L’eau’gique #7 : Le loup et la rivière, ou l’importance d’une chaîne alimentaire sur la stabilité morphologique des cours d’eau

Meute de loups chassant un wapiti dans le Parc National de Yellowstone (Etats-Unis). Crédit: Yellowstone National Park Service, Doug Smith.

L’hydrologie est une science fascinante en ce sens qu’elle est foncièrement transdisciplinaire. L’eau est partout et interagit avec tout. Pour reprendre le fil des billets « l’eau’gique », qui vous présente à chaque fois un article scientifique lié aux sciences de l’eau, je vous propose aujourd’hui d’aborder le lien insoupçonné qui existe parfois entre les écosystèmes et la morphologie des rivières.

Nous allons nous appuyer sur l’incroyable exemple du loup (canis lupus) du parc national américain de Yellowstone, à travers la publication de Beschta et Ripple intitulée « Can large carnivores change streams via a trophic cascade? » (en français : Les grands carnivores peuvent-ils changer les cours d’eau via une cascade trophique?), parue en 2019 dans la revue Ecohydrology.

Yellowstone abrite aujourd’hui de nombreuses espèces animales protégées. Les plus emblématiques sont les ours, les pumas, les bisons, les wapitis, les castors, les truites, et bien sûr, les loups. Elles n’ont pas toujours connu des jours heureux. A la fin du XIXe siècle, les humains chassaient massivement les wapitis, les loups et les pumas, diminuant ainsi drastiquement leur population. Fort heureusement pour le wapiti, une loi interdisant son braconnage fut établie en 1886 et il y eu un regain du nombre d’individus.

Les carnivores n’eurent pas cette même chance, et on n’en aperçut plus aucun dès les années 1920. Or, les plaines alluviales du nord de Yellowstone se mirent à changer de façon concomitante. Les rivières incisèrent plus profondément leur lit et les zones humides associées aux plaines d’inondation commencèrent à péricliter dangereusement. Coïncidence ? Absolument pas selon Beschta & Ripple (2019), qui mettent en avant de sérieux arguments pour mettre cela sur le dos du loup, ou plutôt, de son absence. En effet, lorsqu’on extirpe un grand prédateur d’un écosystème, on peut s’attendre à ce que la chaîne alimentaire le ressente quelque peu. Devinez qui fut ravi de la disparition du loup à Yellowstone ? Je vous le donne en mille : le wapiti. Les loups chassent en meute les grands mammifères (mais pas trop gros non plus) pour se nourrir de viande fraîche. Le wapiti est une proie idéale, qui ne manque pas de se planquer autant que faire se peut, en évitant au maximum les plaines, où il est facilement visible du loup et donc vulnérable. Or, que trouve-t-on en plaine, qui intéresse le wapiti ? Des plantes, et en particulier des arbustes aux feuilles très nutritives appelées saules, qui se développent dans les zones ripariennes (zone de transition à l’interface entre les écosystèmes aquatiques et les écosystèmes terrestres).

Ces plantes jouent un rôle incontournable pour stabiliser le lit des rivières, par effet de cohésion des berges et d’augmentation de la rugosité hydraulique, ralentissant la vitesse de l’eau et donc la capacité d’érosion. On touche donc du doigt le mécanisme éco-hydrologique qui explique la déstabilisation des rivières après la disparition du loup à Yellowstone : a) le loup est chassé par l’Homme, jusqu’à ce qu’il n’en reste plus un ; b) Le wapiti, autrefois fort ennuyé par la présence du loup en plaine, s’aventure désormais plus que de coutume au abord des rivières pour y consommer les plantes dont il raffole, parmi lesquelles les arbustes des zones ripariennes ; c) Ces arbustes tendent à moins pouvoir grandir et proliférer, contrairement au wapiti, qui est bien plus tranquille ; d) Les wapitis deviennent de plus en plus nombreux, et il faut bien nourrir ce beau monde. La végétation riparienne en prend un sacré coup ; e) Au abord des rivières, de moins en moins de pantes hautes cassent la dynamique du cours d’eau et retiennent le lit et les berges ; f) La rivière creuse plus fortement son lit et se déconnecte des zones humides. Ces dernières hébergent une biodiversité riche, qui en pâtit, et elles remplissent des fonctions environnementales très importantes (régulation des pollutions, des inondations et du climat, sources de produits alimentaires, rôle esthétique, spirituel, culturel, touristique, etc…). Ce n’est donc pas une super nouvelle de voir le loup disparaître.

Fort heureusement, cette histoire a une belle fin. En 1995, des opérations fructueuses de réintroduction du loup débutent dans le parc national de Yellowstone. Beschta & Ripple entreprennent de suivre l’évolution de la flore riparienne et de la morphologie des rivières, un peu avant et surtout après la réintroduction du loup (1994-2017). Les populations de wapiti et de loup sont évidemment inventoriées chaque année.

Ce qu’ils observent au nord de Yellowstone est sans appel. La population des wapitis passent de 17000 individus en 1994 à 5500 en 2017, alors qu’on compte une quarantaine de loup dans le parc (oui, le petit chaperon rouge, ce n’était pas que des salades !). Dans le même temps, la population des saules passe de moins de 50 à environ 300 dans le secteur étudié. Leur taille moyenne et l’ampleur de leur feuillage augmente drastiquement. La rivière se stabilise à nouveau. On voit même réapparaître de nombreuses colonies de castors, qui peuvent à nouveau reconstruire des barrages sur les cours d’eau moins fragiles et où la distance entre deux berges stables redevient correcte pour eux.

Cette histoire, qui a un fond scientifique très sérieux, nous montre l’importance d’adopter une vision très systémique des sciences environnementales. On ne pense pas directement au pouvoir des loups sur la stabilité morphologique des cours d’eau et des zones humides à Yellowstone. Pourtant, ce pouvoir est bien réel. Pour comprendre les équilibres naturels, notamment ceux liés à l’eau, il faut parfois dépasser largement le cadre de l’hydrologie pure. C’est ce qui en fait la difficulté et la richesse.

L’autre leçon que nous pouvons tirer de cette étude, c’est que nous pouvons changer le cours des choses. Avec méthode et persévérance, les autorités du parc de Yellowstone ont su réimplanter un grand carnivore pour tendre vers un nouvel équilibre, préservant biodiversité et paysages. Certes, trop de dommages ont été accumulés sur des décennies, et le retour à la situation qui prévalait avant la disparition du loup n’est peut-être pas totalement faisable. Mais lorsqu’on permet à la Nature de suivre son cours, de travailler à ses côtés, de beaux résultats peuvent être attendus. De quoi conserver une note d’optimisme pour relever les défis qui nous attendent !

Référence

Beschta, R.L., Ripple, W.J., 2019. Can large carnivores change streams via a trophic cascade? Ecohydrology 12, 1–13. https://doi.org/10.1002/eco.2048

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