Déterminants non thermiques des limites des aires de répartition des espèces

 

Anna Hargreaves

Université McGill

 

Domaine : organismes vivants

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2018-2019

Les facteurs écologiques qui influent sur la répartition des espèces déterminent la répartition mondiale de la biodiversité et la manière dont la biodiversité réagira au changement climatique. Les espèces se déplacent vers de plus hautes altitudes et latitudes en réponse au réchauffement climatique, ce qui entraîne des conséquences importantes pour la conservation et la gestion des ressources au Québec et ailleurs. Cependant, l'énorme variation des réponses, même entre les limites des aires de répartition froides c. chaudes d'une même espèce, montre que des facteurs non thermiques jouent un rôle important et sous-estimé. Le présent projet vise à tester le rôle du climat hivernal et des interactions entre les espèces sur les limites des aires de répartition altitudinales d'une annuelle, le Rhinanthus minor. On estime que ces facteurs exercent une influence importante à l'échelle mondiale sur la répartition des espèces, mais leur importance n'a pas été soumise à des essais expérimentaux qui a trait aux limites des aires de répartition contrastées de la même espèce. Nous examinerons si: 1) la prédation des graines est plus intense vers les basses altitudes et par conséquent joue un rôle plus important sur les limites de l'aire de répartition à basse altitude du Rhinanthus, comme le prévoit la théorie; 2) le faible manteau neigeux hivernal dans les habitats des prairies et alpins détermine les limites des aires de répartition à basse et à haute altitude. Nous quantifierons les causes des faibles taux de levée de zones en dessous jusqu'à de zones au-dessus de l'aire de répartition. Les tests de levée consisteront à suivre les graines plantées jusqu'à la levée et à quantifier les pertes dues à la prédation des graines par rapport aux pertes dues au climat hivernal. Les gradients d'altitude dans l'intensité de la prédation des graines seront mesurés à l'aide d'essais sur 24 heures de prédation sur des dépôts de graines de quatre espèces. Nous examinerons si la variation de l'intensité de la prédation des graines est associée à l'abondance, au niveau d'activité ou à la diversité des prédateurs des graines – mécanismes proposés, mais non testés de la force des gradients en interaction – à l'aide de pièges à fosse (invertébrés), de tubes à voie (rongeurs) et de caméra-pièges (vertébrés). Les causes de la mort hivernale des graines seront examinées à l'aide de tests de levée sur des graines de Rhinanthus soumises à des expériences de gel ou de sécheresse. Enfin nous examinerons l'effet du manteau neigeux de manière directe en le manipulant (contrôle, augmentation, réduction) pendant l'hiver dans des jardinières extérieures à l'Université McGill. Dans son ensemble, le présent projet offrira un essai expérimental à l'échelle des aires de répartition unique et grandement nécessaire sur les facteurs non thermiques qui déterminent les limites des aires de répartition des espèces. Les techniques mises en place dans ce système hautement adaptable seront utilisées plus tard pour traiter ces problèmes dans le scénario plus complexe des déplacements en latitude des aires de répartition au Québec.