Les animaux d'une même espèce n'utilisent pas toujours leur environnement de la même manière. Certains peuvent préférer des zones d'alimentation spécifiques, éviter plus fortement l'activité humaine ou choisir répétitivement des conditions environnementales très précises. Jusqu'à récemment, ces différences étaient souvent considérées comme une variation de fond plutôt que comme un modèle écologique important.

Un nouveau flux de travail reproductible offre désormais aux chercheurs une méthode standardisée pour mesurer ces différences à l'aide de données de suivi GPS. Cette approche a été développée pour aider les écologistes à étudier la spécialisation de l'habitat au niveau des individus, plutôt que de s'appuyer uniquement sur les moyennes établies pour l'ensemble des populations.

Au-delà de la moyenne de l'espèce

La niche écologique décrit l'éventail des conditions environnementales dont une espèce a besoin pour survivre et se reproduire. Traditionnellement, les chercheurs appliquaient ce concept à l'ensemble de l'espèce ou de la population. Cependant, les individus d'une même espèce peuvent différer considérablement dans leur comportement, leur régime alimentaire, leurs déplacements et leur sélection d'habitat.

Ces différences peuvent avoir un impact crucial sur la survie à long terme. Si certains animaux sont capables d'utiliser une plus grande variété d'habitats ou de répondre différemment aux pressions environnementales, ils peuvent contribuer à la résilience globale de la population.

Le nouveau flux de travail est conçu pour rendre cette variation individuelle mesurable, au lieu de la traiter simplement comme du bruit statistique.

Chaque animal a sa propre niche

Au cœur de cette méthode se trouve le concept de niche individualisée. Pour chaque animal suivi, les chercheurs distinguent deux types d'espace environnemental. La niche potentielle représente les conditions disponibles pour l'animal dans la zone qu'il peut atteindre. La niche réalisée représente les conditions que l'animal utilise effectivement.

Cette distinction permet aux chercheurs d'aller au-delà de la simple cartographie des déplacements d'un animal. Ils peuvent ainsi déterminer quels habitats disponibles l'animal a activement sélectionnés et dans quelle mesure ces choix diffèrent du comportement des autres individus.

Transformer les traces GPS en mesures

Le flux de travail est entièrement mis en œuvre sous R et combine des méthodes issues de la modélisation de niche écologique, de l'écologie comportementale et de l'écologie spatiale. Il se divise en trois grandes étapes : la préparation des données, la réalisation de l'analyse et la génération des résultats finaux.

Un élément important de la méthode utilise des fonctions de sélection des ressources à effets mixtes. Ces modèles statistiques estiment les préférences moyennes en matière d'habitat d'un groupe, tout en mesurant l'écart de chaque individu par rapport à cette moyenne.

Le flux de travail utilise également des méthodes d'exploration par hypervolume. Elles représentent les conditions environnementales disponibles pour un animal sous forme d'un espace multidimensionnel, permettant aux chercheurs de comparer ce qui était disponible avec ce qui a été réellement utilisé.

Ce que les chercheurs peuvent mesurer

La méthode fournit plusieurs indicateurs pratiques de l'utilisation individuelle de l'habitat. L'un d'eux est l'amplitude de la niche, qui indique si un animal utilise une gamme large ou étroite de conditions environnementales. Un autre est le chevauchement de niche, qui mesure dans quelle mesure l'utilisation de l'habitat par différents individus se recoupe.

Les chercheurs peuvent également calculer la répétabilité, c'est-à-dire la constance avec laquelle un animal fait des choix d'habitat similaires au fil du temps.

Ensemble, ces mesures permettent de comparer les individus de manière plus systématique et d'étudier si la spécialisation est temporaire, persistante ou partagée au sein d'une population.

Les vanneaux huppés comme cas test

Le flux de travail a été démontré à l'aide de données GPS publiquement disponibles provenant de 13 vanneaux huppés.

Les chercheurs ont combiné les registres de mouvement avec plusieurs couches environnementales, notamment l'abondance des vers de terre, la présence humaine, l'exposition aux pesticides, la gestion des terres, les caractéristiques du sol et la végétation.

Cela a permis d'identifier l'éventail des conditions disponibles pour chaque oiseau, puis de les comparer aux conditions que l'oiseau a effectivement sélectionnées. Cet exemple montre comment les préférences individuelles en matière d'habitat peuvent disparaître lorsque les chercheurs s'appuient uniquement sur des moyennes à l'échelle de la population.

Pourquoi la variation individuelle est importante

Les animaux peuvent différer par leur génotype, leur morphologie, leur stratégie de vie, leur régime alimentaire et leur comportement. Les approches centrées sur l'individu facilitent la compréhension de l'influence de ces différences sur les réponses au stress environnemental et aux conditions locales.

Cela a des conséquences importantes pour la conservation.

Les modèles qui incluent les coûts énergétiques individuels, les schémas démographiques, la sélection de l'habitat et les traits historiques de vie peuvent offrir une image plus détaillée du fonctionnement des populations sauvages.

Ils peuvent également améliorer les prévisions concernant la réaction des populations lorsque les habitats sont modifiés, que les ressources diminuent ou que d'autres pressions environnementales augmentent.

Une méthode applicable à toutes les espèces

Bien que le flux de travail ait été démontré avec des vanneaux huppés, il a été conçu pour être transférable.

Il peut potentiellement être appliqué à d'autres espèces mobiles dès lors que des données de suivi GPS appropriées sont disponibles. Cela pourrait concerner de nombreux oiseaux et mammifères, ainsi que d'autres animaux suivis grâce aux technologies modernes de tracking.