Abstract
Dans le contexte actuel de changements globaux, anticiper la réponse des écosystèmes à des perturbations est un enjeu majeur. Pour ce faire, il est essentiel d’identifier les mécanismes de résilience des écosystèmes face aux changements environnementaux. Certains écosystèmes répondent de façon prévisible et graduelle à un changement progressif de condition environnementale (un changement climatique par exemple). D’autres répondent de façon abrupte, inattendue et souvent irréversible (« catastrophic shift »). Ces transitions abruptes — dont un exemple classique est la désertification des écosystèmes arides — peuvent avoir des conséquences écologiques et économiques dramatiques. Au sein de l’ISEM, nous développons des modèles mathématiques permettant d’étudier les mécanismes écologiques qui déterminent la résilience des écosystèmes. Dans les écosystèmes arides, par exemple, certaines plantes facilitent le recrutement et la croissance d’autres individus sous leur canopée. Cette facilitation crée une boucle de rétroaction entre les composants biotiques et abiotiques de l’écosystème, et est ainsi susceptible de conduire à des transitions catastrophiques vers la désertification. La modélisation de ces mécanismes apporte des informations essentielles à la mise en place de stratégies de gestion et de restauration des écosystèmes. Ces modèles contribuent d’autre part à l’identification d’indicateurs de dégradation pouvant être utilisés comme des signaux d’alarme précoces. Un écosystème qui s’approche d’une transition indésirable présente-t-il des symptômes particuliers ? Nous développons, par exemple, des indicateurs de dégradation des écosystèmes méditerranéens dans le cadre du projet européen CASCADE, qui participe à la création d’outils statistiques visant à prévenir la dégradation irréversible de ces écosystèmes et la perte des services écologiques qu’ils procurent. Nos travaux de recherche sur la résilience des écosystèmes contribuent à améliorer notre compréhension de la persistance et de la stabilité des écosystèmes. Ils visent à fournir des outils permettant d’anticiper et de gérer les écosystèmes face aux défis environnementaux actuels et à venir.