Biological invasions, chain reactions and trophic relationships

Invasions biologiques, réactions en chaîne et relations trophiques

• Auteur / Autrice : Stéphane Caut
• Direction : Franck Courchamp
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Îles -- Nouvelle-Calédonie

Rongeurs -- Lutte contre

Isotopes stables en écologie

Nouvelle-Calédonie

Rat noir

Mots clés libres

Ile Surprise

Modèle isotopique

Omnivore

Eradication

Facteur de discrimination

Résumé

L’invasion des écosystèmes par les espèces invasives est vue comme l’une des plus importantes sources de perte de la biodiversité. La meilleure réponse à ces effets est presque toujours le contrôle, ou bien lorsque cela est possible l’éradication de tous les individus de la population invasive. Dans beaucoup de cas, l’élimination de l’espèce invasive est suivie par un rapide et spectaculaire rétablissement des populations locales. Cependant, la disparition soudaine de l’espèce invasive peut générer plusieurs déséquilibres, entraînant des dommages similaires ou encore plus importants sur l’écosystème. Ces phénomènes sont appelés « effets surprises ». Etant donné le nombre et la complexité des interactions entre espèces, il est toujours difficile de prédire les résultats de la suppression d’espèces clés, comme les prédateurs supérieurs. Cela justifie l’importance des études pré-éradication au préalable pour initier l’éradication de l’espèce invasive, afin d’éviter toute catastrophe écologique. Ce projet concerne l’étude de la place des espèces invasives dans les réseaux trophiques envahis, afin de prédire et donc d’éviter les potentielles réactions en chaîne qui pourraient découler de la suppression soudaine de l’espèce invasive. La mise en place de cette méthodologie est basée sur une combinaison d’études empiriques de travail de terrain, d’études de régimes alimentaires classiques et d’isotopes stables en laboratoire et de modélisation mathématique. La partie terrain de mon projet est basée sur un inventaire floristique et faunistique complet de la communauté locale, la détermination des relations trophiques et d’une campagne d’éradication d’une espèce invasive. Le site d’étude sélectionné est l’île Surprise, dans le récif d’Entrecasteaux, en Nouvelle Calédonie, qui est un site de ponte majeur de tortues et d’oiseaux marins, mais aussi un écosystème riche qui est envahi par le rat noir. Mon étude souligne l’importance de considérer les espèces invasives au sein des communautés, pour prendre en compte tous les liens avec les autres espèces, qu’elles soient exotiques ou indigènes. Je montre aussi les avantages et les limites de l’utilisation des analyses en isotopes stables pour la reconstruction du régime alimentaire et des réseaux trophiques. Finalement, j’insiste sur l’impact des rats introduits sur l’île Surprise et la nécessité de l’éradiquer, tout en prenant garde à minimiser l’impact sur les espèces non visées par l’éradication et le risque de déclenchement d’une relâche des plantes exotiques, des fourmis ou des souris.

The invasion of ecosystems by exotic species is viewed as one of the most important sources of biodiversity loss. The best response to these effects is almost always to control the alien population, when possible by eradicating the whole alien population from the island. In many cases, the elimination of the alien invasive species is followed by a rapid and often spectacular recovery of the impacted local populations. However, the sudden removal of the alien species may generate further disequilibria, resulting in similar or greater damages to the ecosystem. This has been called the "surprise effect"; Given the numerous and often complex population interactions among species, it is difficult to predict the outcome of the removal of key species, such as a top predator. This justifies a careful pre-control study prior to initiating the eradication of alien species eradication, in order to avoid an ecological catastrophe. This project concerns the study of the place of invasive species in invaded trophic webs in order to predict, and thus avoid, potential chain reactions that could be triggered by alien species sudden removal. The setting of this methodology is based on a combination of empirical work in the field, classical diet and stable isotope analyses in the lab, and mathematical modelling. The field part of my project is based on a complete floristic and faunistic inventory of the local communities, the determination of the resulting trophic webs and an invasive species eradication campaign. The selected field site is Surprise Island, in the Entrecasteaux reef, New Caledonia, a major breeding site for sea turtles and seabirds, and a rich ecosystem that is invaded by black rats. My study highlights the importance of considering the invasive species within the invaded communities, taking into account all link with other species, be they exotic or indigenous. I also show the advantages and limits of using stable isotope analyses for the reconstruction of diet composition and trophic webs. Finally, I stress out the impact of the rats introduced on Surprise island, and the need to eradicate them, while taking care of minimising both the impact on non-target species and the risks of triggering a release of exotic plants, ants or mice.