Un exemple de méthode d'estimation de la biodiversité

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Auteurs : Philippe Bouchet et Bruno Chanet (Professeur, MNHN)

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Planche de coléoptères
Figure 1 : Planche de coléoptères des collections du MNHN
(Amphimallon atrum, Amphimallon majale, Amphimallon solstitiale, Anomala dubia, Cetonia aurata, Cetonia carthami, Cetonischema aeruginosa, Eupotosia affinis, Eupotosia mirifica, Gnorimus nobilis, Gnorimus variabilis, Liocola lugubris, Netocia morio, Osmoderma eremita, Pachypus candidae, Potosia cuprea, Potosia fieberi, Potosia opaca, Rhizotrogus aestivus, Rhizotrogus marginipes, Trichius fasciatus, Trichius rosaceus© P. Blanchot - MNHN
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Principe de la méthode

Dans les années 1980, Terry Erwin, entomologiste à la Smithsonian Institution (Washington, USA) proposa une technique d’évaluation de la biodiversité en arthropodes dans les forêts tropicales. La méthode est à la fois simple et radicale. Il s’agit de pulvériser un insecticide à action rapide sur un arbre d’une espèce donnée et de récolter dans des bâches, et donc sans les abimer, tous les insectes tués. Les insectes sont triés, mais non nommés. La méthode en question a pour objectif d’évaluer le nombre d’espèces présentes.
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Résultats

Ces travaux montrent que la canopée, le feuillage et le branchage de la cime des arbres, sont le principal réservoir de la biodiversité en insectes de ces milieux : 80% des espèces n'ont jamais été ni collectées, ni recensées. Erwin estime que 162 espèces de coléoptères sont inféodées à l’espèce d’arbre sur laquelle l’étude a porté. Sachant que près de 50 000 espèces d’arbres sont présentes dans les forêts tropicales, Erwin évalue à 8 millions le nombre d’espèces. De plus, comme les coléoptères représentent 40% des populations en insectes de ces milieux, le nombre d’espèces d’insectes vivant dans la canopée des forêts est estimé à 20 millions. Enfin, des insectes sont présents aussi, mais en moindres proportions, dans le sol et la litière... En les prenant en compte, Erwin pousse l'estimation jusqu'à 30 millions d’espèces d’arthropodes (insectes + araignées, acariens, scorpions, mille-pattes et crustacés terrestres) dans les régions tropicales.

Cette méthode a bien sûr ses limites : elle a été mise au point et ne s’applique que pour certains groupes d’animaux dans un milieu donné et souffre de beaucoup de biais et raccourcis. Elle a été abondamment commentée, discutée et critiquée... En particulier, les études de l'entomologiste Tchèque Vojtesh Novotny dans la forêt tropicale de Papouasie Nouvelle-Guinée montrent que les taux de spécificité (combien d'espèces sur une espèce d'arbre et une seule) avaient été très largement surestimés par Erwin. Les entomologistes s'accordent aujourd'hui sur une hypothèse basse à 6 ou 7 millions d'espèces d'arthropodes dans les forêts tropicales. Mais, toujours est-il qu’elle est là, qu’elle constitue une base permettant non seulement d’évaluer la biodiversité, mais aussi de réfléchir et de prendre en considération dans les études futures, les éléments non pris en compte ici comme les associations entre espèces.

Une deuxième apporche radicalement différente a été proposée par Camilo Mora et collaborateurs en 2011. S'appuyant sur des groupes bien inventoriés (mammifères, oiseaux), Mora établit une corrélation entre le nombre d'espèces par genre, le nombre de genres par famille, le nombre de familles par ordre et ainsi de suite jusqu'au phylum. Extrapolant à l'ensemble de la biodiversité moins bien inventoriée (en particulier invertebrés), Mora projette l'existence de 8,7 millions d'espèces d'eucaryotes à la surface de la planète dont 2,2 millions dans les océans. Cette approche totalement différente de celle d'Erwin et Novotny converge malgré tout vers un chiffre inférieur à 10 millions d'espèces qui est aujourd'hui relativement consensuel.
Une estimation menée par Brendan Larsen et collaborateurs met en avant l'existence d'un grand nombre d'espèces cryptiques, détectées par les méthodes moléculaires et aussi par le grand nombre d'espèces d'acariens, nématodes et organismes unicellulaires, parasites ou associés aux arthropodes terrestres. Avec cette approche, Larsen aboutit à des projections de plusieurs centaines de millions d'espèces d'eucaryotes. Cette estimation révolutionnaire est encore trop récente pour avoir été testée et validée, mais elle s'éloigne évidemment fortement des estimations consensuelles autour de 10 millions d'espèces.
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Planche de coléoptèresFigure 2 : Planche de coléoptères des collections du MNHN
(Anoxia australis, Anoxia villosa, Bubas bison, Bubas bubalus, Ceramida luctuosa, Chironitis irroratus, Copris hispanus, Copris lunaris, Gymnopleurus geoffroyi, Melolontha hippocastani, Melolontha melolontha, Onitis belial, Polyphylla fullo, Scarabaeus laticollis, Scarabaeus sacer, Scarabaeus semipunctatus) © P. Blanchot/MNHN

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Modifié le: vendredi 28 septembre 2018, 12:31