Les invasions biologiques et le changement climatique sont parmi les principaux moteurs des transformations à l'échelle mondiale ; dont les effets se font sentir chaque jour sur notre planète. Les espèces exotiques peuvent altérer la composition et la structure des communautés indigènes et le fonctionnement des écosystèmes, éliminant les services qu'elles fournissent. De plus, ils sont parmi les principales causes de perte de biodiversité dans le monde, une situation qui est amplifiée dans les habitats et les écosystèmes qui sont particulièrement vulnérables aux conditions climatiques changeantes. Face à ce scénario, notre équipe a estimé qu'il était important d'anticiper comment les effets du changement climatique qui devraient se produire dans le sud de l'Europe affecteraient le comportement des carpobrotus edulis, l'une des pires plantes envahissantes affectant nos écosystèmes côtiers. Nous avons aussi partir à la recherche déterminer si cette espèce a la capacité d'entreprendre des changements évolutifs rapides qui lui permettraient d'accélérer les processus d'adaptation à de nouveaux territoires et conditions environnementales.

Les plantes de glace, comme on les appelle communément, sont originaires d'Afrique du Sud et ont été largement utilisées comme plantes ornementales dans les zones tempérées du monde entier en raison de leurs fleurs voyantes. Ils ont également été utilisés pour stabiliser les coteaux et les pentes grâce à sa croissance rapide, même dans des conditions extrêmes comme une salinité et une température élevées, et une faible disponibilité en eau et en nutriments. Actuellement C.edulis a envahi de manière incontrôlable les zones côtières d'Europe, d'Amérique et d'Océanie, dont certaines sont particulièrement vulnérables, et où des ressources économiques et humaines considérables ont été consacrées à son contrôle et à son éradication.

Nous avons mené notre récemment publié Une étude a été menée sur une parcelle expérimentale de l'île de Sálvora, au sein du Parc national des îles Atlantiques de Galice, dans le nord-ouest de l'Espagne. De petites chambres ouvertes en méthacrylate ont été installées pour simuler l'augmentation de température, ainsi que des canaux de collecte d'eau pour reproduire l'effet de la diminution des précipitations. Grâce à un réseau exhaustif de capteurs de sol et d'air déployé dans 32 sous-parcelles (8 témoins, 8 à température élevée, 8 à précipitations réduites et 8 combinant les deux), nous avons pu confirmer que les conditions d'humidité et de température étaient conformes à nos attentes. Notre étude a porté sur des plantes issues de 4 populations d'Afrique du Sud (indigènes) et de 4 populations du nord-ouest de la péninsule Ibérique (invasives), où cette espèce est présente depuis plus de 100 ans.

Pendant plus d'un an, notre équipe a mesuré des traits physiologiques et collecté des données liées à la survie, à la croissance et à l'allocation de la biomasse. De plus, nous avons effectué des analyses biochimiques exhaustives pour déterminer les teneurs en pigments et en antioxydants ainsi que les hormones végétales liées au stress.

Dans notre publication récente dans le American Journal of Botany, nous rapportons que des températures plus élevées ont entraîné une augmentation des taux de croissance relatifs et une efficacité photochimique plus élevée de C.edulis, ce qui montre que cette espèce possède des mécanismes efficaces pour faire face aux changements climatiques qui ont été prédits pour le sud de l'Europe. Les effets de la diminution des précipitations n'étaient pas aussi forts que ceux de la hausse de la température, bien que les précipitations aient modulé leur effet. Ainsi, on s'attend à ce que les nouveaux scénarios climatiques favorisent l'invasion de C.edulis favorisant son établissement et sa dispersion dans les zones envahies.

Dans notre étude, nous avons également trouvé des différences entre les populations sud-africaines (indigènes) et ibériques (invasives) en termes de survie et de traits fonctionnels, les plantes ibériques montrant la plus grande capacité d'adaptation aux nouvelles conditions climatiques. Cela montre que les plantes de la région envahie auraient évolué en réponse aux pressions sélectives subies dans leur nouvel environnement, divergeant des plantes indigènes. Des études antérieures ont déjà documenté les changements évolutifs des espèces envahissantes quelques décennies seulement après leur introduction dans de nouveaux territoires. De tels changements peuvent accélérer les processus d'adaptation en améliorant l'efficacité des plantes à envahir les gammes dans lesquelles elles sont introduites.

Cette étude montre clairement que les usines de glace contiennent des stratégies utiles dans leur boîte à outils qui leur permettront de faire face aux scénarios de changement climatique ⁠— ce qui constitue une menace sérieuse pour l'intégrité des communautés qu'elles envahissent.

Marguerite Lema est écophysiologiste au Département de biologie fonctionnelle de l'Université de Saint-Jacques-de-Compostelle. Ses recherches portent sur la compréhension de la réponse physiologique des plantes aux facteurs biotiques et abiotiques. Elle s'intéresse particulièrement à l'écophysiologie et à la gestion des ressources phytogénétiques, à l'utilisation des caractères physiologiques pour l'amélioration des plantes et la détection précoce du stress chez les espèces forestières et cultivées, à la comparaison des caractères écophysiologiques des espèces sauvages et cultivées, ainsi qu'à l'impact du changement climatique sur l'écophysiologie des espèces végétales indigènes et envahissantes. Elle cherche également à développer des stratégies pour un enseignement efficace des sciences. Pour en savoir plus sur ses travaux, veuillez consulter [lien vers la page d'information]. ici.

Traduction anglaise par Lorena Villanueva Almanza