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Dans les écosystèmes adaptés aux perturbations, la suppression des perturbations peut entraîner des pertes de diversité et parfois des changements irréversibles dans la composition de la communauté. Dans leurs dernières recherches, Michaels et ses collègues identifient les seuils auxquels les changements se produisent et explorent la réversibilité de ces changements dans un écosystème de mare printanière en Californie du Nord.

Si vous partez à la recherche de l’une des célèbres mares printanières de Californie, vous devrez naviguer à travers une mer d’herbes des hautes terres envahissantes. Mais même de loin, ces mares printanières sont visibles à travers les prairies, des îles aux spectaculaires fleurs sauvages jaunes, roses et violettes.

Les mares printanières ont une couche de sol dur qui provoque des flaques saisonnières chaque année. Certains se sont formés au même endroit pendant des millions d’années. Parce qu’il est trop humide pour les hautes terres et trop sec pour les espèces des zones humides, ce cycle crée un refuge pour des centaines d’espèces de plantes indigènes spécialement évoluées. Au fur et à mesure que les mares s’assèchent, différentes zones d’habitat émergent, composées uniquement de plantes adaptées pour vivre dans cet ensemble spécifique de conditions hydrologiques et pédologiques. Cependant, les graminées envahissantes qui ont un étranglement sur les hautes terres ont commencé à empiéter sur les mares printanières, menaçant ces communautés végétales rares et menacées.

Ces mares ont une longue histoire de pâturage – elles ont probablement évolué avec des ongulés indigènes, tels que le wapiti de Tule, et beaucoup sont maintenant situés dans des ranchs commerciaux. Il y a plusieurs décennies, on supposait que le bétail avait un impact négatif sur les mares printanières et que le pâturage avait été supprimé de la plupart des zones de conservation. Cependant, au fil du temps, les gestionnaires et les chercheurs ont observé que l’exclusion totale du pâturage entraînait d’autres pertes de diversité végétale à mesure que les graminées envahissantes commençaient à empiéter dans les mares. Actuellement, le pâturage du bétail est réintroduit dans de nombreuses zones de conservation dans l’espoir de restaurer cette diversité.

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Les zones d’habitat de mare printanière peuvent être divisées en mare, transition et hautes terres.

En tant qu’écologistes de la restauration, nous demandons souvent quels sont les effets de l’ajout ou de la suppression de perturbations dans un écosystème ? Ces effets sont-ils réversibles, ou le système a-t-il changé au-delà d’un « seuil » au-delà duquel la restauration à l’état d’origine est irréalisable ? Si un seuil a été franchi, la restauration de la perturbation pourrait envoyer le système sur une trajectoire différente ou même provoquer une nouvelle baisse. Dans le cas de nos mares printanières, avons-nous demandé, la réintroduction du bétail restitue-t-elle ces mares à leur communauté végétale de pré-exclusion, ou plusieurs décennies d’exclusion du pâturage entraînent-elles l’un de ces seuils, de sorte que la réintroduction du pâturage ne parvient pas à restaurer la diversité végétale ?

Notre étude a eu lieu dans une réserve de mare printanière dans le comté de Sacramento, en Californie. Le bétail a été exclu d’une partie de cette réserve dans les années 1970. En janvier 2016, les gestionnaires ont de nouveau exposé cette zone au pâturage pour la première fois en 40 ans.

Nous avons installé des clôtures électriques temporaires pour empêcher le pâturage sur certaines piscines de cette zone, créant trois traitements différents de gestion du pâturage : pâturage à long terme (100+ ans), pâturage exclu (40+ ans sans pâturage) et pâturage à court terme (2 années de pâturage réintroduit après 40 ans d’exclusion). Nous avons sélectionné 36 piscines au total à comparer, correspondant aux piscines en fonction du type de sol et de la taille de la piscine.

escrime Michaels
Installation de clôtures électriques temporaires pour éloigner le bétail des mares non pâturées.

Dans chacun des bassins, nous avons mesuré la couverture relative de plantes indigènes ainsi que la diversité végétale globale. Nous avons concentré nos efforts d’échantillonnage dans les écotones de la zone de transition dans les mares où le fond de la mare rencontre les hautes terres non inondées entourant la mare.

Les zones de transition sont de petite superficie par rapport à la superficie des hautes terres et des fonds de piscine, mais sont des zones de préoccupation de conservation en raison de leur grande diversité et de leur sensibilité au pâturage. Nous avons également mesuré les caractéristiques des bassins, à la fois liées au pâturage et non au pâturage, qui peuvent influencer les plantes, notamment la matière sèche résiduelle, la forme, la profondeur du bassin, la profondeur de l’eau stagnante et la couverture des sabots.

Échantillonnage de Michaels
Échantillonnage de la diversité végétale des mares printanières.

Nos résultats étaient clairs— les mares printanières dans lesquelles le pâturage avait été réintroduit ont atteint des niveaux de couverture indigène similaires à ceux des mares pâturées en continu après seulement deux ans. La diversité végétale globale a également augmenté avec la réintroduction, mais elle est restée légèrement inférieure aux mares à pâturage continu. Si la diversité dans les mares avec réintroduction du pâturage continue d’augmenter au rythme que nous avons observé, alors elle correspondra aux mares continuellement pâturées dans quelques années.

Michaels en train de germer
Espèce indigène en germination dans des microdépressions en forme de sabot.

Nous avons constaté que les plantes réagissaient le plus fortement à la couverture d’empreintes de sabots. Les microdépressions d’empreintes de sabots ont potentiellement fourni des poches de refuges plus humides et à basse altitude pour les espèces indigènes qui excluent les graminées dominantes. Cela peut avoir des implications intéressantes pour la gestion. Étant donné que le pâturage peut être plus important lorsque le sol est saturé, permettant la formation de ces empreintes de sabots, ces empreintes de sabots peuvent persister plusieurs années après le pâturage. Cependant, puisque nous savons que les résultats du pâturage peuvent être fortement dépendants du contexte, nous suggérons que ce résultat soit vérifié dans une gamme de sols et d’autres conditions environnementales, et à différents moments de la saison.

Sur notre site, nous avons trouvé des preuves que les impacts négatifs de l’exclusion prolongée du pâturage présentent une dynamique réversible plutôt que « seuil ». Les gestionnaires des terres intéressés par la restauration de la diversité doivent prévoir un suivi au-delà des deux premières années de réintroduction du pâturage, car la diversité peut prendre plus de temps pour répondre pleinement.

Cette preuve d’une dynamique réversible est un signe positif de la compatibilité de l’élevage en ranch et de la conservation des mares printanières. La collaboration entre les éleveurs et les écologistes est particulièrement importante car les écosystèmes des mares printanières continuent d’être menacés par la conversion des terres urbaines et agricoles.

Lire l’intégralité de l’article sur le libre accès Les marais printaniers réagissent au pâturage, à l’exclusion et à la réintroduction du bétail dans Journal d’écologie appliquée.


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