Mise en évidence des influences humaines sur les habitats des poissons grâce à l’IA

- EN- DE- FR - IT
Mise en évidence des influences humaines sur les habitats des poissons grâce à l

Les activités humaines ont un impact négatif sur de grandes parties des habitats potentiels des poissons d’eau douce en Suisse. Tel est le constat établi par des chercheuses et chercheurs de l’Université de Berne dans une nouvelle étude menée à l’aide des méthodes de l’intelligence artificielle explicable. Des actions seront élaborées sur la base de cette étude afin de protéger la biodiversité et les habitats potentiels des poissons.

L’un des défis fondamentaux de l’écologie consiste à comprendre pourquoi une espèce vit dans certains espaces et pourquoi elle ne vit pas dans d’autres. Les facteurs naturels comme le climat et la nourriture disponible jouent un rôle décisif pour déterminer les milieux les plus favorables pour chaque espèce. Or, la recherche a tendance à négliger la façon dont l’activité humaine altère les espaces disponibles dans cet habitat idéal. Les écosystèmes d’eau douce sont parmi les plus affectés par les activités anthropiques. Il est donc essentiel de comprendre où l’homme a un impact négatif sur les organismes d’eau douce dans leur habitat idéal.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue scientifique Nature Communications, les chercheuses et chercheurs du service ’ écologie aquatique et évolution ’ de l’Institut d’écologie et d’évolution de l’Université de Berne, en collaboration avec l’Eawag, révèlent que près de 90% des habitats potentiels des poissons d’eau douce en Suisse sont négativement impactés par les activités anthropiques. Il s’agit, par exemple, de conditions non naturelles dans les cours d’eau telles que la présence de rives artificielles et de barrières empêchant la migration des espèces dans les rivières et les lacs. ’ Les résultats de la recherche mettent en évidence l’importance de connaître le degré de dégradation de l’habitat d’une espèce par les activités anthropiques afin d’identifier les facteurs qui menacent le plus les populations ’, affirme l’auteur principal de l’étude Conor Waldock de l’Institut d’écologie et d’évolution de l’Université de Berne.

Révéler la vie cachée à l’aide de l’intelligence artificielle

Afin d’identifier les zones de l’habitat naturel d’une espèce de poisson dans lesquelles l’impact anthropique sur les poissons est le plus important, les chercheuses et chercheurs ont recueilli des données sur les populations de neuf espèces de poissons dans l’ensemble du bassin versant de l’Aar-Rhin. Ils ont ensuite mis en relation ces données avec de nombreux facteurs environnementaux représentant à la fois des impacts naturels et des impacts anthropiques. Afin de trouver des corrélations entre les facteurs environnementaux et la présence de populations de poissons, les chercheuses et chercheurs ont eu recours à une approche de recherche faisant appel à l’apprentissage automatique. Néanmoins, cette approche conventionnelle a seulement permis de déterminer les espaces où les espèces sont les plus susceptibles d’être présentes, et non les facteurs qui permettent ou empêchent leur présence. ’ C’est pour cette raison que nous avons dans un second temps utilisé l’"intelligence artificielle explicable" qui a permis de mettre en évidence, pour 15 000 bassins hydrographiques en Suisse, les facteurs environnementaux déterminants afin de savoir si les sites sont favorables ou non pour chaque espèce ’, explique Conor Waldock.

Les habitats potentiels des poissons d’eau douce sont vastes mais menacés

Les résultats de la recherche révèlent que 40% des bassins hydrographiques pourraient servir d’habitat au Schneider (Alburnoides bipunctatus), l’espèce de poisson menacée examinée dans le cadre de l’étude, en raison des conditions naturelles nécessaires à la survie, à la croissance et à la reproduction de l’espèce. Cependant, la plus grande partie de cette zone appropriée est affectée par des facteurs humains qui ont un impact négatif sur l’espèce, comme le montre l’étude. ’ Ces résultats livrent également de nouvelles informations sur la cause potentielle du déclin du Schneider ’, précise Conor Waldock. Des résultats similaires ont été obtenus pour les autres espèces de poissons étudiées, pour lesquelles environ 90% des habitats potentiels en moyenne sont influencés négativement par les activités humaines. Près de la moitié des sites fluviaux identifiés comme des habitats potentiels pour les poissons sont impactés par plusieurs facteurs anthropiques, ce qui affecte les populations de poissons.

’ Le fait que, dans des régions aussi vastes où des espèces pourraient potentiellement vivre, la qualité de l’habitat soit inférieure aux prévisions en raison des interventions humaines passées et actuelles dans les cours d’eau est préoccupant ’, déclare Conor Waldock. Ces zones, qui sont négativement impactées par l’activité humaine et situées dans l’habitat idéal d’une espèce de poisson, sont qualifiées d’’ aires de répartition cachée ’ de l’espèce concernée, un terme inédit inventé dans le cadre de cette étude. ’ Sans révéler les aires de répartition cachée des espèces, nous n’avons probablement pas identifié tout le potentiel de la biodiversité dans les écosystèmes fluviaux suisses. Grâce à ces découvertes scientifiques, nous sommes en mesure de mieux agir en faveur de la biodiversité affaiblie ’, poursuit Conor Waldock. ’ Il existe de nombreux groupes de recherche qui étudient l’incidence de l’environnement sur la répartition des espèces et les menaces qui pèsent sur elles. Toutefois, cette nouvelle étude est probablement la première à dissocier les impacts anthropiques des facteurs naturels afin d’obtenir des informations plus nuancées pour la conservation des espèces ’, explique Ole Seehausen, co-auteur et professeur d’écologie et d’évolution à l’Université de Berne.

Une base scientifique pour favoriser la biodiversité

En se fondant sur l’étude actuelle, le groupe de recherche, en collaboration avec plusieurs intervenants de l’Institut de sciences politiques de l’Université de Berne et du Centre suisse de compétences pour la pêche, élabore actuellement une approche permettant d’identifier les principaux sites et les actions majeures à prendre pour préserver la biodiversité dans les écosystèmes fluviaux. Cette approche consiste à observer simultanément les espaces dans lesquels les espèces sont actuellement présentes et les aires de répartition cachée récemment découvertes dans lesquelles elles pourraient potentiellement vivre, ainsi que les sites où ces espèces seront le plus affectées par les effets du réchauffement climatique. ’ Les ressources limitées consacrées à la protection de la nature devraient être utilisées de manière stratégique afin d’obtenir le plus grand bénéfice possible pour la biodiversité. Nous espérons que les constats scientifiques que nous avons faits dans le cadre de cette étude pourront fournir des informations directement pertinentes aux décideurs en matière d’environnement ’, conclut Conor Waldock.

Cette étude fait partie du projet LANAT-3 ’ Stopper la perte de biodiversité dans les eaux de surface - malgré le changement climatique ’. Ce projet est porté par la Wyss Academy for Nature dans le cadre du programme de mise en oeuvre mené conjointement avec le canton de Berne (Office de l’agriculture et de la nature) et l’Office fédéral de l’environnement (OFEV).