Évaluer l'impact des infrastructures linéaires sur les communautés d'oiseaux au Sri Lanka
Une étude examine comment les routes et les lignes électriques affectent les espèces d'oiseaux dans les forêts tropicales.
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Table des matières
Les infrastructures linéaires (IL) incluent les routes, les chemins de fer, les lignes électriques et les pipelines. Le réseau croissant de ces infrastructures a un impact sur les écosystèmes partout dans le monde. Par exemple, plus de 40 % des terres sur Terre se trouvent à moins de 5 kilomètres d'une route. Aux États-Unis, plus de 80 % des terres forestières sont proches d'une route. Les prévisions indiquent une augmentation de 60 % des réseaux routiers et ferroviaires dans le monde d'ici 2050. D'autres types d'IL, comme les lignes électriques et les pipelines, se développent aussi rapidement. Ces infrastructures sont souvent construites ensemble pour fournir accès et énergie, favorisant la croissance économique régionale tout en traversant des zones naturelles.
Différents types d'IL affectent la faune de manières variées. Les corridors de transport, comme les routes et les chemins de fer, créent des perturbations dynamiques à cause du mouvement des véhicules, entraînant des collisions d'animaux et de la pollution. L'impact des IL peut varier selon la fréquence et la rapidité des déplacements des véhicules. D'un autre côté, les lignes électriques et les pipelines ont un effet plus statique puisqu'ils n'impliquent pas d'objets en mouvement. Leur simple présence introduit des structures artificielles qui peuvent perturber les interactions écologiques naturelles et le comportement animal.
Malgré les différences dans l'impact des IL sur l'environnement, ils peuvent aussi créer des changements physiques similaires. Par exemple, les chemins de fer et les lignes électriques créent des corridors plus étroits par rapport aux routes à plusieurs voies. Cela peut bénéficier à certaines espèces, comme les lièvres, qui préfèrent les chemins étroits pour se déplacer. Tous les corridors linéaires entraînent également une fragmentation de l'habitat, ce qui crée des effets de bord qui impactent les plantes et les animaux. Les routes peuvent affecter la faune à plusieurs kilomètres, mais l'ampleur totale des effets de bord des différents IL n'est pas bien comprise. Comprendre les impacts de divers IL peut aider à guider les décisions de développement durable.
Lacunes en Recherche sur les Infrastructures Linéaires
Il y a des lacunes notables dans les informations concernant les effets des infrastructures linéaires. D'une part, il y a un biais dans l'étude de certains types d'IL, notamment les routes. Les routes ont été le plus étudiées, montrant des dommages directs comme la mortalité, les changements d'habitat et la fragmentation. Bien que d'autres IL puissent potentiellement causer des impacts similaires, peu d'études ont examiné ces effets. De plus, la recherche actuelle se concentre principalement sur la mortalité directe, en prêtant moins d'attention à comment les IL peuvent affecter la biodiversité à travers des changements dans le comportement animal ou en introduisant des espèces envahissantes. La plupart des recherches sur les IL ont eu lieu dans des régions tempérées ; cependant, les régions tropicales ont une faune et des dynamiques écologiques différentes. Les études des zones tempérées peuvent ne pas s'appliquer aux écosystèmes tropicaux, qui abritent de nombreuses espèces uniques vulnérables aux changements.
Comme de nombreux pays en développement se trouvent dans des zones tropicales, il y a un besoin urgent de développement d'infrastructure. D'ici 2050, environ 25 millions de kilomètres de nouvelles routes devraient être construites, dont 90 % dans des régions tropicales. Donc, élargir les connaissances sur les impacts des IL dans ces régions est crucial.
Les Oiseaux comme Indicateurs d'Impact
Tous les types de vertébrés terrestres sont confrontés à des défis dus à la perte et à la perturbation d'habitat causées par les infrastructures linéaires. Cependant, les oiseaux, étant mobiles et facilement détectables, constituent des indicateurs idéaux pour évaluer ces impacts. Les oiseaux sont vocaux et peuvent être affectés par le bruit des routes et des chemins de fer. Certaines espèces préfèrent rester sous la couverture forestière plutôt que de traverser des zones ouvertes, ce qui signifie que des lacunes dans leur habitat peuvent entraver leur mouvement.
Dans l'étude actuelle, les chercheurs ont voulu examiner l'impact des routes, des chemins de fer et des lignes électriques sur les communautés d'oiseaux dans une région de forêt sèche tropicale au Sri Lanka. L'étude s'est concentrée sur les changements dans la richesse des espèces d'oiseaux, leur Abondance et la Composition de la communauté en fonction de la distance par rapport aux différents types d'infrastructure.
Site de l'Étude
L'étude a eu lieu dans le district de Polonnaruwa au Sri Lanka, choisi pour trois raisons principales. La région est censée devenir un centre urbain d'ici 2050, ce qui nécessite un développement infrastructurel significatif. Les écosystèmes forestiers de là font partie d'un large réseau d'aires protégées de zones sèches, ce qui rend essentiel de comprendre les impacts actuels sur la biodiversité. De plus, le site contient les trois types d'IL d'intérêt dans le même paysage forestier.
Le paysage inclut deux zones protégées, la Réserve Forestière de Thalapathkanda et le Parc National de Minneriya. La route principale qui traverse la région relie deux villes et supporte un volume de véhicules important. Le chemin de fer et la ligne électrique traversent également cette zone et sont établis depuis plus de 20 ans, laissant assez de temps pour que la faune locale réagisse à leur présence.
Le type d'habitat dominant est la Forêt Tropicale Sèche-Mélangée, qui connaît un climat chaud et sec avec des saisons de pluie distinctes.
Enquêtes sur les Oiseaux
Pour évaluer la diversité des oiseaux à travers le paysage, les chercheurs ont sélectionné 80 points d'enquête. Ces points ont été choisis en créant une zone tampon de 1 kilomètre autour de l'empreinte des IL en utilisant un logiciel SIG. Ils ont veillé à ce que les points soient suffisamment espacés pour éviter le chevauchement et représenter différentes distances par rapport aux infrastructures.
Des enquêtes sur les oiseaux ont été menées à chaque point, enregistrant les oiseaux vus ou entendus, pendant trois périodes distinctes. Les enquêtes visaient à rassembler des données sur la richesse et l'abondance des espèces d'oiseaux en relation avec la proximité des infrastructures linéaires.
Impact sur la Richesse et l'Abondance des Espèces
Les chercheurs ont utilisé des modèles statistiques pour analyser la relation entre la richesse des espèces d'oiseaux, leur abondance et la distance de chaque type d'infrastructure. Les résultats ont montré que la richesse des espèces et l'abondance étaient plus élevées près des chemins de fer, avec moins d'espèces et une abondance réduite observée plus loin de ces zones. L'impact des routes et des lignes électriques était négligeable.
Impact sur la Composition de la Communauté d'Oiseaux
Pour étudier comment les communautés d'oiseaux étaient affectées par les différents types d'IL, les chercheurs ont utilisé une méthode statistique spécifique pour analyser les données sur les espèces d'oiseaux, leurs caractéristiques écologiques et la végétation autour de chaque point d'enquête. Les résultats ont révélé que les communautés d'oiseaux changeaient significativement avec la distance de chaque type d'infrastructure. Les routes et les chemins de fer affectaient les communautés d'oiseaux de manière similaire, tandis que les lignes électriques avaient un impact différent.
Les résultats ont montré que certaines espèces d'oiseaux réagissaient négativement à tous les trois types d'IL, tandis que quelques espèces prospéraient près de ces infrastructures. Celles qui préféraient les habitats forestiers intérieurs avaient tendance à éviter les IL, contrairement aux espèces plus adaptables qui prospéraient dans les habitats de lisière créés par ces infrastructures.
Conclusions et Implications
À travers les points d'enquête, les chercheurs ont enregistré 95 espèces d'oiseaux, y compris plusieurs espèces endémiques et menacées. Globalement, la richesse et l'abondance des espèces étaient plus élevées près des chemins de fer, suggérant qu'ils offrent de meilleures conditions pour certains oiseaux. Cependant, de nombreuses espèces dépendantes de la forêt intérieure étaient négativement affectées par la proximité des IL.
L'étude a révélé une différence significative dans les réponses des espèces endémiques et non-endémiques aux IL. Les espèces endémiques étaient plus susceptibles d'être trouvées dans des zones éloignées des infrastructures, ce qui indique un besoin de planification soigneuse dans le développement futur.
Les résultats de cette recherche soulignent l'importance de comprendre comment différents types d'IL impactent diverses espèces. Les décisions futures concernant le développement d'infrastructure doivent prendre en compte ces impacts pour protéger la biodiversité.
Des stratégies comme le regroupement des infrastructures pour maximiser les habitats intérieurs ou les placer aux lisières des forêts pourraient aider à atténuer les effets négatifs sur la faune. Il est essentiel de prioriser des sites alternatifs pour la construction, surtout dans les habitats sensibles occupés par des espèces uniques.
En conclusion, l'étude souligne la nécessité d'une prise de décision éclairée concernant les expansions d'infrastructure, particulièrement dans les zones riches en biodiversité comme les forêts tropicales. Alors que le développement d'infrastructure continue d'augmenter, comprendre ses impacts sur la faune sera crucial pour les efforts de conservation.
Titre: Linear infrastructure drives biotic homogenization among bird species of a tropical dry forest
Résumé: Linear infrastructures (LIs) such as roads, railroads, and powerlines are expanding rapidly around the globe. While most future developments are projected to take place in tropical regions, available information on impacts of LIs is biased towards single species studies of solely road impacts in temperate regions. Therefore, we investigated impacts of three types of LIs (road, railroad, and powerline) on the bird community of a tropical dry forest. Point-count surveys to record avian richness and abundance were conducted at 80 plots that were spatially stratified to include sites proximate to all possible LI combinations. Five measures of vegetation structure were collected at each plot as well. We then assessed the relationship between the bird community (i.e., richness, abundance, composition) and distance to each LI type while accounting for variation in vegetation structure. Species richness and abundance both declined significantly (25% and 20%, respectively) from edge habitat next to railroad to interior forest plots, while community composition was significantly altered by the distance to all three LIs. Road and railroad (both forms of dynamic infrastructure with moving vehicles) had similar effects on the bird community that contrasted with those of powerline (a type of static infrastructure). The resulting ordination reveled that Sri Lankan endemics are significantly disfavored by LI proximity, while the three species most often found proximal to LIs all have naturalized populations across the world. Our results emphasize that LI drive biotic homogenization by favoring generalist species at the expense of unique elements of the biota.
Auteurs: Christopher Alan Searcy, D. K. Hewavithana, D. K. Weerakoon, M. R. Wijesinghe
Dernière mise à jour: 2024-04-15 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.12.589300
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.12.589300.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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