Despite the importance of consumers in structuring communities, and the widespread assumption that consumption is strongest at low latitudes, empirical tests for global scale patterns in the magnitude of consumer impacts are limited. In marine systems, the long tradition of experimentally excluding herbivores in their natural environments allows consumer impacts to be quantified on global scales using consistent methodology. We present a quantitative synthesis of 613 marine herbivore exclusion experiments to test the influence of consumer traits, producer traits and the environment on the strength of herbivore impacts on benthic producers. Across the globe, marine herbivores profoundly reduced producer abundance (by 68% on average), with strongest effects in rocky intertidal habitats and the weakest effects on habitats dominated by vascular plants. Unexpectedly, we found little or no influence of latitude or mean annual water temperature. Instead, herbivore impacts differed most consistently among producer taxonomic and morphological groups. Our results show that grazing impacts on plant abundance are better predicted by producer traits than by large-scale variation in habitat or mean temperature, and that there is a previously unrecognised degree of phylogenetic conservatism in producer susceptibility to consumption.
Titre de l'article
Tendances mondiales de l'impact des herbivores marins sur les producteurs primaires benthiques
Tendances mondiales de l'impact des herbivores marins sur les producteurs primaires benthiques
Introduction à l'article
Le contrôle herbivore des producteurs primaires est variable dans l'espace et dans le temps, et cette variation sous-tend les modèles expliquant les gradients mondiaux de la biodiversité. Au cours de l'évolution, on pense que des interactions biotiques plus fortes aux basses latitudes contribuent à une biodiversité tropicale élevée en raison de l'augmentation des taux de spéciation. Cependant, la relation entre la latitude et l'intensité des interactions biotiques demeure largement non résolue en raison d'un soutien empirique limité. L'herbivorie est un processus clé dans tous les écosystèmes, car elle entraîne le transfert de la production primaire aux niveaux trophiques supérieurs. Ces interactions dépendent non seulement de facteurs abiotiques, mais aussi des traits fonctionnels des communautés. Cet article présente une synthèse quantitative globale des impacts des herbivores sur les producteurs benthiques marins en analysant les résultats de 613 expériences menées depuis 1969.
Le contrôle herbivore des producteurs primaires est variable dans l'espace et dans le temps, et cette variation sous-tend les modèles expliquant les gradients mondiaux de la biodiversité. Au cours de l'évolution, on pense que des interactions biotiques plus fortes aux basses latitudes contribuent à une biodiversité tropicale élevée en raison de l'augmentation des taux de spéciation. Cependant, la relation entre la latitude et l'intensité des interactions biotiques demeure largement non résolue en raison d'un soutien empirique limité. L'herbivorie est un processus clé dans tous les écosystèmes, car elle entraîne le transfert de la production primaire aux niveaux trophiques supérieurs. Ces interactions dépendent non seulement de facteurs abiotiques, mais aussi des traits fonctionnels des communautés. Cet article présente une synthèse quantitative globale des impacts des herbivores sur les producteurs benthiques marins en analysant les résultats de 613 expériences menées depuis 1969.
Expériences de l'article
De la documentation sur les expériences d'exclusion des brouteurs marins a été compilée sur Web of Science. Les expériences incluses dans cette étude étaient celles qui comportaient l'exclusion de tout herbivore marin à des densités naturelles in situ telles que:
De la documentation sur les expériences d'exclusion des brouteurs marins a été compilée sur Web of Science. Les expériences incluses dans cette étude étaient celles qui comportaient l'exclusion de tout herbivore marin à des densités naturelles in situ telles que:
Résultats de l'article
L'impact des brouteurs a légèrement augmenté avec la distance par rapport à l'équateur, bien que cette relation n'explique que très peu la variance des effets.
La modélisation par régression multiple de variables continues abiotiques à l'échelle mondiale (latitude, température moyenne, concentration de nitrate et de phosphate, durée expérimentale et taille de la placette) a démontré que chacune de ces variables explique seulement une faible proportion de la variance (toutes < 4%).
L'impact des herbivores sur les producteurs primaires benthiques marins est intense, réduisant l'abondance des producteurs de 68 % en moyenne.
De façon inattendue, peu d'influence de: la latitude a été identifiée, de la température annuelle moyenne, de la disponibilité des nutriments ou du taxon herbivore majeur sur les impacts du pâturage.
Au lieu de cela, les impacts différaient le plus souvent entre les taxons de producteurs primaires (ordres) et leurs groupes fonctionnels.
L'impact des brouteurs a légèrement augmenté avec la distance par rapport à l'équateur, bien que cette relation n'explique que très peu la variance des effets.
La modélisation par régression multiple de variables continues abiotiques à l'échelle mondiale (latitude, température moyenne, concentration de nitrate et de phosphate, durée expérimentale et taille de la placette) a démontré que chacune de ces variables explique seulement une faible proportion de la variance (toutes < 4%).
L'impact des herbivores sur les producteurs primaires benthiques marins est intense, réduisant l'abondance des producteurs de 68 % en moyenne.
De façon inattendue, peu d'influence de: la latitude a été identifiée, de la température annuelle moyenne, de la disponibilité des nutriments ou du taxon herbivore majeur sur les impacts du pâturage.
Au lieu de cela, les impacts différaient le plus souvent entre les taxons de producteurs primaires (ordres) et leurs groupes fonctionnels.
Rigueur de l'article
Méthodologie peu représentative de la réalité, rigueur des échantillonnages peu discutée. Résultats peu cohérents avec les autres articles rencontrés.
Méthodologie peu représentative de la réalité, rigueur des échantillonnages peu discutée. Résultats peu cohérents avec les autres articles rencontrés.
Ce que cet article apporte au débat
Cette analyse surmonte les limites méthodologiques en se concentrant sur une méthodologie commune qui mesure directement les impacts sur les consommateurs à des densités naturelles sur le terrain.
L'absence de gradient latitudinal était inattendue, mais elle est conforme à d'autres méta-analyses (Gruner et al. 2008 ; Hillebrand 2009 ; Moles et al. 2011).
Une hypothèse serait que l'existence de gradients latitudinaux de la disponibilité des éléments nutritifs qui pourrait expliquer ce phénomène. La stratification de la colonne d'eau plus chaude aux basses latitudes maintient généralement une plus faible disponibilité en nutriments dans les eaux de surface tropicales.
Les parcelles de pâturage (témoins) de la plupart des expériences permettaient l'accès des prédateurs, ce qui peut inhiber l'activité herbivore, de sorte que le taux de réponse sous-estime les impacts potentiels du pâturage.
Cette analyse surmonte les limites méthodologiques en se concentrant sur une méthodologie commune qui mesure directement les impacts sur les consommateurs à des densités naturelles sur le terrain.
L'absence de gradient latitudinal était inattendue, mais elle est conforme à d'autres méta-analyses (Gruner et al. 2008 ; Hillebrand 2009 ; Moles et al. 2011).
Une hypothèse serait que l'existence de gradients latitudinaux de la disponibilité des éléments nutritifs qui pourrait expliquer ce phénomène. La stratification de la colonne d'eau plus chaude aux basses latitudes maintient généralement une plus faible disponibilité en nutriments dans les eaux de surface tropicales.
Les parcelles de pâturage (témoins) de la plupart des expériences permettaient l'accès des prédateurs, ce qui peut inhiber l'activité herbivore, de sorte que le taux de réponse sous-estime les impacts potentiels du pâturage.
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