Biodiversité : effondrement, stabilité ou bouleversement ? Ce que révèle le débat scientifique

“Et le monde devint silencieux”

En septembre 2024, le WWF annonce que l’Indice Planète Vivante, qui mesure l’évolution de la taille moyenne des populations de vertébrés terrestres, a chuté de 73 % depuis 1970. Chaque année, la Liste Rouge des espèces menacées d’extinction, établie par l’UICN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature), s’allonge. Selon l’IPBES, le “GIEC de la biodiversité”, un million d’espèces pourraient disparaître dans les prochaines décennies. La littérature scientifique semble ainsi s’accorder pour décrire un déclin massif, largement attribué aux activités humaines : destruction et fragmentation des habitats naturels, changements climatiques, surexploitation des ressources naturelles, pollution et introduction d’espèces invasives.

Les scientifiques ne font pas que produire et discuter des preuves entre eux : ils tirent aussi la sonnette d’alarme publiquement. Dès le XVIIIe siècle, Thomas Malthus avertissait qu’une population humaine en croissance exponentielle se heurterait à des limites écologiques. Au XXe siècle, Rachel Carson dénonçait les effets des pesticides sur la disparition des oiseaux dans Printemps silencieux. Plus récemment, le concept de limites planétaires a montré que plusieurs seuils critiques du système Terre ont été franchis, dont celui de la biodiversité.
Tout semble donc indiquer un consensus clair : la biodiversité est en crise. Pourtant, loin de l’image communément admise d’une catastrophe indiscutable, “le déclin global de la biodiversité” est aujourd’hui au cœur d’un débat scientifique d’une ampleur surprenante.

La remise en cause d’un déclin global

Récemment, les études de la biodiversité globale ont subi une certaine mutation : suite à l’essor d’un grand nombre de données accessibles en libre accès à l’échelle du globe, les synthèses globales reposant sur ces jeux de données très riches, bien que très hétérogènes, fleurissent chaque année. Seulement, certaines d’entre elles suggèrent que la biodiversité ne serait pas systématiquement en baisse.

“Un équilibre entre gagnants et perdants dans l’Anthropocène”, Dornelas et al., Ecology Letters, 2019

“Une méta-analyse révèle une diminution de l’abondance des insectes terrestres, mais une augmentation de celle des insectes d’eau douce”, Van Klink et al.,Science, 2020

“Les vertébrés rares et communs couvrent un large éventail de tendances démographiques”, Daskalova et al., Nature Communications, 2020

En étudiant le nombre de populations* en augmentation contre le nombre de populations en déclin, ces études observent des proportions similaires, et même une majorité de cas sans changement apparent.

Bien que ne remettant pas directement et explicitement en cause la crise de la biodiversité, ces études remettent en cause nos manières de quantifier les changements de biodiversité à l’échelle du globe, en attaquant les indices globaux, qui masquent des hétérogénéités.

De l’autre côté du débat, les scientifiques s’indignent des méthodes statistiques employées, car avec ces données très hétérogènes, il est difficile d’obtenir des informations représentatives de la biodiversité dans le monde, et d’en tirer une caractérisation précise des changements en cours.

*Précision importante : Dans ce travail, l’attention se porte principalement sur les changements récents à l’échelle des populations, c’est-à-dire des ensemble d’individus d’une même espèce partageant un même écosystème. Il est important de garder à l’esprit que cela ne concerne donc pas la biodiversité dans tous ses aspects à proprement parler (il est d’usage de définir la biodiversité à trois niveaux hiérarchiques différents : la diversité génétique, la diversité spécifique et la diversité des écosystèmes).

Lever le voile

Mais alors si même les scientifiques débattent, sur quoi fonder nos représentations de la crise du vivant ? Comment distinguer le signal du bruit, le diagnostic robuste des artefacts méthodologiques ?

Ce sont ces questions qui étaient au cœur de la thèse de Maëlys Boënnec, aujourd’hui chargée de médiation scientifique au CREA, et qui a présenté ses travaux lors du Science Sandwich du 8 janvier dernier (retrouvez la captation vidéo ici !).

Son travail s’est structuré autour de deux grandes questions:

La première consiste à lever le voile sur les sources de confusion à l’origine des controverses scientifiques sur l’ampleur de la crise : quel est le rôle des données, des approches méthodologiques dans l’orientation des résultats ?

La seconde vise à explorer de nouvelles approches méthodologiques pour mieux caractériser les dynamiques de populations et dépasser les limites identifiées : les méthodes utilisées actuellement sont-elles suffisantes pour appréhender au mieux les changements ? Que peut-on proposer de novateur et de pertinent d’un point de vue de la conservation ?

Pourquoi les études ne racontent pas toutes la même histoire

Pour comprendre l’origine des divergences, une revue de la littérature scientifique sur les changements temporels de la biodiversité à l’échelle mondiale a d’abord été réalisée. Après avoir examiné plus de 2 000 articles et rapports, Maëlys et ses collègues ont constitué un corpus de 91 études clés, dont ils ont extrait des informations sur l’approche employée, les données utilisées, les méthodes d’analyse et les conclusions tirées. Ils ont regardé comment les conclusions étaient influencées par chaque facteur potentiel.
Cette revue montre que les divergences ne relèvent pas seulement d’interprétations différentes, mais aussi de choix méthodologiques structurants.

*Les trois sources de confusion étudiées dans l’étude parue dans Oikos : l’approche du “global”, la nature des données, et les méthodes de quantification. Crédit : Maëlys Boënnec.*

L’approche du “global”

L’approche dite “bottom-up” agrège des résultats issus d’études locales, à travers des revues ou des méta-analyses, qui ensemble donnent à voir une image globale. À l’inverse, l’approche “top-down” applique une méthodologie unique à des données brutes agrégées à l’échelle mondiale.

La revue de la littérature montre que ces deux stratégies ne racontent pas la même histoire : les analyses “top-down” produisent généralement des résultats plus nuancés, tandis que les synthèses “bottom-up” concluent plus souvent à un déclin global.

Les données

On sait déjà qu’il y a des biais taxonomiques et géographiques : on a beaucoup plus d’informations sur les vertébrés que sur les invertébrés, et on manque de données au niveau des tropiques, qui sont pourtant les zones du globe les plus riches en biodiversité.

Mais c’est surtout la couverture temporelle des données qui est déterminante. Plus les données utilisées s’étalent sur une longue période temporelle, plus les tendances qu’elles révèlent apparaissent nuancées. À l’inverse, les analyses basées sur des périodes courtes peuvent exagérer certains signaux.

Les méthodes de quantification

Les indices globaux, qui synthétisent l’évolution de nombreuses populations en un chiffre unique, concluent plus souvent à un déclin, alors que les analyses population par population mettent en évidence des tendances contrastées.

Au delà de ces résultats, cette revue met surtout en lumière un angle mort majeur : les changements de biodiversité sont presque systématiquement analysés à l’aide de modèles linéaires, alors même que les pressions anthropiques et les réponses écologiques sont profondément non linéaires. Population humaine, PIB, utilisation d’énergie, rejets de CO2 : tous ces éléments suivent des trajectoires aux allures d’exponentielles (cf le“tableau de l’Anthropocène”).

“Le tableau de l’Anthropocène” : l’ensemble des tendances observées à l’échelle du globe montrent une “grande accélération” (Source : W.Steffen et al. « The trajectory of the Anthropocene : The Great Acceleration », The Anthropocene Review, 2015). Pourtant, les études sur la biodiversité utilisent des modèles linéaires (les évolutions sont considérées comme des lignes droites).

Quand les trajectoires des populations ne sont pas linéaires

Dans la plupart des études, la dynamique des populations est résumée par une tendance simple : augmentation, déclin ou stabilité. Pourtant, une population peut croître puis s’effondrer (cas du lynx ci-dessous), décliner puis se rétablir (cas de la sarcelle ci-dessous), ou osciller dans le temps (cas du phoque). Ces trajectoires complexes sont invisibles dans les approches linéaires.

Trois exemples de trajectoires de populations (évolution du nombre d’individus dans le temps) qui seraient considérées comme “stables” avec un modèle linéaire. Pourtant, les lynx évoluent de manière “concave” (augmentation puis déclin), les sarcelles de manière “convexe” (déclin puis augmentation), et les phoques fluctuent dans le temps. Crédit : Maëlys Boënnec.

Pour pallier ce problème, Maëlys et ses collègues ont utilisé des modèles non linéaires pour caractériser les trajectoires de près de 6 500 populations de vertébrés à travers le globe. Ces modèles ont permis d’avoir 9 catégories de trajectoire au lieu des 3 usuelles (augmentation – déclin – stabilité).

Les résultats de cette étude montrent que :

45 % des trajectoires sont non linéaires. Environ 30 % des populations sont en déclin, 30 % en augmentation, et 40 % présentent des trajectoires complexes, ou sans tendance claire.

Les trajectoires telles que présentées sur la figure ci-dessus représentent 20% de l’ensemble. C’est un résultat qui souligne l’importance d’une approche non linéaire, car cela signifie que 20% des populations considérées comme stables peuvent en réalité présenter des augmentations ou des déclins récents !

Dans une seconde partie de cette étude, Maëlys et ses collègues ont étudié la répartition géographique de ces dynamiques à travers le globe : sont-elles concentrées à un endroit en particulier ? Concernent-elles des groupes particuliers (seulement les oiseaux ou les mammifères par exemple) ? Les résultats montrent que ces dynamiques se retrouvent sur l’ensemble de la planète, indifféremment des régions ou des groupes étudiés.

Les messages clés issus de ce travail

La complexité globale : un risque pour la conservation

La diversité des dynamiques observées suggère qu’aucun facteur unique, aucune région, aucun groupe d’espèces ne peut expliquer à lui seul les changements de biodiversité. Si l’approche globale a été essentielle pour placer la biodiversité sur l’agenda politique international, elle comporte aussi des risques. En abordant la biodiversité globalement, on risque d’effacer les spécificités locales, historiques, sociales. Concrètement, cela ne donne pas toujours les clés pour conserver la biodiversité à une échelle locale, et ne permet pas d’appréhender toute la complexité à ce niveau.

Repenser le rôle de la science dans la société.

La science de la conservation n’est pas neutre : elle produit des récits, oriente les politiques publiques et structure nos représentations. Nommer les causes des changements (choix politiques, modèles économiques) est une responsabilité scientifique autant que politique.

Repenser la notion de “biodiversité globale”

Réduire la biodiversité à un nombre d’espèces ou à un indice synthétique est une simplification trompeuse. La biodiversité est un processus dynamique, qui inclut les interactions écologiques, la diversité fonctionnelle et génétique, et les trajectoires temporelles. La quantification comporte un piège : celui de la “quantophrénie”, la tendance à confondre une chose (ici la biodiversité) avec sa mesure. Peut-on vraiment compenser la disparition d’une espèce par l’augmentation d’une autre dans un indice global ? Peut-on réduire le vivant à une moyenne statistique ? D’un point de vue éthique, chaque disparition devrait nous émouvoir, indépendamment des agrégations globales.

Comprendre pour agir

Ce travail s’inscrit dans une réflexion plus large sur la manière dont nous parlons de la crise écologique. Comme le passage de “réchauffement climatique” à “changements climatiques” a permis de mieux saisir la diversité des phénomènes en jeu, il est peut-être temps de passer du “déclin de la biodiversité” aux “bouleversements de la biodiversité”. La crise du vivant n’est pas seulement une chute uniforme, mais une transformation profonde, hétérogène et politiquement située des écosystèmes.