A-t-on encore besoin de biologistes de terrain ?
Gr?ce à la digitalisation, les écologistes font de moins en moins de recherches sur le terrain. Mais il ne faut pas se fier uniquement aux données numériques, estime Christoph Küffer. Un plaidoyer pour la recherche sur le terrain.
Il y a quelques années encore, les doctorants en écologie recueillaient leurs données dans la nature, sous la pluie, les moustiques et la sueur. On passait l'été dans une forêt, une prairie ou en montagne et on identifiait des espèces végétales, on récoltait des insectes ou on échantillonnait le sol.
Ces dernières années, la recherche sur le terrain a perdu de son importance dans les universités. De plus en plus souvent, les écologues collectent des données sur la végétation par balayage laser depuis un avion. Ou bien ils étudient les mécanismes écologiques à l'aide de systèmes modèles en laboratoire et testent des hypothèses sur ordinateur gr?ce à des analyses de big data.
Mais à l'heure des grandes quantités de données numériques, on a tendance à oublier l'importance que revêt encore aujourd'hui la recherche sur le terrain pour la compréhension des écosystèmes - et le fait que des scientifiques de l'Université de Zurich et de l'ETH Zurich ont marqué de manière décisive, vers 1900, le domaine de recherche alors encore jeune de l'écologie moderne.
100 ans d'écologie moderne à l'ETH
Au début du 20e siècle, Zurich était l'un des principaux centres mondiaux des débuts de l'écologie moderne et la fondation créée par Eduard August Rübel "Institut de géobotanique Rübel" en quelque sorte son centre de coordination. Cette année, la Fondation Rübel, étroitement liée à l'ETH Zurich, fête son centenaire - en grande partie en silence. Une occasion suffisante pour moi de montrer, à l'aide de trois premiers thèmes de recherche, à quel point la biologie de terrain est restée actuelle.
Interaction entre la végétation et le sol
Les assistants de recherche de l'ETH Josias Braun-Blanquet et Hans Jenny ont passé l'été 1925 ensemble dans le Parc national suisse. Braun-Blanquet a étudié les prairies de montagne, Hans Jenny les sols sous-jacents. Ensemble, ils ont pu montrer comment la végétation et les sols s'adaptent dynamiquement l'un à l'autre.1 Plus tard, Braun-Blanquet est devenu un scientifique de premier plan de la science de la végétation du 20e siècle, et Hans Jenny, à Berkeley, un père de la pédologie moderne.
"Les interactions écologiques dans la nature sont complexes. Seules des études détaillées à l'extérieur nous permettent de les identifier à temps".Christoph Küffer
Un demi-siècle plus tard, le spécialiste de la végétation Dieter Mueller-Dombois et l'écologue du sol Peter Vitousek se sont rencontrés à l'autre bout du monde, dans une forêt tropicale d'Hawa?, pour étudier l'influence de l'arbre envahissant et fixateur d'azote. Myrica faya sur les sols volcaniques extrêmement pauvres en substances nutritives. Ils ont documenté comment l'apparition d'une nouvelle espèce d'arbre pouvait fertiliser les sols en l'espace de quelques années et ainsi bouleverser tout l'écosystème. Leur publication hawa?enne est devenue une publication clé de l'écologie du changement global.2
Les interactions écologiques dans la nature sont complexes et en constante évolution. Seules des études détaillées à l'extérieur nous permettent de les identifier à temps. C'est encore vrai aujourd'hui.
Des types de végétation aux modèles climatiques
La Fondation Rübel a coordonné au début du 20e siècle les "Excursions internationales de phytogéographie".3 Les meilleurs écologistes des ?tats-Unis, d'Angleterre, de Scandinavie et d'Europe centrale se sont rencontrés à plusieurs reprises pour des excursions de plusieurs semaines sur le terrain, afin de caractériser ensemble les associations végétales de différentes régions et de comparer les descriptions des types de végétation. Il en est résulté un système de classification de la végétation valable dans le monde entier, qui est devenu une condition préalable importante pour la recherche écologique globale.
Aujourd'hui encore, les modèles climatiques s'appuient sur des classifications standardisées de la végétation pour déterminer les interactions entre la surface terrestre et l'atmosphère. A petite échelle, les cartes de végétation constituent dans la plupart des pays la base de la planification de nouveaux parcs nationaux et de réserves naturelles ou d'études d'impact sur l'environnement.
Biologie des invasions précoces et écologie urbaine
Au 19e siècle, des botanistes zurichois comme Martin Rikli, Otto N?geli et Albert Thellung ont établi une première flore du canton de Zurich. Déjà à l'époque, ils s'intéressaient à la modification de la flore par l'homme : ils classaient les espèces exotiques en fonction de leur comportement de propagation et s'intéressaient à la flore urbaine de Zurich.
Les précurseurs zurichois ont ainsi posé des questions qui sont actuellement au c?ur de thèmes écologiques tendance comme la biologie des invasions ou l'écologie urbaine. S'ils avaient publié en anglais au lieu de l'allemand et du fran?ais, leurs analyses n'auraient sans doute pas été reconnues un siècle plus tard comme un ouvrage fondamental de la discussion mondiale sur les espèces invasives.4
Les fondements de la recherche en écologie
Aujourd'hui, de nombreux écologistes travaillent en laboratoire ou sur ordinateur. Cela a certainement sa raison d'être. Mais même à l'ère de la digitalisation, il ne suffit pas de s'appuyer sur des méthodes modernes et des données purement numériques - car leur interprétation correcte nécessite une connaissance approfondie des interactions sur le terrain.
Ces trois exemples historiques montrent comment, gr?ce à la biologie de terrain, les changements dans la nature peuvent être détectés à temps, les modèles informatiques et les instruments de planification ne perdent pas le sens des réalités, et des idées créatives et de nouvelles théories peuvent voir le jour. On a donc encore besoin de l'expertise des biologistes de terrain, qui osent aller dans la nature et consigner ce qu'ils observent avec une connaissance des espèces et un souci du détail.
Christoph Küffer a rédigé cette contribution conjointement avec Alexandre Widmer rédigée par des spécialistes.
Références
1 Braun-Blanquet, J., H. Jenny 1926. Développement de la végétation et formation des sols à l'étage alpin des Alpes centrales (zone climatique du Caricion curvulae) : Avec une prise en compte particulière des conditions dans la région du Parc national suisse (vol. 4, Ergebnisse der wissenschaftlichen Untersuchung des Schweizer. Parc national). Mémoires de la Société suisse des sciences naturelles. Volume LXIII, cahier 2, Zurich : Fretz.
2 Vitousek, P., L. R. Walker, L. D. Whiteaker, D. Mueller-Dombois, P. A. Matson. 1987. invasion biologique par Myrica faya alters ecosystem development in Hawaii. Science 238 : 802-804.
3 Schr?ter, C. 1924. Chronique de la première à la troisième Excursion internationale de phytogéographie (I.P.E.). Ver?ffentlichungen des Geobotanischen Institutes Rübel in Zürich 1 : 7-27. page externehttp://doi.org/10.5169/seals-306654
4 Kowarik, I., & Py?ek, P. 2012. The first steps towards unifying concepts in invasion ecology were made one hundred years ago : revisiting the work of the Swiss botanist Albert Thellung. Diversité et distributions 18(12) : 1243-1252.