Résonance scientifique

Les requins, ces majestueux prédateurs marins, jouent un rôle crucial dans les écosystèmes marins. Cependant, leur diversité fonctionnelle, un indicateur clé de leur rôle écologique, a subi de profondes transformations au cours des 66 derniers millions d’années. Une étude récente, menée par Jack A. Cooper et Catalina Pimiento, et publiée dans Global Ecology and Biogeography, explore ces changements et met en lumière les défis actuels pour la conservation des requins. À travers l’analyse de plus de 9000 dents de requins fossiles, cette recherche offre une perspective historique détaillée de l’évolution de leur diversité fonctionnelle.

Un patrimoine écologique en mutation

Les requins regroupent plus de 500 espèces actuelles. Ils jouent un rôle crucial dans le maintien des écosystèmes marins. En tant que prédateurs au sommet de la chaîne alimentaire, ils régulent les populations de leurs proies. Par exemple, les requins contrôlent les populations de poissons herbivores qui, sans cette régulation, pourraient détruire les herbiers marins et les récifs coralliens. De plus, les requins participent au transport des nutriments. En se déplaçant entre différents habitats marins, ils contribuent à la fertilisation des zones marines éloignées. Ils  favorisent ainsi la biodiversité.

Cependant, ces rôles écologiques vitaux sont menacés par les activités humaines. La surpêche réduit drastiquement les populations de requins. Quant à la destruction des habitats marins, due à l’urbanisation côtière et au changement climatique, il perturbe leurs zones de reproduction et de chasse. Cette situation met en péril non seulement les requins eux-mêmes, mais aussi la santé globale des écosystèmes marins.

L’étude de Cooper et Pimiento se concentre sur l’évolution de la diversité fonctionnelle des requins au cours du Cénozoïque. Cette période couvre 66 millions d’années, marquées par des bouleversements climatiques majeurs et des événements d’extinction. Ces derniers ont remodelé les écosystèmes marins. Les chercheurs ont utilisé des dents fossiles de requins, retrouvées en abondance dans les sédiments marins, pour reconstituer leurs traits écologiques. Ces dents fournissent des informations sur la taille des individus, leurs préférences alimentaires et leurs mécanismes de prédation.

Par exemple, la forme et la structure des dents peuvent indiquer si un requin était spécialisé dans la chasse de gros poissons ou de petits invertébrés. En analysant ces caractères dentaires, l’étude a pu retracer les changements dans la diversité fonctionnelle des requins, offrant ainsi des indices sur leur résilience face aux changements environnementaux. Ils aideront à formuler des stratégies de conservation plus efficaces pour les espèces actuelles.

Analyse des dents fossiles : Une plongée dans le passé des requins

Pour cette étude, les chercheurs ont donc compilé une vaste base de données de dents de requins. Elles proviennent de collections muséales et de publications scientifiques. En mesurant six caractères dentaires – hauteur et largeur de la couronne, bord tranchant, cuspides latérales, forme en coupe transversale et profil longitudinal – ils ont pu déduire les traits fonctionnels des requins.

Les dents ont été classées en unités taxonomiques fonctionnelles (FTUs) pour tenir compte des variations morphologiques intraspécifiques. Cette approche a permis de modéliser un espace fonctionnel multidimensionnel, illustrant la diversité des rôles écologiques des requins à travers le Cénozoïque. Les résultats montrent comment les animaux ont occupé différentes niches écologiques au fil du temps.

L’évolution de la diversité fonctionnelle des requins

L’étude révèle que les requins ont maintenu une diversité fonctionnelle relativement élevée pendant la majeure partie du Cénozoïque. Ils occupèrent entre 66% et 87% de l’espace fonctionnel possible. Cependant, une forte redondance fonctionnelle a rendu cette diversité vulnérable à des pertes supplémentaires. Les principales conclusions de l’étude sont les suivantes :

• L’après K-Pg : résilience et renouveau (66-56 millions d’années)

Après l’extinction de masse du Crétacé-Paléogène, ces animaux ont connu une faible richesse en entités fonctionnelles (FEs) et en redondance fonctionnelle (FRed). Cependant, l’espace fonctionnel occupé était relativement large, suggérant une diversité de fonctions écologiques malgré une faible diversité taxonomique.

• L’âge d’or Éocène : Expansion et Spécialisation (56-33,9 millions d’années)

La richesse fonctionnelle a atteint des niveaux élevés, avec une augmentation significative des FEs et de la FRic. Cette période, marquée par des températures océaniques élevées et une productivité accrue, a favorisé l’émergence de nouvelles fonctions écologiques et l’expansion de l’espace fonctionnel des requins.

• L’Oligocène : adaptation et vulnérabilité (33,9-23 millions d’années)

Les requins ont subi une diminution de la redondance fonctionnelle et de l’originalité fonctionnelle, les rendant plus vulnérables. Cependant, l’espace fonctionnel global est resté relativement stable, indiquant une résilience partielle grâce à la diversité atteinte lors de l’Éocène.

• Le Miocène : diversité maximale et déclin progressif (23-5,3 millions d’années)

Les requins ont atteint leur diversité fonctionnelle maximale, avec une occupation quasi totale de l’espace fonctionnel disponible. Cependant, cette période a également marqué le début d’un déclin progressif de la diversité fonctionnelle, accentué par la perte de grands prédateurs et de poissons de taille moyenne.

Et maintenant ?

La période récente (les 10 derniers millions d’années) a vu une perte drastique de 44% de la richesse fonctionnelle. Et cela principalement en raison de l’extinction de requins de grande taille. Les pressions anthropiques actuelles, telles que la surpêche et la dégradation des habitats, exacerbent cette tendance. Elles menacent davantage la diversité fonctionnelle des requins.

L’étude de Cooper et Pimiento met en évidence l’importance de la diversité fonctionnelle des requins pour la stabilité des écosystèmes marins. Après des millions d’années de résilience face aux changements environnementaux, la diversité fonctionnelle des requins est aujourd’hui sévèrement menacée. Les efforts de conservation doivent donc se concentrer non seulement sur la protection des espèces, mais aussi sur la préservation de la diversité des fonctions écologiques qu’elles remplissent. Cette approche permettra de maintenir la santé des océans et de garantir la survie des requins pour les générations futures.