Conséquences écologiques des changements de taille induit par la température – EcoTeBo

En manipulant simultanément la température et la taille des prédateurs supérieurs dans des systèmes d'eau douce simples et complexes, nous fournirons:
(1) Un test expérimental unique concernant les impacts écologiques des changements de taille induits par la température sur les interactions trophiques, la dynamique des communautés et les fonctions écosystémiques.
(2) Une évaluation des effets relatifs de la température et de la taille des prédateurs sur les interactions trophiques et la dynamique des communautés en combinant modélisation et expériences à différents niveaux de complexité (chaîne alimentaire et communauté entière).
(3) Des nouveaux modèles de réseaux trophiques prenant en compte les réponses phénotypiques à la température avec des prédictions liées à la stabilité des écosystèmes.

Les résultats sont en cours d’analyse.

En exploitant les synergies entre de nouvelles théories et des tests expérimentaux dans des systèmes simples et plus complexes, note objectif est de démêler les effets relatifs de la température et des changements de taille sur diverses caractéristiques écologiques et identifier les mécanismes à l’origine de ces effets.

Communications dans des revues à comité de lecture:
1. Sentis A., Montoya J., Lurgi M. (2021-03-31). Warming indirectly increases invasion success in food webs. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 288 (1947), dx.doi.org/10.1098/rspb.2020.2622, hal.inrae.fr/hal-03321097
2. Sentis A., Haegeman B., Montoya J. (2020-01-28). Stoichiometric constraints modulate the effects of temperature and nutrients on biomass distribution and community stability. Peer Community in Ecology, , dx.doi.org/10.1101/589895, hal.inrae.fr/hal-02941241
3. Bideault A., Galiana N., Zelnik Y., Gravel D., Loreau M., Barbier M., Sentis A. (2021-01). Thermal mismatches in biological rates determine trophic control and biomass distribution under warming. Global Change Biology, 27 (2), 257-269, dx.doi.org/10.1111/gcb.15395, hal.inrae.fr/hal-03175973

Les activités humaines induisent un changement climatique rapide qui menace gravement la biodiversité, et le fonctionnement des écosystèmes. Prévoir et atténuer ces effets néfastes est donc un défi urgent. Le réchauffement augmente non seulement la vitesse des réactions biochimiques mais influence également le phénotype des espèces via des processus plastiques ou sélectifs. Une réponse phénotypique fréquente au changement climatique est la réduction de la taille corporelle des ectothermes avec la température— plus il fait chaud, plus ils deviennent petits—. Cette modification de la taille induite par la température serait la troisième réponse universelle des espèces au réchauffement climatiques, avec les modifications de la phénologie et de la répartition géographique des espèces. Cependant, les conséquences écologiques de ces modifications de taille corporelle sur les communautés restent largement inexplorées. C'est un manque important, tant pour la recherche fondamentale que pour la recherche appliquée, car la taille corporelle détermine de nombreuses propriétés écologiques telles que la fécondité, le taux de croissance, la position trophique et la stabilité des communautés. Par conséquent, il est important de déterminer comment les modifications de taille induites par la température peuvent influencer les interactions entre espèces pour comprendre et prédire les effets du changement climatique sur les écosystèmes.

Le projet EcoTeBo combine des approches théoriques et expérimentales pour étudier les conséquences écologiques du réchauffement et du changement de la taille corporelle sur les interactions trophiques, la dynamique des communautés et les fonctions écosystémiques. EcoTeBo s’intéresse à la réduction de la taille des prédateurs supérieurs car (i) les réductions de taille semblent être plus prononcées aux niveaux trophiques supérieurs et (ii) la taille des prédateurs supérieurs est un déterminant important de la stabilité des réseaux trophiques, en particulier dans les réseaux trophiques aquatiques. Pour atteindre cet objectif ambitieux, EcoTeBo regroupe des chercheurs aux compétences complémentaires concernant les interactions trophiques, l'écologie des communautés, le fonctionnement des écosystèmes et la modélisation. En manipulant simultanément la température et la taille des prédateurs supérieurs dans des systèmes d'eau douce simples et complexes, nous fournirons :

(1) Un test expérimental unique concernant les impacts écologiques des changements de taille induits par la température sur les interactions trophiques, la dynamique des communautés et les fonctions écosystémiques.

(2) Une évaluation sans précédent des effets relatifs de la température et de la taille des prédateurs sur les interactions trophiques et la dynamique des communautés en combinant modélisation et expériences à différents niveaux de complexité (chaîne alimentaire et communauté entière).

(3) Des nouveaux modèles de réseau trophique prenant en compte les réponses phénotypiques à la température avec des prédictions liées à la stabilité des écosystèmes.

À notre connaissance, EcoTeBo serait l'un des premiers projets à étudier les conséquences des changements de taille induits par la température sur différentes composantes des interactions trophiques, de la dynamique des communautés et du fonctionnement des écosystèmes. En exploitant les synergies entre de nouvelles théories et des tests expérimentaux dans des systèmes simples et plus complexes, nous allons démêler les effets relatifs de la température et des changements de taille sur diverses caractéristiques écologiques et identifier les mécanismes à l’origine de ces effets. En plus de résultats scientifiques nouveaux et importants, EcoTeBo facilitera la détection et l'atténuation des impacts du changement climatique en développant des modèles prédictifs et en utilisant la taille corporelle comme bioindicateur du fonctionnement de l'écosystème.