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S'attaquer aux espèces aliens envahissantes : un défi mondial

Un aperçu des espèces envahissantes et de la façon dont elles menacent les écosystèmes à travers le monde.

Valén Holle, Anna Rönnfeldt, Katrin Schifferle, Juliano Sarmento Cabral, Dylan Craven, Tiffany Knight, Hanno Seebens, Patrick Weigelt, Damaris Zurell

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Espèces envahissantes : Espèces envahissantes : La menace cachée maintenant. écosystèmes ; faut agir vite Les espèces envahissantes dérèglent les
Table des matières

Les espèces alien envahissantes sont des plantes, des animaux ou d'autres organismes qui ne viennent pas d'un écosystème spécifique et qui peuvent causer des soucis. C'est un peu comme des invités surprises qui débarquent sans être invités et foutent le bazar. Ces espèces peuvent contribuer à la perte de biodiversité locale, c'est-à-dire la variété de la vie qui devrait être dans un endroit. Cette perte peut être mauvaise non seulement pour la nature, mais aussi pour la santé humaine et les nombreux bénéfices que les écosystèmes nous apportent.

Le problème des espèces alien envahissantes n'est pas juste local ; c'est un problème mondial. Avec l'augmentation du commerce et des voyages, les chances que ces invités non désirés se répandent augmentent. C'est comme si les frontières devenaient des portes tournantes, laissant entrer toutes sortes d'organismes qui peuvent déranger l'équilibre de la faune locale. Pour régler ce problème, les experts pensent qu'on a besoin de stratégies intelligentes pour prévenir les invasions biologiques.

La nécessité d'une approche stratégique

Pour gérer efficacement les espèces envahissantes, on doit établir des priorités, surtout quand les ressources sont limitées. Pense à ça comme à un budget pour un gros event : tu veux être sûr d'en avoir pour ton argent. C'est là que les listes noires entrent en jeu. Ces listes servent de liste de priorités, aidant à identifier quelles espèces aliens présentent un risque élevé de devenir envahissantes.

Créer ces listes noires nécessite des données solides sur la probabilité que certaines espèces envahissent. Ce n'est pas suffisant de dire : "Hé, cette espèce pourrait poser un problème." On a besoin de vraies chiffres et d'évaluations pour appuyer ces affirmations.

Outils du métier : Modèles de distribution des espèces

L'un des meilleurs outils qu'on a pour gérer les espèces envahissantes ce sont les modèles de distribution des espèces (MDE). Imagine les MDE comme des boules de cristal qui prédisent où les espèces envahissantes pourraient apparaître ensuite. Ces modèles utilisent des données sur où les espèces ont été trouvées et les lient aux conditions environnementales actuelles pour prévoir leur distribution potentielle dans de nouvelles zones.

Les MDE sont relativement faciles à utiliser et profitent de la disponibilité croissante des données, ce qui est super pour les chercheurs. Cependant, il y a quelques obstacles. Si ces modèles vont être utiles, on doit considérer les incertitudes qui viennent des méthodes qu'on utilise et des données sur lesquelles on se base.

Différentes études ont montré que l'utilisation d'algorithmes variés peut mener à des prévisions très différentes, ce qui est préoccupant, surtout quand on essaie de prévoir ce qui pourrait arriver dans un monde changeant. C'est comme essayer de deviner la météo en utilisant plusieurs applis météo qui donnent toutes des rapports contradictoires—c'est déroutant et un peu flippant.

Traiter l'incertitude

Pour rendre les prévisions plus fiables, les chercheurs proposent une approche d'ensemble, ce qui signifie prendre en compte plusieurs algorithmes et combiner leurs prédictions. Comme ça, on peut capturer une plus large gamme de résultats possibles. Cependant, il faut aussi être prudent avec les données qu'on choisit d'inclure dans ces modèles.

Pour les espèces envahissantes, on doit utiliser des données complètes qui reflètent à la fois leurs occurrences natives et non natives. Les occurrences natives représentent généralement d'où vient une espèce, tandis que les occurrences globales comprennent des endroits où l'espèce a été introduite. C'est crucial, car les plantes alien peuvent se comporter différemment dans leurs nouveaux foyers.

L'importance des facteurs environnementaux

En plus des données sur les espèces, les Variables Environnementales qu'on considère jouent aussi un rôle important dans nos modèles. Les données climatiques sont souvent utilisées car elles influencent fortement où les espèces peuvent prospérer. Mais pour les plantes, les caractéristiques du sol—comme le pH ou la teneur en azote—peuvent être tout aussi importantes.

Fait intéressant, des travaux antérieurs ont suggéré qu'inclure des propriétés du sol dans nos modèles peut améliorer significativement les prévisions. Donc, si on se concentre uniquement sur les données climatiques, on pourrait manquer certains facteurs clés affectant la croissance des plantes.

Les îles du Pacifique : Une étude de cas unique

Pour mieux comprendre les incertitudes liées aux MDE et comment elles affectent les listes noires des espèces envahissantes, les chercheurs se sont penchés sur les îles du Pacifique. Cette région abrite de nombreuses espèces uniques, dont certaines sont déjà menacées par des espèces envahissantes.

Les îles hawaïennes, en particulier, ont été frappées dur, avec un nombre impressionnant d'espèces de plantes aliens envahissant. Heureusement, beaucoup de ces espèces ne se sont pas encore répandues sur toutes les parties du Pacifique, signifiant qu'il y a encore du temps pour agir.

La méthodologie : Élaborer des listes noires

Les chercheurs ont cherché à créer des listes noires d'espèces potentiellement envahissantes à travers les îles du Pacifique en utilisant des MDE et en évaluant l'incertitude introduite par les données d'entrée sur les espèces, les variables environnementales, et les algorithmes des modèles.

Ils ont commencé avec une liste de 122 espèces de plantes reconnues comme envahissantes à Hawaii. Après filtrage, ils ont réduit à 82 espèces qui pourraient potentiellement envahir d'autres îles du Pacifique. L'équipe de recherche a ensuite collecté des données sur les espèces et l'environnement tout en réfléchissant soigneusement à comment évaluer les prévisions produites par différents algorithmes.

Collecte de données

Pour les données sur les espèces, l'équipe a examiné où les plantes étaient natives et où elles avaient été introduites. Ils ont rassemblé des données sur la présence de ces espèces en consultant des bases de données et en s'assurant que l'information était fiable.

Ensuite, ils ont collecté des données environnementales. Cela impliquait d'examiner à la fois les données climatiques et les caractéristiques du sol. Les chercheurs ont noté l'importance d'avoir une large gamme de données pour créer de meilleurs modèles.

Construction des modèles

Avec les données sur les espèces et l'environnement en main, les chercheurs se sont mis au travail pour ajuster les MDE en utilisant un mélange d'algorithmes. Ils ont testé divers modèles pour voir à quel point ils prédisaient correctement la présence des espèces envahissantes.

Grâce à la validation croisée, ils ont pu juger de la performance de leurs modèles. Cela impliquait de comparer leurs résultats avec des occurrences réelles pour évaluer la qualité de leurs prédictions. Comme un élève voulant voir comment il s'est débrouillé à un test, ils ont scruté la performance de leurs modèles pour s'assurer qu'ils étaient sur la bonne voie.

Évaluation des listes noires

Une fois les modèles créés, l'étape suivante a été de construire des listes noires basées sur l'adéquation prédite des habitats pour les 82 espèces envahissantes. Les chercheurs ont examiné trois approches différentes pour créer ces listes noires, fournissant un aperçu complet des risques potentiels.

Leurs résultats ont révélé une variation significative dans les classements des espèces en fonction du type de données et d'algorithmes utilisés. Certaines espèces qui semblaient inoffensives dans un modèle sont soudainement apparues comme de grandes menaces dans un autre. Cela souligne l'importance d'être complet et flexible lorsqu'on évalue les invasifs potentiels.

Le résultat : Apprendre de l'incertitude

Les résultats de l'étude ont montré que le choix des algorithmes de modélisation influençait fortement les classements des espèces envahissantes. Lorsque des modèles plus complexes étaient utilisés, ils avaient tendance à produire des prévisions différentes par rapport aux modèles plus simples. Cela signifie qu'élaborer une Liste noire robuste nécessite une attention particulière au choix des algorithmes.

Les chercheurs ont également découvert qu'utiliser des données globales sur les espèces entraînait souvent des prévisions plus élevées pour les habitats adaptés. Cela suggère que certaines espèces peuvent s'adapter et trouver de nouveaux endroits appropriés dans leurs environnements non natives—ne se cantonnant pas à la niche qu'elles occupaient chez elles.

Les listes noires finales et le potentiel de colonisation

Les listes noires ont été construites sur la base des habitats adaptés prédits à travers les îles du Pacifique, soulignant quelles espèces étaient à risque de devenir envahissantes. Les chercheurs ont découvert que certaines espèces affichaient des changements substantiels dans le classement, mettant en avant l'influence des données choisies sur ces modèles.

Les chercheurs ont également examiné le potentiel de colonisation non réalisé, s'intéressant à combien de groupes d'îles étaient prévus pour avoir des habitats adaptés qui n'avaient pas encore été occupés par les espèces.

Ces informations sont cruciales pour les efforts de conservation locale et aident à guider les décisions de gestion sur quelles espèces cibler en premier—pour éviter de finir avec une fête trop bondée d'invités indésirables.

Limitations et orientations futures

Bien que l'étude ait fait des avancées significatives dans l'évaluation des risques des espèces envahissantes, elle n'était pas sans limitations. Les modèles et les données peuvent toujours être améliorés, et la recherche future devra constamment s'adapter aux nouvelles découvertes et changements dans l'environnement.

De plus, il y a le défi de maintenir les listes d'espèces à jour. À mesure que de nouvelles espèces envahissantes apparaissent, les gestionnaires doivent adapter leurs stratégies en conséquence. C'est un peu comme être jardinier—tu dois garder un œil sur les mauvaises herbes avant qu'elles ne prennent le dessus.

Conclusion : Un appel à l'action

Les espèces alien envahissantes constituent une menace réelle pour les écosystèmes du monde entier, les îles du Pacifique étant particulièrement vulnérables. Au fur et à mesure qu'on collecte plus de données et qu'on affine nos modèles, on obtient des informations précieuses sur les risques posés par ces espèces.

En utilisant des listes noires et en comprenant les incertitudes de nos prévisions, on peut prendre des mesures pour prévenir la propagation de ces espèces envahissantes et protéger notre biodiversité unique. Alors, restons vigilants et assurons-nous que les seuls invités à la fête écologique soient ceux qui ont bien été invités à s'amuser !

Source originale

Titre: Uncertainty in blacklisting potential Pacific plant invaders using species distribution models

Résumé: O_LIInvasive alien species pose a growing threat to global biodiversity, necessitating evidence-based prevention measures. Species distribution models (SDMs) are a useful tool for quantifying the potential distribution of alien species in non-native areas and deriving blacklists based on establishment risk. Yet, uncertainties due to different modelling decisions may affect predictive accuracy and the robustness of such blacklists. We thus aim to assess the relevance of three distinct sources of uncertainty in SDM-based blacklists: species data, environmental data and SDM algorithms. C_LIO_LIFocusing on 82 of the most invasive plant species on the Hawaiian Islands, we built SDMs to quantify their establishment potential in the Pacific region. We considered two different species datasets (native vs. global occurrences), two environmental predictor sets (climatic vs. edapho-climatic), and four different SDM algorithms. Based on SDM predictions, we derived blacklists using three distinct blacklisting definitions and quantified the variance in blacklist rankings associated with each source of uncertainty. C_LIO_LIOn average, SDMs showed fair predictive performance. SDM algorithm choice resulted in the largest variation in blacklist ranks while the relevance of species and environmental data was lower and varied across blacklist definitions. Nevertheless, using only native occurrences led to a clear underestimation of the establishment potential for certain species and to lower predictive performance, including high-ranking species on blacklists. C_LIO_LISDMs can serve as a robust decision support tool to plan preventive management strategies. To establish robust model-aided blacklists, we recommend ensemble models using multiple SDM algorithms that rely on global rather than native occurrences only. The relevance of environmental predictors additional to climate should be carefully considered and weighed against spatial coverage of those data to ensure sufficiently large sample sizes and predictive accuracy. We advocate for explicit assessment of uncertainty to increase confidence in blacklists and allow more reliable decision-making. C_LI

Auteurs: Valén Holle, Anna Rönnfeldt, Katrin Schifferle, Juliano Sarmento Cabral, Dylan Craven, Tiffany Knight, Hanno Seebens, Patrick Weigelt, Damaris Zurell

Dernière mise à jour: 2024-12-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627501

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627501.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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