10.6 : Espèces envahissantes
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Les espèces envahissantes sont des organismes non indigènes qui, lorsqu'ils sont introduits dans une zone hors de leur aire de répartition naturelle, perturbent la communauté qu'ils envahissent. Les espèces non indigènes (exotiques) désignent les espèces présentes en dehors de leur aire de répartition historique. Les espèces envahissantes ont été introduites intentionnellement ou non par l'homme dans un écosystème dans lequel elles n'ont pas évolué. Le transport humain de personnes et de biens, y compris le transport intentionnel d'organismes à des fins commerciales, a considérablement augmenté l'introduction d'espèces dans de nouveaux écosystèmes. Ces nouvelles introductions se font parfois à des distances bien supérieures à la capacité de l'espèce de se déplacer elle-même et hors de l'aire de répartition de ses prédateurs naturels. Les espèces envahissantes peuvent causer des dommages écologiques et économiques. Ils menacent d'autres espèces par la compétition pour les ressources, la prédation ou les maladies.
Aux États-Unis, des espèces envahissantes comme la salicaire violette (Lythrum salicaria) et la moule zébrée (Dreissena polymorpha) ont radicalement modifié les écosystèmes qu'elles envahissaient. Parmi les animaux envahissants bien connus, citons l'agrile du frêne (Agrilus planipennis) et l'étourneau européen (Sturnus vulgaris ; figure\(\PageIndex{a}\)). Que vous profitiez d'une randonnée en forêt, d'une excursion estivale en bateau ou que vous marchiez simplement dans une rue urbaine, vous avez probablement rencontré une espèce envahissante.
Carpe asiatique
L'une des nombreuses proliférations récentes d'une espèce envahissante concerne la carpe asiatique aux États-Unis. La carpe asiatique a été introduite aux États-Unis dans les années 1970 par la pêche (étangs commerciaux de poissons-chats) et par des installations de traitement des eaux usées qui ont utilisé les excellentes capacités d'alimentation par filtration des poissons pour nettoyer leurs étangs de l'excès de plancton. Certains poissons se sont échappés et, dans les années 1980, ils avaient colonisé de nombreuses voies navigables du bassin du Mississippi, y compris les rivières Illinois et Missouri.
Se nourrissant vorace et se reproduisant rapidement, la carpe asiatique peut surpasser les espèces indigènes pour se nourrir et entraîner leur extinction. Une espèce, la carpe herbacée, se nourrit de phytoplancton et de plantes aquatiques. Il entre en concurrence avec les espèces indigènes (celles qui étaient autrefois présentes dans la région et qui sont adaptées à l'écosystème local) pour ces ressources et modifie les habitats d'autres poissons en supprimant les plantes aquatiques. Dans certaines parties du fleuve Illinois, les carpes asiatiques constituent 95 pour cent de la biomasse de la communauté. Bien que comestible, le poisson est osseux et n'est pas recherché aux États-Unis.
Les Grands Lacs et leurs précieuses pêcheries de saumon et de touladi sont menacés par la carpe asiatique. La carpe n'est pas encore présente dans les Grands Lacs et des tentatives sont faites pour empêcher son accès aux lacs par le canal maritime et sanitaire de Chicago, qui est la seule connexion entre le fleuve Mississippi et les bassins des Grands Lacs. Pour empêcher les carpes asiatiques de quitter le canal, une série de barrières électriques ont été utilisées pour décourager leur migration ; toutefois, la menace est suffisamment importante pour que plusieurs États et le Canada aient intenté des poursuites pour que le canal de Chicago soit définitivement coupé du lac Michigan. Les responsables politiques locaux et nationaux se sont penchés sur la manière de résoudre le problème. En général, les gouvernements n'ont pas réussi à prévenir ou à ralentir l'introduction d'espèces envahissantes.
Effet sur les espèces endémiques
Les lacs et les îles sont particulièrement vulnérables aux menaces d'extinction que représentent les espèces introduites. Dans le lac Victoria, l'introduction intentionnelle de la perche du Nil a été en grande partie responsable de l'extinction d'environ 200 espèces de cichlidés (voir Modèles de biodiversité). L'introduction accidentelle du serpent arboricole brun par avion (figure\(\PageIndex{b}\)) des Îles Salomon à Guam en 1950 a entraîné l'extinction de trois espèces d'oiseaux et de trois à cinq espèces de reptiles endémiques de l'île. Plusieurs autres espèces sont toujours menacées. Le serpent arboricole brun est habile à exploiter les moyens de transport humains pour migrer ; l'un d'eux a même été trouvé à bord d'un avion arrivant à Corpus Christi, au Texas. Une vigilance constante de la part du personnel des aéroports, de l'armée et des avions commerciaux est requise pour empêcher le serpent de se déplacer de Guam vers d'autres îles du Pacifique, en particulier Hawaï. Les îles ne constituent pas une grande partie du globe, mais elles abritent un nombre disproportionné d'espèces endémiques en raison de leur isolement par rapport à leurs ancêtres continentaux.
Présentation par Ballast Water
De nombreuses introductions d'espèces aquatiques, tant marines que d'eau douce, se sont produites lorsque des navires ont déversé des eaux de ballast prélevées dans un port d'origine dans les eaux d'un port de destination. L'eau du port d'origine est pompée dans les réservoirs d'un navire vide de cargaison pour accroître la stabilité. L'eau provient de l'océan ou de l'estuaire du port et contient généralement des organismes vivants tels que des parties de plantes, des microorganismes, des œufs, des larves ou des animaux aquatiques. L'eau est ensuite pompée avant que le navire n'embarque la cargaison au port de destination, qui peut se trouver sur un autre continent. La moule zébrée a été introduite dans les Grands Lacs en provenance d'Europe avant 1988 dans de l'eau de ballast. Les moules zébrées des Grands Lacs ont généré des millions de dollars en coûts de nettoyage pour maintenir les prises d'eau et d'autres installations. Les moules ont également modifié de façon spectaculaire l'écologie des lacs. Ils menacent les populations de mollusques indigènes, mais ont également profité à certaines espèces, comme l'achigan à petite bouche. Les moules se nourrissent par filtration et ont considérablement amélioré la clarté de l'eau, ce qui a permis aux plantes aquatiques de pousser le long des rives et d'abriter de jeunes poissons là où elles n'existaient pas auparavant. Le crabe vert européen, Carcinus maenas, a été introduit dans la baie de San Francisco à la fin des années 1990, probablement dans l'eau de ballast des navires, et s'est répandu vers le nord le long de la côte jusqu'à Washington. Il a été démontré que les crabes réduisent considérablement l'abondance des palourdes et des crabes indigènes, ce qui entraîne une augmentation des espèces proies de ces crabes indigènes.
Les espèces envahissantes comme maladies
Les espèces exotiques envahissantes peuvent également être des organismes pathogènes. Il apparaît aujourd'hui que le déclin mondial des espèces d'amphibiens reconnu dans les années 1990 est, en partie, causé par le champignon Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), responsable de la chytridiomycose (figure\(\PageIndex{c}\)). Il est prouvé que le champignon est originaire d'Afrique et pourrait s'être propagé dans le monde entier par le transport d'une espèce de laboratoire et d'animal de compagnie couramment utilisée : la grenouille à griffes d'Afrique, Xenopus laevis. Il est fort possible que les biologistes eux-mêmes soient responsables de la propagation de cette maladie dans le monde entier. Le ouaouaron nord-américain, Rana catesbeiana, qui a également été largement introduit comme animal destiné à l'alimentation mais qui échappe facilement à la captivité, survit à la plupart des infections à B. dendrobatidis et peut servir de réservoir de maladies en emmagasinant le champignon infectieux.
Les premières preuves suggèrent qu'un autre pathogène fongique, Geomyces destructans, introduit d'Europe est responsable du syndrome du museau blanc, qui infecte les chauves-souris hibernant dans des grottes dans l'est de l'Amérique du Nord et s'est propagé depuis un point d'origine situé dans l'ouest de l'État de New York (figure\(\PageIndex{d}\)). La maladie a décimé les populations de chauves-souris et menace l'extinction d'espèces déjà répertoriées comme menacées : la chauve-souris de l'Indiana, Myotis sodalis, et potentiellement la chauve-souris à grandes oreilles de Virginie, Corynorhinus townsendii virginianus. On ne sait pas comment le champignon a été introduit, mais il est logique de supposer que des spéléologues amateurs ont involontairement introduit le champignon sur des vêtements ou de l'équipement en provenance d'Europe.
Lutte biologique contre les espèces envahissantes
L'une des raisons pour lesquelles les espèces envahissantes prolifèrent considérablement en dehors de leur aire de répartition naturelle est due à la libération par les prédateurs Cela signifie que les parasites, les prédateurs ou les herbivores qui régulent habituellement leurs populations ne sont pas présents, ce qui leur permet de surpasser ou de surpasser les espèces indigènes, qui sont toujours réglementées. Sur la base de ce principe, des organismes qui régulent les populations d'espèces envahissantes ont été introduits dans certains cas dans les zones nouvellement colonisées. La libération d'organismes (ou de virus) visant à limiter la taille de la population est appelée contrôle biologique. Comme le montrent les exemples ci-dessous, la lutte biologique contre les espèces envahissantes a connu des succès variables, aggravant le problème dans certains cas et le résolvant dans d'autres.
Figue de Barbarie (Opuntia)
Introduit en Australie, ce cactus s'est rapidement répandu sur des millions d'hectares de parcours, chassant les plantes fourragères. En 1924, la teigne du cactus, Cactoblastis cactorum, a été introduite (depuis l'Argentine) en Australie. Les chenilles du papillon se nourrissent voraces de figuiers de Barbarie et, en quelques années, elles ont reconquis les terres de l'aire de répartition sans nuire à une seule espèce indigène. Cependant, son introduction dans les Caraïbes en 1957 n'a pas produit de résultats aussi satisfaisants. En 1989, la teigne des cactus avait atteint la Floride et y menace désormais cinq espèces de cactus indigènes.
Salicaire violette
Le coléoptère des feuilles (Galerucella calmariensis) a été introduit pour supprimer la salicaire violette, une mauvaise herbe nuisible (figure\(\PageIndex{e}\)). Une combinaison de quatre méthodes de lutte biologique, dont le dendroctone des feuilles, a été mise en circulation au Minnesota depuis 1992. Bien qu'elle n'ait pas éradiqué les populations de cette espèce envahissante, la lutte biologique a largement retiré les feuilles de 20 % des populations de salicaire violette où elle a été relâchée, ce qui pourrait réduire la compétition pour les espèces indigènes. Les contrôles biologiques ont permis d'établir des populations dans la plupart des endroits où elles ont été relâchées et se sont même propagées à de nouvelles colonies de salicaire violette.
Herbe de Klamath
En 1946, deux espèces de chrysolines ont été introduites en Californie pour lutter contre la mauvaise herbe Klamath (St. Johnswort) qui ruinait des millions d'acres de terres de parcours en Californie et dans le nord-ouest du Pacifique. Avant leur libération, les coléoptères ont été soigneusement testés pour s'assurer qu'ils ne se transformeraient pas en plantes précieuses une fois qu'ils auraient mangé toutes les mauvaises herbes qu'ils pouvaient trouver. Les coléoptères ont réussi à restaurer environ 99 % des terres menacées d'extinction et leur ont valu une plaque commémorative au bâtiment du centre agricole d'Eureka, en Californie.
Lapin européen
En 1859, le lapin européen a été introduit en Australie pour le sport. En l'absence de prédateur important, elle s'est multipliée de manière explosive (figure\(\PageIndex{f}\)). L'élevage de moutons (une autre espèce importée) a beaucoup souffert car les lapins leur faisaient concurrence pour le fourrage.
En 1950, le virus du myxome a été importé du Brésil et libéré. L'épidémie qui a suivi a tué des millions de lapins (plus de 99 % de la population). L'herbe verte est revenue et l'élevage de moutons est redevenu rentable. Les populations de lapins ont toutefois augmenté progressivement, car les lapins ont évolué pour devenir plus résistants au virus, et le virus du myxome a évolué pour causer moins de dommages. (Les parasites, comme les virus, ont avantage à se multiplier à l'intérieur de l'hôte et à se propager à d'autres individus. S'ils tuent leurs hôtes trop tôt, ils limitent généralement les possibilités de se multiplier et de se propager.) Plus récemment, le virus de la maladie hémorragique du lapin a été utilisé comme moyen de lutte biologique.
Stratégies pour un contrôle biologique efficace
Pour résumer les leçons tirées des succès et des échecs de la lutte biologique, seuls les candidats ayant une préférence cible très étroite (ne consommant qu'une gamme très limitée d'hôtes) doivent être sélectionnés. Chaque candidat doit être soigneusement testé pour s'assurer qu'une fois qu'il a nettoyé la cible prévue, il ne se transforme pas en espèces souhaitables. Les moyens de lutte biologique ne doivent pas être utilisés contre les espèces indigènes. Enfin, l'introduction d'espèces non indigènes dans l'environnement doit être évitée car elles peuvent elles-mêmes être envahissantes.
Attribution
Modifié par Melissa Ha à partir des sources suivantes :
- Menaces à la biodiversité, à l'écologie communautaire et à l'agriculture durable liées à la biologie environnementale par Matthew R. Fisher (sous licence CC-BY)
- Menaces à la biodiversité dues à la biologie générale par OpenStax (sous licence CC-BY)
- Contrôle biologique et symbiose à partir de la biologie par John W. Kimball (sous licence CC-BY)