L’aventure de la biodiversité

.

.

Auteur : Gilles Boeuf (Professeur, MNHN) 
Relecture : Bruno David (Président, MNHN) 

.
.
Durant des siècles, des « savants » et diverses « sociétés savantes » se sont préoccupés d’histoire naturelle et de descriptions d’espèces ou d’habitats ainsi que de tentatives de compréhension de « choses ou de curiosités naturelles ». On y incluait les roches et les minéraux, les fossiles, les champignons, les végétaux et les animaux mais aussi les objets façonnés par les humains et les restes humains eux-mêmes. La « Science officielle » s’est bien entendu depuis le début intéressée aux « Sciences de la Nature » et aux « Sciences de l’Homme et de la société » et les chercheurs et enseignants chercheurs du Muséum national d’Histoire naturelle ont toujours fait la « part belle » aux approches naturalistes. Et puis, depuis les années 1980, on est passé de la « protection de la Nature » à la « sauvegarde de la biodiversité ».
Cabinet de curiosités (1599) Cabinet de curiosités (1749)
Représentations de 2 cabinets de curiosité (1599 à gauche et 1749 à droite) © Bibliothèque centrale MNHN, Paris 2011
.
Ces mots « nature » et « biodiversité » ne sont pas synonymes : durant plus de 700 millions d’années (MA), la « nature » est là sur la Terre en formation (origine estimée à 4600 MA) alors que la Vie, et donc la biodiversité, ne nous ont laissé des empreintes que depuis 3850 MA. En fait après diverses définitions données de la biodiversité (voir plus loin), la plus simple aujourd’hui serait de la considérer comme la fraction vivante de la Nature ! Ce terme « biodiversité » a été créé par un écologue américain, issu de l’Ecole de la Conservation, W. Rosen en 1985 mais ne sera véritablement divulgué qu’après les travaux d’E. O. Wilson vers 1986. Et le mot ne sortira du sérail des chercheurs écologues que lors du Sommet de la Terre à Rio en juin 1992. Il est d’ailleurs extrêmement intéressant de se pencher sur l’histoire d’un tel terme (contraction en anglais de « biological diversity ») qui va passer d’un sens scientifique à un sens politique et médiatique inimaginable.

Systématicien sur le terrain Un systématicien du MNHN, Eric Guilbert, lors d’une mission sur le terrain, en Nouvelle-Calédonie, sur le Mont Mou en 2005 © Cyrille D'Haese, MNHN
Ce sens peut être bien différemment interprété selon les situations ou les champs d’activités des différents « usagers », qu’ils soient biologistes, systématiciens, écologues, agronomes, industriels, économistes, sociologues, politiques, philosophes, grand public... Ainsi, ce terme est souvent assimilé généralement à la diversité spécifique, c'est-à-dire à l’inventaire de l’ensemble des espèces vivantes, bactéries, protistes (unicellulaires), fungi (« champignons »), végétaux et animaux d’un milieu, par exemple une prairie tempérée, une forêt tropicale, une baie côtière, une source hydrothermale profonde, une falaise rocheuse, un mètre cube de terre végétale ou d’eau de mer au large, une grotte souterraine, un lac d’altitude, une surface de désert sableux... On parle de diversité biologique élevée ou faible d’un type spécifique d’écosystème. Mais en fait la biodiversité est bien plus que la seule diversité spécifique, incluant à la fois les espèces et leur abondance relative. Le sens du mot a été diversement explicité mais tourne autour de quelque chose comme « l’information génétique que contient chaque unité élémentaire de diversité, qu’il s’agisse d’un individu, d’une espèce ou d’une population ». Ceci détermine son histoire, passée, présente et future. Même, cette histoire est déterminée par des processus qui sont eux-mêmes des composantes de la biodiversité.

En fait, aujourd’hui on regroupe diverses approches sous ce terme :
  • l’étude des mécanismes biologiques fondamentaux permettant d’expliquer la diversité des espèces et leurs spécificités et nous obligeant à davantage « décortiquer » les mécanismes de la spéciation et de l’évolution
  • les approches plus récentes et prometteuses en matière d’écologie fonctionnelle et de biocomplexité, incluant l’étude des flux de matière et d’énergie et les grands cycles biogéochimiques
  • les travaux sur la nature « utile » pour l’humanité dans ses capacités à fournir des éléments nutritionnels, des substances à haute valeur ajoutée pour des médicaments, produits cosmétiques, des sondes moléculaires ou encore à offrir des modèles plus simples et originaux pour la recherche fondamentale et finalisée, afin de résoudre des questions agronomiques ou biomédicales
  • la mise en place de stratégies de conservation pour préserver et maintenir un patrimoine naturel constituant un héritage naturellement attendu par/pour les générations futures. Et il faut aussi considérablement insister sur le fait que inventaires et catalogues sont bien insuffisants pour préciser ce qu’est la biodiversité : beaucoup plus importantes sont les relations établies entre les êtres vivants et avec leur environnement !

Ginkgo Le genre Ginkgo qui a traversé des millions d’années © S. Gerbault, MNHN
La paléobiodiversité (et les paléo-habitats associés !) est fondamentale à connaître et à comprendre pour préciser la situation actuelle et la dynamique de cette diversité. Depuis le mythique LUCA ( Last Universal Common Ancestor ), antérieur à 3800 MA, le vivant s’est considérablement diversifié et nous connaissons, aujourd’hui décrites et déposées dans les Musées, plus de 1,9 millions d’espèces, cependant loin de représenter cette véritable diversité biologique nous accompagnant encore actuellement. Nous l’estimons à entre 10 et 30 millions d’espèces (dans une revue récente Mora et al. , l’estiment à 8-10 millions) cette diversité spécifique et représentant entre 1 et 1,5 % (extrêmes estimés entre 0,1 et 10 % !) de toutes les espèces qui ont vécu sur cette planète depuis le commencement. Chaque espèce est, bien entendu, destinée à apparaître, se développer puis disparaître. La longévité des espèces a beaucoup été discutée par les paléontologues et elle est estimée entre 2 et 10 MA, les plus grandes existant moins longtemps, les continentales aussi par rapport aux marines, les extrêmes allant de certaines ammonites ou radiolaires (0,1 MA) à d’autres, extrêmement panchroniques (vivant de longues périodes de l’histoire de la Terre, mais sont-ce réellement les mêmes espèces ?) comme le cœlacanthe ou le ginkgo. Mais ceci est beaucoup rediscuté aujourd’hui. En fait il existe actuellement aux moins deux coelacanthes, qui n’ont divergé « que » depuis 30 MA. Quant aux ginkgos, ils ont évolué très lentement et si les actuels sont fort proches morphologiquement des « ancestraux », il existe quand même une dizaine d’espèces dont notre plus célèbre biloba , qui n’a divergé qu’il y a 2,5 MA.

La paléobiodiversité n’est pas toujours simple à estimer (l’actuelle non plus d’ailleurs !) car les espèces ne se fossilisent pas toutes de la même façon, avec la même abondance et avec la même qualité. Par exemple, les invertébrés marins benthiques sont sur-représentés dans les séries fossiles, les chiroptères (chauve-souris) sous-représentés dans les fossiles de mammifères, les organismes antérieurs au Paléozoïque peu fossilisables... Les paléontologues travaillent souvent en genres, les biologistes systématiciens actuels en espèces... Toutes ces questions techniques de « comparabilité » entre le passé et l’actuel ont été récemment discutées dans un article de la revue Nature , en mars 2011. La biodiversité actuelle est sur la flèche du temps et n’est que le résultat très fugace d’un processus démarré il y a 3800 MA et toujours en cours !

.

Trilobites fossiles Des trilobites fossiles, tous les animaux de ce groupe abondant durant l’ère primaire ont disparu à la charnière Permien-Trias. © L. Bessol - MNHN
Il est clair, sur les fossiles accumulés sur 570 MA, que la diversité a tendance à croître. Divers épisodes « courts » (0,3-4 MA) se sont produits correspondant à des crises d’extinction massives durant lesquelles au moins 75 % des espèces ont disparu. La crise la plus prononcée (charnière Permien-Trias) intervint vers 245 MA et a éteint 96 % des espèces, marines et continentales et la dernière s’est produite vers 65,5 MA. Diversifications et extinctions se succèdent depuis le commencement et se retrouvent dans l’enregistrement fossile, les premières étant plus nombreuses que les secondes puisque le nombre d’espèces augmente au cours du temps. Il est bien évident que la diversité actuelle ne serait pas ce qu’elle est sans tous les épisodes ayant existé dans le passé, longues périodes durant les quelles il ne « se passait pas grand-chose », périodes de spéciations intenses lors de profonds et soudains changement environnementaux et périodes de crises (les fameux « équilibres ponctués » de Gould et Eldredge). De nombreux travaux ont démontré sur la dynamique de la biodiversité l’influence des changements environnementaux soudains (volcanisme intense, grandes émissions de gaz, à effet de serre ou non, séismes, tsunamis, augmentation thermique, variations du pH de l’océan, effondrement des tensions en O2 dans l’eau de mer et dans l’air, impacts de météorites, rencontres de continents, morcellements des milieux, et tout récemment, et liés aux activités d’une espèce sur les 1,9 millions connues, Homo sapiens , surexploitation des stocks, destructions et pollutions massives des habitats, disséminations anarchiques d’espèces, sans compter une capacité à influer sur l’évolution du climat. L’humain crée certainement en ce moment (depuis 2 siècles et c’est en accélération croissante), des conditions favorables aux apparitions d’espèces, mais comme il détruit au fur et à mesure, le constat risque d’être bien consternant ! Des exemples intéressants ont été documentés pour des apparitions récentes d’espèces sur des souris de l’île de Madère, des parasites exclusifs de l’humain ou encore un moustique qui s’est développé dans l’enceinte du métro londonien !
.
Causes d'érosions actuelles de la biodiversité
Les causes d’érosion actuelles de la biodiversité © Gilles Boeuf, MNHN

Conférences dédiées à la biodiversité
Les grandes conférences dédiées à la biodiversité et l’annonce de la conférence française à Chamonix en mai 2010, année internationale de la biodiversité. © Gilles Boeuf, MNHN
.
Alors, la biodiversité, en expansion ? Naturellement oui, mais sous les « coups de boutoir » actuels de l’humain, non ! Les conclusions du Millennium Ecosystem Assessment (2005) sont claires quant aux taux de disparitions actuels (100-1000 fois plus intenses que ceux calculés pour les 50 derniers MA !), les travaux publiés pour l’année internationale de la biodiversité l’an dernier dans la revue Science (Butchart et al. ) et ceux dans Nature , déjà antérieurement rapportés (Barnosky et al. ) en mars 2011. Ces auteurs rapportent en outre que nous sommes réellement en cours de la sixième grande crise d’extinction sur un laps de temps très court (500 années !) si nous ne modifions pas nos habitudes. Il est grand temps de réagir et de mériter notre nom de sapiens ! Même si les chiffres de taux d’extinction ont été revus à la baisse dans un papier récent, ils demeurent au moins 300 fois supérieurs aux « taux naturels » attendus (He and Hubbell, 2011).
.

Pour aller plus loin : 

  • Barbault R., 2006. Un éléphant dans un jeu de quilles. L’homme dans la biodiversité. Seuil, Science ouverte, Paris, 266 pages
  • Barnosky A. D. et al. , 2011. Has the Earth’s 6 th mass extinction already arrived? Nature , 471, 51-57
  • Boeuf G., 2008. Quel avenir pour la biodiversité ? Dans « Un monde meilleur pour tous », sous la direction de J. P. Changeux et J. Reisse, Collège de France/Odile Jacob,éditeurs, pp. 46-98
  • Butchart S. H. M. et al. , 2010. Global biodiversity: indicators of recent declines. Science , 328, 1164-1168
  • De Wever P., David B. et Néraudeau. D., 2010. Paléobiosphère. Vuibert, 796 pages
  • He F. and Hubbell S. P., 2011. Species-area relationships always overestimate extinction rates from habitat loss. Nature , 473, 368-371
  • Millennium Ecosystem Assessment , 2005. Ecosystems and human well-being: synthesis. Washington DC , Island Press , 137 pages
  • Mora C. et al. , 2011. How many species are there on the earth and in the ocean? PLoS Biology , 9, 8, e100927

.

Haut de Page 

Last modified: Saturday, 29 September 2018, 11:47 AM