Reconstituer les changements de biodiversité

La biodiversité actuelle représente une étape de l’histoire du vivant. Certaines espèces du passé ont disparu ; d’autres lignées se sont diversifiées. Les fossiles sont des restes ou des traces d’organismes conservés dans les roches, souvent sédimentaires. Une coquille, une empreinte ou une trace d’activité peut renseigner sur une présence passée. Identifier un fossile demande de comparer des caractères ; ce n’est pas reconnaître au hasard une forme ressemblant à un animal actuel.

Dans une série sédimentaire non renversée et non perturbée, une couche située en dessous d’une autre est plus ancienne. Ce principe permet d’établir un ordre relatif. Une datation en années nécessite des informations supplémentaires : l’épaisseur d’une couche n’est pas une horloge universelle. On compare les assemblages de fossiles de plusieurs niveaux pour repérer des changements. Il faut distinguer la disparition d’un fossile dans une coupe et l’extinction de l’espèce à l’échelle mondiale.

Le registre fossile est incomplet. Tous les organismes ne se fossilisent pas avec la même probabilité et toutes les roches ne sont pas conservées ou accessibles. Une espèce absente d’un échantillon peut avoir vécu ailleurs, ne pas avoir laissé de trace ou ne pas avoir été détectée. Croiser plusieurs sites et plusieurs groupes rend la reconstitution plus solide. La diversité observée dans une collection ne correspond donc pas automatiquement à toute la diversité passée.

Une crise biologique correspond à une modification majeure de la biodiversité, avec des extinctions massives affectant de nombreux groupes à l’échelle mondiale sur une durée brève à l’échelle géologique. Elle ne se confond pas avec la disparition locale d’une population. On recherche une convergence d’indices : changements d’assemblages, répartition géographique large et concordance temporelle. Les groupes ne sont pas tous affectés de la même manière ; une crise n’élimine pas toute forme de vie.

La crise de la limite Crétacé-Paléogène, vers 66 millions d’années, fournit un repère. Des groupes terrestres et marins disparaissent, dont les dinosaures non aviens et les ammonites. Les oiseaux survivent : dire que tous les dinosaures disparaissent serait donc inexact. Le repère chronologique situe un événement mondial ; il ne signifie pas que chaque extinction s’est produite exactement au même instant dans chaque milieu.

Pour rechercher les causes d’une crise, on met en relation les indices biologiques et environnementaux. Un impact d’astéroïde et un volcanisme intense peuvent bouleverser lumière, climat et fonctionnement des écosystèmes. Des producteurs moins actifs modifient les ressources disponibles pour d’autres organismes ; les effets se propagent dans les réseaux alimentaires. Il faut relier un mécanisme à des indices datés, plutôt que d’affirmer une cause parce que deux événements sont simplement proches sur une frise.

Après une crise, des lignées survivantes peuvent se diversifier sur de longues durées. De nouveaux assemblages apparaissent ; les espèces disparues ne reviennent pas simplement à l’identique. Le terme renouvellement associe extinctions et diversifications, sans supposer un progrès vers des organismes supérieurs. Les mammifères existaient avant la crise de fin du Crétacé : leur diversification ultérieure ne signifie pas leur apparition à ce moment-là.

La biodiversité change aussi sur des durées accessibles à l’observation humaine. On peut suivre des abondances, des aires de répartition ou des fréquences de variants au cours de générations. Une modification n’est pas nécessairement une disparition d’espèce : une population peut diminuer localement, se déplacer ou se fragmenter. Il faut préciser l’échelle géographique et temporelle avant de comparer des résultats.

Les activités humaines modifient les écosystèmes par la transformation des habitats, l’exploitation des organismes, les pollutions, le changement climatique et certaines introductions d’espèces. Ces facteurs peuvent agir ensemble. La destruction d’une zone humide réduit l’habitat disponible ; une route peut isoler des populations ; une modification de température peut changer les conditions de reproduction. Une population menacée n’est pas déjà éteinte : les deux états doivent être distingués.

L’attribution d’une cause demande plus qu’une succession de dates. Si une baisse suit un aménagement, on examine aussi les changements de méthode, les conditions climatiques et les autres pressions. Des sites de comparaison, des suivis répétés et une connaissance des besoins de l’espèce permettent de tester les hypothèses. On peut agir pour réduire une pression tout en indiquant honnêtement l’incertitude sur le poids exact de chaque facteur.

Pour un suivi de terrain, on conserve les données, les lieux et les dates. Un tableur peut représenter les effectifs dans le temps ; les axes doivent porter unités et intervalles cohérents. Une lacune ne doit pas être remplacée par zéro. Lors d’une sortie géologique, on observe sans prélever dans un site protégé et on respecte les consignes sur les falaises et affleurements. Le protocole protège à la fois les personnes et les archives naturelles.