Dans une étude publiée dans la revue PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), des chercheurs ont développé une méthodologie s’inspirant des marchés financiers afin d’optimiser le fonctionnement des écosystèmes.
Une équipe de chercheurs dirigée par le CNRS (Centre Nationale de la recherche scientifique) et l’Inrae (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement) a réalisé une étude afin de trouver le moyen d’optimiser le fonctionnement des écosystèmes naturels. Pour cela, les scientifiques ont analysé la manière dont la distribution de la ressource entre les espèces (la biomasse) affecte les grands cycles biogéochimiques, c’est-à-dire le processus de transport et de transformation cyclique d’un composé chimique. Ils ont également étudié la décomposition des débris végétaux et de la matière organique des sols. Afin de mieux comprendre quelle stratégie il faut adopter pour maximiser le fonctionnement des écosystèmes, ils ont développé une méthodologie inspirée de celle utilisée par les investisseurs sur les marchés financiers. Comme le rappelle l’Inrae, « un investisseur peut miser tout son argent sur une seule entreprise en bourse, ou le distribuer sous forme de petits investissements dans différents secteurs pour minimiser les risques. »
Les chercheurs ont ainsi réalisé une expérience en reconstituant 570 écosystèmes miniatures à partir de débris de feuilles de plus de 90 espèces provenant de six milieux écologiques différents (maquis, cultures, forêt tropicale, sub-arctique, forêt tempérée et forêt boréale). Ils ont fait varier la distribution de la ressource entre les espèces et ont analysé les différents modèles possibles pour arriver à celui qui permettrait d’obtenir les meilleurs résultats. Ils ont d’abord pensé au système de la « dominance des espèces » qui, en économie, correspond à l’investissement dans un seul secteur d’activité. C’est un modèle qui favorise un seul type d’entreprise, ou ici un seul type d’espèce. Ensuite, ils ont cherché à savoir s’il était plus pertinent d’appliquer cette « dominance des espèces » ou au contraire de répartir les ressources entre des espèces très différentes. Les chercheurs ont également évalué le modèle de « rareté des espèces ». Il s’agit d’un système qui réserve une part des ressources pour les espèces émergentes (une part des investissements pour des start-ups si on parle d’économie). Enfin, ils ont étudié le modèle « d’équitabilité fonctionnelle » : ils se sont demandés s’il était préférable de répartir équitablement les ressources entre chaque type d’espèces ou au contraire de rester sur un système de dominance afin qu’un groupe d’espèces en particulier se distingue.
Les résultats montrent qu’une distribution équitable de la ressource entre espèces permet d’améliorer les débris de végétaux (la litière) et les nutriments qui favorisent la fertilité des sols. « Une forte équitabilité va également promouvoir l’abondance et la diversité microbienne des sols, tout en limitant la propagation des pathogènes pour les plantes », ajoute l’Inrae dans un communiqué. L’Étude suggère également qu’il est important de prendre en compte la rareté des espèces dans la répartition des ressources. « Par exemple, dans un écosystème dominé par des espèces de plantes ayant des feuilles coriaces, un petit fragment de feuille plus tendre va permettre aux microbes du sol d’obtenir l’énergie nécessaire pour initier la décomposition de la litière et ainsi permettre à l’écosystème de mieux fonctionner », explique l’Inrae.
