
Les interactions climat-utilisation des sols façonnent la biodiversité des montagnes tropicales et les fonctions de l'écosystèm
mars 28, 2019Abstrait
L’agriculture et l’exploitation des ressources naturelles ont transformé les écosystèmes de montagne tropicaux à travers le monde et les conséquences de ces transformations sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes sont en grande partie inconnues 1 , 2 , 3 . Les conclusions tirées d’études dans des zones non montagneuses ne permettent pas de prévoir les effets des changements d’affectation des sols sur les montagnes tropicales, car l’environnement climatique change rapidement avec l’altitude, ce qui peut atténuer ou amplifier les effets de l’utilisation des sols 4 , 5 . Il est essentiel de comprendre en quoi l’interaction du climat et de l’utilisation des terres limite les fonctions de la biodiversité et des écosystèmes pour déterminer les conséquences du changement global sur les écosystèmes de montagne. Nous montrons ici que les effets interdépendants du climat et de l’utilisation des terres modifient les tendances de la biodiversité et des fonctions de l’écosystème sur la plus haute montagne d’Afrique, le mont Kilimanjaro (Tanzanie). Nous constatons que l’augmentation de l’intensité d’utilisation des terres entraîne des pertes plus importantes de richesse en espèces végétales et animales dans les basses terres arides que dans les zones humides souterraines et montagnardes. L’augmentation de l’intensité d’utilisation des terres est associée à des changements importants dans la composition des communautés de plantes, d’animaux et de microorganismes. des modifications plus importantes des communautés végétales et animales se produisent dans les écosystèmes arides et humides, respectivement. La température, les précipitations et l’utilisation des sols modulent conjointement les propriétés du sol, le renouvellement des éléments nutritifs, les émissions de gaz à effet de serre, la biomasse et la productivité des plantes, ainsi que les interactions entre les animaux. Nos données suggèrent que la réponse des fonctions de l’écosystème à l’intensité de l’utilisation des terres dépend fortement du climat; des changements plus graves dans le fonctionnement des écosystèmes se produisent dans les basses terres arides et la zone de montagne froide. Les interactions entre le climat et l’utilisation des terres expliquaient – en moyenne – 54% de la variation de la richesse en espèces, de la composition des espèces et des fonctions de l’écosystème, alors que seulement 30% de la variation était liée à des facteurs individuels. Notre étude révèle que le climat peut moduler les effets de l’utilisation des sols sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes, et indique une résistance réduite des écosystèmes dans des environnements climatiques difficiles aux changements d’utilisation des sols en cours dans les régions montagneuses tropicales.
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Disponibilité des données
Les données à l’appui des conclusions de cette étude sont documentées et archivées dans la base de données centrale du projet de l’unité de recherche DFG-FOR1246 ( https://www.kilimanjaro.biozentrum.uni-wuerzburg.de ) et sont disponibles auprès des propriétaires de données sur demande raisonnable. Les données seront publiées en septembre 2020 via GFBio ( https://www.gfbio.org/ ), conformément aux règles de procédure de la Fondation allemande de recherche (DFG) et de l’unité de recherche DFG-FOR1246.
Information additionnelle
Note de l’éditeur: Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.
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Remerciements
Nous remercions la Commission tanzanienne pour la science et la technologie, le Tanzania Wildlife Research Institute et les autorités du parc national du Mont Kilimandjaro de leur soutien et de nous avoir donné accès au parc national du Mont Kilimanjaro; toutes les entreprises et les agriculteurs privés qui nous ont permis de travailler sur leurs terres; et le personnel de terrain de KiLi pour sa contribution à la collecte de données sur le mont Kilimandjaro. Cette étude a été réalisée dans le cadre de l’unité de recherche FOR1246 (Les écosystèmes du Kilimanjaro en pleine mutation: liens entre biodiversité, interactions biotiques et processus écosystémiques biogéochimiques, https://www.kilimanjaro.biozentrum.uni-wuerzburg.de ) financée par la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).
Informations sur le réviseur
Nature remercie Jari Oksanen, Piero Visconti, David Wardle et les autres relecteurs anonymes pour leur contribution à la relecture par les pairs de ce travail.