La plupart des analyses de la relation biodiversité-stabilité écosystémique se placent à une échelle locale, et de ce fait dans une amplitude de conditions climatiques limitée, ne permettant pas de cibler leur potentielle influence indirecte sur la nature de cette relation. Cette étude se définit en contraste sur une échelle spatiale plus globale, et dans une temporalité plus étendue, dans le but de comprendre comment le climat modère la relation entre la diversité taxonomique et fonctionnelle des plantes et la stabilité écosystémique. Cette redéfinition des échelles d’approche permet de mettre en évidence les influences indirectes et pourtant prévalentes des conditions abiotiques telles que le changement climatique ou la composition des sols sur le rôle stabilisateur de la diversité végétale, mais aussi de révéler l’existence d’éventuels gradients le long desquels la nature de ce rôle peut varier, comme le gradient d’aridité dans le cas de cette étude.

A partir d’une enquête de terrain de la diversité taxonomique et fonctionnelle végétale dans 123 écosystèmes arides de 6 continents différents couplée à des estimations de la productivité primaire par télédétection et à des données climatiques, une caractérisation de la nature de la relation diversité-stabilité écosystémique est effectuée. Plus spécifiquement, l’étude de variables clés relatives à la diversité spatiale, climatique, pédologique et végétale supposées modératrices de la stabilité, définie ici comme le ratio entre la biomasse végétale moyenne (NDVI moyen) et son écart type dans le temps, sont analysées. A l’aide de modèles de régression multivariés, une évaluation des effets de l’interaction entre aridité et diversité végétale sur la stabilité écosystémique est menée. La modélisation par équations structurelles permet enfin de caractériser la nature – directe ou indirecte – des différentes relations mises en évidence entre les variables à différents niveaux d’aridité.

Selon le modèle le plus explicatif de la stabilité écosystémique, les facteurs abiotiques (climat et sol) et la diversité végétale sont responsables respectivement de 56,1 % et de 43,9 % de la variance de la stabilité. L’aridité ne semble pas avoir d’impact direct sur la stabilité mais est en interaction avec la diversité végétale (richesse spécifique et variation de la SLA - specific leaf area). L’effet de la richesse spécifique est négatif à des niveaux d’aridité faibles, positif à des niveaux élevés, l’inverse est observé pour la variation de la SLA. La variabilité des pluies intra-annuelles déstabilise fortement les écosystèmes, et la corrélation entre composition du sable et stabilité est positive. Après avoir retiré les variables spatiales, climatiques et pédologiques, l’analyse multi-groupe révèle des relations indirectes (positives ou négatives) fortes et contrastées entre aridité, diversité végétale et stabilité écosystémique à des niveaux d’aridité faible et élevée.

Les auteurs ont décomposé les effets des différentes variables sur la stabilité écosystémique entre ses deux composantes afin de cibler la provenance exacte des relations identifiées, or les résultats dans l’explication de la variation sont très similaires, ce qui appuie leurs conclusions. Cependant, il aurait été intéressant d’explorer l’influence des bruits blancs et bruits biaisés des mesures du NDVI sur la précision des mesures de la stabilité. Certaines plantes ont une biomasse souterraine bien plus élevée que leur biomasse hors-sol, en effet elles n’ont pas toutes les mêmes stratégies de stockage de la biomasse, variables selon les conditions abiotiques. Il serait intéressant d’explorer cet aspect.
L’étude a été principalement financée par le Conseil de Recherche Européen, au travers du programme FP7, hautement critiqué pour la longueur de ses démarches administratives et la relation baisée entre la taille des entreprises et les financements qui leur sont accordés.

La prise en compte des variables à la fois spatiales, climatiques, pédologiques et de diversité végétale apportent une explication beaucoup plus profonde de la variation de la stabilité écosystémique. De plus, le fait que cette expérience soit menée « in vivo », dans des conditions réelles, prouve que le rôle des conditions abiotiques dans la stabilité écosystémique est tout aussi remarquable que celui de la biodiversité. En effet, les résultats suggèrent une forte dépendance climatique de la relation biodiversité-stabilité. De plus, une importance notable est accordée à la stratégie d’usage des ressources et aux traits fonctionnels de la feuille, tout aussi prévalents que la richesse spécifique sous certaines conditions, et dont le rôle stabilisateur est modulé par l’aridité. La dépendance au type d’écosystème étudié joue un rôle primordial dans la nature des relations identifiées, opposant par exemple une zone aride à une prairie humide face aux fluctuations environnementales.

Dans le cadre « Signifiance » de l’article, l’expérience est résumée de manière assez simpliste. Les résultats sont notamment abrégés à une formulation généraliste univoque peu représentative des réelles conclusions tirées par l’étude, bien plus complexes et variables selon les conditions spécifiques de chaque écosystème. Ils incitent en effet à adapter la gestion des terres aux conditions d’aridité en promouvant une plus grande richesse spécifique qui stabiliserait la biomasse végétale dans le temps face à une aridité recrudescente ; alors que leurs résultats nuancent clairement cette conclusion, variable selon le gradient d’aridité et dépendante des conditions abiotiques.
La figure 3 de cet article résume très bien les résultats et conclusions issus de cette étude, il est fortement conseillé de la consulter.