Biogéographie des îles
Pourquoi l’île de Nouvelle-Guinée compte-t-elle beaucoup plus d’espèces d’oiseaux que l’île de Bali? Une réponse est que la Nouvelle-Guinée a plus de cinquante fois la superficie de Bali et que le nombre d’espèces augmente habituellement avec l’espace disponible. Cela n’explique cependant pas pourquoi les îles de la Société (Tahiti, Moorea, Bora Bora, etc.), qui ont collectivement à peu près la même superficie que les îles de l’archipel des Louisiades au large de la Nouvelle-Guinée, accueillent beaucoup moins d’espèces, ou pourquoi les îles Hawaïennes, dix fois la superficie des Louisiades, ont également moins d’oiseaux indigènes.
Deux éminents écologistes, feu Robert MacArthur de l’Université de Princeton et E. 0. Wilson de Harvard, a développé une théorie de la « biogéographie insulaire » pour expliquer de telles distributions inégales. Ils ont proposé que le nombre d’espèces sur une île reflète un équilibre entre la vitesse à laquelle de nouvelles espèces la colonisent et la vitesse à laquelle les populations d’espèces établies s’éteignent. Si une nouvelle île volcanique émergeait de l’océan au large des côtes d’un continent habité par 100 espèces d’oiseaux, certains oiseaux commenceraient à immigrer de l’autre côté de la brèche et à établir des populations sur l’île vide, mais habitable. Cependant, le rythme auquel ces espèces immigrantes pourraient s’établir diminuerait inévitablement, pour chaque espèce qui aurait réussi à envahir l’île diminuerait d’un le bassin d’éventuels futurs envahisseurs (les mêmes 100 espèces continuent de vivre sur le continent, mais celles qui sont déjà devenues résidentes de l’île ne peuvent plus être classées comme envahisseurs potentiels).
De même, la vitesse à laquelle les espèces pourraient disparaître sur l’île serait liée au nombre de résidents. Lorsqu’une île est presque vide, le taux d’extinction est nécessairement faible car peu d’espèces sont disponibles pour disparaître. Et comme les ressources d’une île sont limitées, plus le nombre d’espèces résidentes augmente, plus leurs populations individuelles sont petites et sujettes à l’extinction. La vitesse à laquelle d’autres espèces établiront des populations sera élevée lorsque l’île sera relativement vide, et la vitesse à laquelle les populations résidentes disparaîtront sera élevée lorsque l’île sera relativement pleine. Ainsi, il doit y avoir un point entre 0 et 100 espèces (le nombre sur le continent) où les deux taux sont égaux where où l’entrée de l’immigration équilibre la sortie de l’extinction. On s’attendrait à ce que ce nombre d’espèces à l’équilibre demeure constant tant que les facteurs déterminant les deux taux n’ont pas changé. Mais les espèces exactes présentes devraient changer continuellement à mesure que certaines espèces disparaissent et que d’autres envahissent (y compris certaines qui ont déjà disparu), de sorte qu’il y a un renouvellement constant de la composition de la faune.
C’est l’essence de la théorie de l’équilibre de MacArthur-Wilson de la biogéographie insulaire. Dans quelle mesure cela explique-t-il ce que nous observons réellement dans la nature? Un fameux « test » de la théorie a été fourni en 1883 par une explosion volcanique catastrophique qui a dévasté l’île de Krakatoa, située entre les îles de Sumatra et de Java. La flore et la faune de son vestige et de deux îles adjacentes ont été complètement exterminées, mais en 25 ans (1908), treize espèces d’oiseaux avaient recolonisé ce qui restait de l’île. En 1919-21, vingt-huit espèces d’oiseaux étaient présentes et en 1932-34, vingt-neuf. Entre l’explosion et 1934, trente-quatre espèces se sont effectivement établies, mais cinq d’entre elles ont disparu. En 1951-1952, trente-trois espèces étaient présentes et en 1984-1985, trente-cinq espèces. Au cours de ce demi-siècle (1934-1985), quatorze autres espèces s’étaient établies et huit avaient disparu. Comme la théorie l’avait prédit, le taux d’augmentation a diminué à mesure que de plus en plus d’espèces colonisaient l’île. De plus, à mesure que l’équilibre approchait, il y avait un certain roulement. Le nombre dans la distribution est resté à peu près le même tandis que les acteurs ont progressivement changé.
La théorie prédit aussi d’autres choses. Par exemple, toutes choses étant égales par ailleurs, les îles éloignées auront des taux d’immigration plus faibles que celles proches d’un continent, et l’équilibre se produira avec moins d’espèces sur les îles éloignées. Les îles proches auront des taux d’immigration élevés et accueilleront plus d’espèces. Par un raisonnement similaire, les grandes îles, avec leurs taux d’extinction plus faibles, auront plus d’espèces que les petites species encore une fois, tout le reste étant égal (ce qui n’est souvent pas le cas, car les grandes îles ont souvent une plus grande variété d’habitats et plus d’espèces pour cette raison).
La théorie biogéographique de l’île a été appliquée à de nombreux types de problèmes, y compris la prévision des changements fauniques causés par la fragmentation de l’habitat précédemment continu. Par exemple, dans la majeure partie de l’est des États-Unis, il ne reste que des parcelles de la forêt de feuillus autrefois grande, et de nombreuses espèces d’oiseaux chanteurs disparaissent de ces parcelles. L’une des raisons du déclin des oiseaux, selon la théorie, est que la fragmentation entraîne à la fois des taux d’immigration plus faibles (les écarts entre les fragments ne sont pas facilement franchis) et des taux d’extinction plus élevés (moins de surface supporte moins d’espèces).
Des indications de tels changements dans la composition des espèces lors de la fragmentation de l’habitat ont été trouvées dans des études menées entre 1953 et 1976 dans une réserve naturelle de 16 acres au Connecticut dans laquelle une forêt était en train de se rétablir. Pendant cette période, le développement augmentait la distance entre la réserve et les autres forêts. Au fur et à mesure que la forêt repoussait, des espèces telles que les Redstarts d’Amérique qui vivent dans de jeunes forêts ont colonisé la région, et des oiseaux tels que le Moineau des champs, qui préfèrent les zones arbustives ouvertes, se sont raréfiés ou ont disparu. Cependant, malgré la tendance de succession vers les grands arbres, deux espèces d’oiseaux que l’on trouve normalement dans les forêts matures ont subi un déclin de population, et cinq de ces espèces ont disparu dans la réserve. On pense que les extinctions résultent de la baisse des taux d’immigration causée par l’isolement croissant de la réserve et par la concurrence de six espèces envahissantes caractéristiques des habitats suburbains.
Des études à long terme d’une communauté d’oiseaux dans un bois de chênes du Surrey, en Angleterre, soutiennent également l’opinion selon laquelle l’isolement peut influencer l’avifaune des îles habitats. Un nombre d’équilibre approximatif de 32 espèces reproductrices a été trouvé dans cette communauté, avec un chiffre d’affaires de trois ajouts et trois extinctions par an. Il a été projeté que si le bois était aussi complètement isolé qu’une île océanique, il ne maintiendrait que cinq espèces sur une période prolongée – deux espèces de mésanges (du même genre que la mésange), un troglodyte et deux grives (le rouge-gorge anglais et le merle noir).
La théorie biogéographique de l’île peut être d’une grande aide pour comprendre les effets de la fragmentation de l’habitat. Il ne traite cependant pas d’autres facteurs qui peuvent grandement influencer les oiseaux qui résident dans un fragment. Parmi celles-ci, mentionnons si les espèces voleuses de nids sont présentes en abondance de telle sorte qu’elles pourraient empêcher certains envahisseurs de s’établir, si le fragment est suffisamment grand pour contenir un territoire de la taille requise par certains membres du bassin de résidents potentiels, ou si d’autres besoins en habitat des espèces de ce bassin peuvent être satisfaits. Pour prendre un exemple extrême de ce dernier, un habitat couvert d’herbe et sans arbres en Californie ne serait pas colonisé par des pics Glands, Nuttall, Duveteux ou poilus, même s’il était grand et que les quatre pics se trouvaient dans les forêts adjacentes. La théorie écologique est conçue pour nous aider à penser au monde réel, mais elle ne remplace pas une connaissance intime des voies de la nature.
VOIR : Le déclin des oiseaux chanteurs de l’Est; Sélection de l’habitat.