Les scientifiques ont longtemps eu du mal à expliquer comment les forêts tropicales peuvent maintenir leur incroyable diversité d'arbres sans qu'une poignée d'espèces ne prennent le dessus ou que de nombreuses autres espèces disparaissent.

La réponse, les chercheurs disent, se trouve dans le sol trouvé près des arbres individuels, où résident les « ennemis » naturels des espèces d'arbres. Ces ennemis, y compris les champignons et les arthropodes, attaquer et tuer de nombreuses graines et semis près de l'arbre hôte, empêchant le recrutement local d'arbres de cette même espèce.

Les disperseurs de graines jouent également un rôle clé dans la dynamique des forêts tropicales. Les graines d'arbres individuels qui sont emportées à distance, souvent par des rongeurs, mammifères ou oiseaux - ont une chance de s'établir parce que les champignons et les arthropodes de la nouvelle région ciblent différentes espèces. Cette restriction du recrutement des arbres à proximité des arbres adultes crée un effet stabilisateur à long terme qui favorise les espèces rares et entrave les espèces communes, disent les chercheurs.

Renversant la théorie précédente, les chercheurs démontrent que ces interactions avec les ennemis sont suffisamment importantes pour maintenir l'incroyable diversité des forêts tropicales. Les résultats de l'étude sont publiés cette semaine dans Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

« Dans de nombreuses forêts nord-américaines, les arbres se disputent l'espace et certains ont une niche qui leur permet de supplanter les autres, " dit Taal Levi, un écologiste de l'Oregon State University et auteur principal de l'étude. « Le douglas est l'espèce qui pousse le mieux après un incendie. La pruche prospère à l'ombre et pousse bien sous un couvert. Certaines espèces se portent bien en altitude.

"Mais sous les tropiques, toutes les espèces d'arbres semblent avoir un avantage concurrentiel similaire. Il y a une abondance d'espèces, mais peu d'individus de chaque espèce. Les chances de clignoter devraient être élevées. Mais il doit y avoir un mécanisme qui empêche une espèce de devenir commune, devenir dominant. Et ce sont ces ennemis naturels qui ont une spécificité d'hôte élevée."

Egbert Leigh, du Smithsonian Tropical Research Institute, décrit le mieux la diversité des forêts tropicales dans une déclaration :« Comment un demi-kilomètre carré (de forêt) à Bornéo ou en Amazonie peut-il contenir autant d'espèces d'arbres que 4,2 millions de kilomètres de forêt de zone tempérée en Europe ? Amérique du Nord et Asie réunies ?"

Levi a déclaré que certaines forêts tropicales en ont jusqu'à 1, 000 espèces d'arbres différentes vivant dans la même zone générale. L'idée d'ennemis naturels restreignant le recrutement d'arbres juvéniles n'est pas nouvelle, il a dit, et en fait a été posé il y a près d'un demi-siècle par deux scientifiques dans ce qui est devenu l'hypothèse de Janzen-Connell.

Bien que les effets Janzen-Connell devraient empêcher une espèce de prendre le dessus, ils n'expliquent ni ne prédisent comment un millier d'espèces d'arbres peuvent être maintenues ensemble. En réalité, des chercheurs précédents ont suggéré que les effets Janzen-Connell ne pouvaient maintenir que très peu d'espèces, et étaient donc relativement sans importance pour le maintien global de la diversité des forêts tropicales.

Au lieu, Levi et ses collègues de l'Université de Floride, État de l'Oregon, et l'Université James Cook en Australie affirme que cette relation étroite entre les arbres et leurs ennemis naturels est la clé de la diversité des forêts tropicales. Ils ont découvert que si les champignons, les arthropodes et autres ennemis naturels produisent même de petites zones autour des arbres où un nouvel arbre de la même espèce ne peut pas s'établir, alors les niveaux très élevés de diversité d'arbres observés dans les forêts tropicales peuvent être maintenus presque indéfiniment.

"Il y a une" ombre de graine " autour des arbres adultes et certains échappent à la courbe et sortent, permettre le recrutement dans d'autres zones jusqu'à ce que les ennemis spécifiques à l'hôte s'établissent dans le nouvel emplacement, " Levi a déclaré. "C'est pourquoi il est extrêmement important de maintenir la biodiversité des oiseaux et des mammifères dans ces forêts, ou le recrutement finira par décliner, en particulier dans les zones surchauffées. »

Levi fait partie du Département des pêches et de la faune de l'État de l'Oregon, au Collège des sciences agronomiques.