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11.5 : Restauration de l'écosystème

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    La restauration de l'écosystème est le processus qui permet à une zone de retrouver son état naturel, avant qu'elle ne soit touchée par des activités humaines destructrices. Il est très prometteur en tant que mécanisme de maintien ou de restauration de la biodiversité et de rétablissement des services écosystémiques. Cela nécessite une vaste approche interdisciplinaire impliquant de nombreux domaines d'études scientifiques différents (par exemple, la biologie, l'écologie, l'hydrologie et la géologie). La réintroduction du loup, l'un des principaux prédateurs, dans le parc national de Yellowstone en 1995 a entraîné des changements spectaculaires dans l'écosystème qui ont accru la biodiversité. Les loups (figure\(\PageIndex{a}\)) ont pour fonction de supprimer les populations de wapitis et de coyotes et de fournir des ressources plus abondantes aux détritivores. La réduction des populations de wapitis a permis de revégétaliser les zones riveraines (celles situées le long des rives d'un ruisseau ou d'une rivière), ce qui a accru la diversité des espèces de cet écosystème. La réduction des populations de coyotes par les loups a augmenté le nombre d'espèces de proies auparavant supprimées par les coyotes. Dans cet écosystème, le loup est une espèce clé, c'est-à-dire une espèce qui joue un rôle déterminant dans le maintien de la diversité au sein d'un écosystème. L'élimination d'une espèce clé d'une communauté écologique entraîne un effondrement de la diversité. Les résultats de l'expérience de Yellowstone suggèrent que la restauration efficace d'une espèce clé peut avoir pour effet de restaurer la biodiversité de la communauté. Les écologistes ont plaidé en faveur de l'identification des espèces clés dans la mesure du possible et de concentrer les efforts de protection sur ces espèces. Il est logique de renvoyer les espèces clés dans les écosystèmes où elles ont été éliminées.

    Une meute de loups marchant sur la neige (a) ; une rivière traverse une prairie avec quelques groupes d'arbres vivants et morts (b) ; des élans (c) ; et un castor (d).
    Figure\(\PageIndex{a}\) : (a) La meute de loups Gibbon dans le parc national de Yellowstone, le 1er mars 2007, représente une espèce clé. La réintroduction de loups dans le parc national de Yellowstone en 1995 a entraîné une modification du comportement de pâturage des wapitis. Pour éviter la prédation, les wapitis ne broutaient plus les lits exposés des cours d'eau et des rivières, comme (c) le lit de la rivière Lamar à Yellowstone. Cela a permis aux semis de saule et de peuplier de pousser. Les semis ont diminué l'érosion et ont fourni de l'ombre au ruisseau, ce qui a amélioré l'habitat du poisson. Une nouvelle colonie de (d) castors pourrait également avoir bénéficié du changement d'habitat. (crédit a : modification d'une œuvre par Doug Smith, NPS ; crédit c : modification d'une œuvre par Jim Peaco, NPS ; crédit d : modification de l'œuvre par « Shiny Things » /Flickr)

    D'autres expériences de restauration à grande échelle en cours concernent l'élimination des Aux États-Unis, depuis le milieu des années 1980, on envisage de supprimer de nombreux barrages vieillissants plutôt que de les remplacer en raison de l'évolution des croyances quant à la valeur écologique des rivières à débit libre. Les avantages mesurés de l'élimination des barrages incluent le rétablissement des niveaux d'eau naturellement fluctuants (souvent, le but des barrages est de réduire la variation du débit des rivières), ce qui entraîne une augmentation de la diversité des poissons et une amélioration de la qualité de l'eau (voir Barrages et réservoirs pour en savoir plus sur l'impact des barrages). Dans le nord-ouest du Pacifique des États-Unis, les projets de suppression de barrages devraient accroître les populations de saumon, considéré comme une espèce clé car il transporte des nutriments vers les écosystèmes intérieurs lors de ses migrations annuelles de reproduction. Dans d'autres régions, comme la côte Atlantique, l'élimination des barrages a permis le retour d'autres espèces de poissons anadromes reproducteurs (espèces qui naissent en eau douce, vivent la majeure partie de leur vie en eau salée et retournent en eau douce pour frayer). Certains des plus grands projets d'élimination de barrages ont eu lieu récemment, comme le barrage d'Elwha sur la péninsule olympique de l'État de Washington. Les expériences écologiques à grande échelle que constituent ces projets d'élimination fourniront des données précieuses pour d'autres projets de barrages prévus soit pour l'élimination, soit pour la construction.

    Outre les processus physiques, les facteurs socio-économiques doivent également être pris en compte dans un projet de restauration. Les actions humaines ont toujours joué un rôle important dans la formation des écosystèmes et sont importantes pour déterminer le succès des efforts de restauration. Étant donné que le coût de restauration d'un site individuel peut atteindre des millions de dollars, le soutien du gouvernement est une nécessité.

    Assainissement environnemental

    Le danger que représente pour la santé humaine la pollution historique et moderne nécessite la mise en œuvre de mesures de nettoyage. L'assainissement vise à neutraliser, à contenir et/ou à éliminer les produits chimiques polluants. L'objectif est de prévenir la propagation de la pollution ou de la réduire à des niveaux ne présentant pas de risque appréciable pour la santé humaine. Bien souvent, il est physiquement impossible ou financièrement irréalisable d'éliminer complètement toute contamination. Souvent, les experts et le public ne s'entendent pas sur la question de savoir si la propreté est suffisante.

    De nombreuses communautés ont du mal à trouver les fonds et l'expertise technologique nécessaires pour nettoyer les zones polluées. Certains environnements, tels que les friches industrielles, peuvent être restaurés assez facilement. Les friches industrielles sont des installations industrielles ou commerciales abandonnées ou des zones urbaines dégradées qui doivent être nettoyées de toute contamination avant de pouvoir être réaménagées. D'autres zones, en raison de leur taille ou de l'extrême toxicité de leurs contaminants, nécessitent des mesures d'assainissement très coûteuses, complexes et à long terme. Nombre d'entre eux ont été désignés comme sites Superfund.

    Les sites Superfund sont les zones les plus contaminées des États-Unis. La contamination peut non seulement rendre le site lui-même trop dangereux pour être habité, mais elle laisse souvent échapper des niveaux toxiques de polluants dans le sol, l'eau ou l'air environnants. Love Canal à Niagara Falls, dans l'État de New York, est un exemple de site Superfund (figure\(\PageIndex{b}\)). Le canal a été un dépotoir de déchets chimiques pendant de nombreuses années, puis dans les années 1950, il a été recouvert de terre et vendu à la ville. Au fil du temps, de nombreuses maisons et une école ont été construites au-dessus de l'ancien dépotoir. Dans les années 1970, de fortes pluies ont élevé le niveau de la nappe phréatique et ont ramené les contaminants à la surface. Les habitants ont remarqué de mauvaises odeurs, et les jardins et les arbres sont devenus noirs et sont morts. Peu de temps après, les taux de malformations congénitales, de cancers et d'autres maladies ont commencé à augmenter fortement. En 1977, l'État de New York et le gouvernement fédéral ont entamé des travaux d'assainissement. Les bâtiments ont été enlevés, tous les résidents ont été rachetés et relocalisés, les dépôts et sols contaminés ont été excavés, et les sols et les eaux souterraines restants ont été traités et scellés pour empêcher la propagation de la contamination. Les activités d'assainissement sont maintenant terminées sur ce site.

    Une bande de terre verdoyante entourée de bâtiments et d'autoroutes
    Figurine\(\PageIndex{b}\) : Love Canal. Source : Agence américaine de protection de l'environnement

    Le type de pollution et le milieu affecté (air, eau ou sol) déterminent les méthodes d'assainissement. Les méthodes incluent l'incinération, l'absorption sur le carbone, les méthodes chimiques ou la bioremédiation. La bioremédiation consiste à utiliser des plantes, des bactéries ou des champignons pour « digérer » le contaminant en une forme non toxique ou moins toxique. Toutes ces méthodes ont tendance à être coûteuses et longues.

    Remise en état et atténuation

    La remise en état implique la sauvegarde de certaines caractéristiques d'un habitat dégradé, mais elle risque de ne pas restaurer complètement l'écosystème (figure\(\PageIndex{c}\)). Par exemple, au lieu d'abandonner une zone minée une fois que les ressources ont été collectées, il est possible de la récupérer en plantant de la végétation, en remodelant le paysage et en redirigeant le débit d'eau. Cependant, les terres récupérées ne présentent toujours pas de nombreuses caractéristiques de l'écosystème d'origine, telles qu'une topographie complexe, une végétation qui a mis des dizaines ou des centaines d'années à pousser, la qualité du sol et un réseau complexe de cours d'eau.

    De la machinerie lourde, du sol et des roches sombres (à gauche, avant l'exploitation minière) et un paysage verdoyant mais généralement dépourvu d'arbres (à droite, après l'exploitation minière)
    Figure\(\PageIndex{c}\) : Le charbon Seneca Yoast une fois le terrain défriché en vue de l'extraction (à gauche) et après la remise en état (à droite). Photo prise par Peabody Energy, Inc. (CC-BY).

    Parfois, des mesures peuvent être prises pour éviter, réduire ou compenser les effets des dommages environnementaux. De tels efforts d'atténuation ont été déployés par le Corps des ingénieurs de l'armée lors de projets de construction. Les plantes indigènes sont retirées d'un site avant le début de la construction et transplantées sur un site d'élevage spécial. Une fois le projet de construction terminé, les plantes indigènes sont replantées à l'aide de celles du site d'élevage. Un autre exemple d'atténuation pourrait concerner la création ou la mise en valeur de zones humides dans une zone, afin de compenser les pertes autorisées de zones humides dans une autre zone. L'atténuation va souvent de pair avec la restauration. Texaco, en collaboration avec des groupes environnementaux et le United States Fish and Wildlife Service, a restauré 500 acres de terres agricoles dans le bas delta du Mississippi en forêts feuillues de fond. Texaco a reçu des crédits environnementaux pour l'atténuation des effets des nouvelles zones boisées sur la qualité de l'air.

    Attribution

    Modifié par Melissa Ha à partir des sources suivantes :