Biodiversité Karstique
Etude et protection de la biodiversité
Exemple d'un environnement complexe et fragile : le milieu karstique
Olivier PERNET – 11.2007 – 06.2008
Inserm U758 – Equipe Buckland
21, avenue Tony Garnier
69365 Lyon Cedex 7
SOMMAIRE
Définition et vocabulaire spécifique
invertébrés (diplopodes, arachnides, crustaces, insectes)
vertébrés (amphibiens, chiroptères, mammifères)
parasitisme
troglobies et trogloxenes
Conclusion
Introduction
Le milieu karstique est un milieu idéal pour se rendre compte de la biodiversité d'un milieu et de sa fragilité. Cependant, c'est un milieu difficile et dangereux à étudier pour plusieurs raisons. Premièrement, une grotte n'est pas un environnement anodin, sans dangers. Monter un projet d'étude du milieu nécessite la présence d'un professionnel de ce milieu. Deuxièmement, la grotte est un terrain physiquement protégé du monde extérieur, ce qui lui confère des particularités physiques bien définies. C'est cet équilibre qui permet le développement d'une biodiversité si particulière. Son étude ne doit en aucun cas bouleverser l'équilibre qui y reigne. L'étude de ce milieu avec des élèves doit donc tenir compte de ces paramètres. Mais cet fragilité fait partie intégrante du milieu : la prendre en compte, la respecter et l'expliquer aux élèves doivent être une priorité afin de montrer que le scientifique a toujours un impact sur ce qu'il étudie et qu'il doit minimiser cet impact. Voici donc quelques précautions à prendre en compte avant d'organiser une étude du milieu karstique.
Accompagnement :
Une sortie doit toujours être encadrée par un professionnel des grottes : garde forestier, naturaliste, chiropterologue,... Ces professionnels sont présent sur les plupart des zones d'intérêts et connaissent parfaitement les grottes et leurs particularités. Leur présence est indispensable, et leurs conseils/connaissances sont d'une grande utilité lors de l'étude (pour prendre contacte : http://www.sfepm.org)
Sécurité / Equipement
La sécurité des membres de la sortie scientifique fait partie du protocole scientifique et ne doit pas être négligée : bonne chaussures de marche sont de rigueurs, ainsi que les casque de protection et l'éclairage. De simple lampe de poches ne suffisent évidemment pas, et l'utilisation d'un matériel approprier au terrai est indispensable. Pour l'observation de certaines espèces ou le prélèvement d'échantillons, des gants d'examination peuvent être requis. Expliquer aux élève les raisons d'un tel équipement est impératif.
Entrée dans la grotte:
Les grottes sont des zone de vie pour certains animaux : c'est d'ailleurs pour cette raison qu'elle sont intéressante pour l'étude de la biodiversité. Il faut donc perturbé le moins possible l'activité naturelle de la grotte. Pour cela, des petits groupes (une ou deux personne en plus d'un professionnel) sont requis. En effet, le gaz carbonique dégagé par les visiteurs modifie les propriétés physicochimiques de l'air ambiant et perturbe les animaux. De la même façon, les membres de la sortie doivent être calme et silencieux à l'approche de la grotte. Une fois entrée, le silence est de rigueur. L'entrée de la grotte nécessite parfois plusieurs dizaines de minutes de marche. La température du corps d'un marcheur étant élevé, il est impératif de s'arrêter quelques minutes à l'entrer de la grotte, le temps que le corps refroidissent. Sans cette pause, les membres de la sortie réchauffe l'air de la grotte et perturbent les animaux sensible au variations de température (animaux hibernant notamment).
Enfin, une grotte ne se visite pas n'importe quand : il est important de prendre connaissance des habitudes des animaux présent (activité diurne/nocturne, hibernation, périodes de reproduction ou d’allaitement pour les mammifères,...). Une sortie ne doit jamais être organisée en périodes d'hibernation. Là encore, les conseils d'un professionnels sont nécessaires.
HAUT DE PAGEA – Définition et vocabulaire spécifique
I - Les troglophiles :
Un animal est dit troglophile si ce dernier est capable de vivre aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur de la grotte.
II - Les trogloxènes :
Un animal est dit trogloxène s'il vit dans une grotte mais trouve sa nourriture à l'extérieur.
III - Les troglobies :
Un animal est dit troglobie s'il ne peut vivre que dans uns grotte.
B - Observations
Voici quelques exemples d’animaux facilement observables dans une grotte.
I – Invertébrés
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Diplopodes
Les diplopodes sont des animaux proches des mille-pattes. Ils ressemblent à de longs vers annelés, portant deux paires de pattes sur chaque anneau. Lorsqu’il mue, l'iule s'allonge d'un anneau et gagne donc quatre pattes de plus. La taille de l’iule varie ainsi fonction de son age. Lorsqu’il est attaqué, l’iule se roule pour se protéger et peux projeter des substances chimique agressive (quinones). Ces troglobies se nourrissent des déchets de la grotte.
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Arachnides
Les arachnides sont les invertébré portant 4 paires de pattes. Parmis eux, on trouve les araneide, les opilionides, et les acariens
Leptonetidae est une famille d’araignées vivant obligatoirement dans des milieux sombre. On les reconnaît facilement des autres araignée car elle possèdent 6 yeux organisé en deux groupe : 4 + 2.
Les acariens se reconnaissent facilement a leur petite taille, le forme compacte sans d’anneaux ni de séparation abdomen-thorax (idiosome) comme chez la plupart des invertébrés et a leur capitulum. Le capitulum correspond a la fusion des pièce buccale ainsi adapté au régime alimentaire de l’acarien (parasite). Certain vont ainsi se nourrir du sang des autre animaux cavernicoles (renard, chauve-souris,…) et d’autre détritivore. Les Rhagidia font parti des acariens troglobies.
Ischyropsalis est un opilionide facile a observé, même hors des grottes. Il est plus connu sous le nom de faucheux et illustre donc parfaitement la différence en troglophile et un troglobie. Son corps est globulaire et ses pattes très longues, ce qui le rend très facile a repéré. Parmis les opilionides, on notera aussi la présence du pseudoscorpion, les pédipalpes mimant les pinces. Le pseudoscorpion n’a pas de dard comme un vrai scorpion, mais ses pédipalpes peuvent être venimeuses.
Faucheux Pseudoscorpion
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Crustacés
Niphargus est un petit crustacé que l’on trouve dans les eaux souterraines, partout en Europe. Pour les observer, il faut utilisé une loupe ou un microscope. Cependant, en éclairant simplement un petite zone d’un lac souterrain avec une lampe, on peut vois de « petits éclairs » dans l’eau : ce sont les niphargus.
Schema d' Auguste Le Roux : particularités du corps d'un crustacé
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Insectes
Les insectes sont des arthropodes avec 3 paires de pattes et 2 paires d’ailes. Ils sont nombreux dans les grottes. Parmi eux, on trouve les Coléoptères et les Lépidoptères. Les coléoptères sont les insectes possédants des élytres. Les élytres correspondent à des ailes rigides servant (par exemple) de protection. L’un des coléoptères des plus connu et facilement observable dans une grotte est le scarabée. Les scarabées se trouvent généralement au sol, dans le guano produit par les chauves-souris. Ce sont des coprophage qui « nettoient » les grottes. Sur les parois des grottes, on trouve des Lépidoptère (papillon). Les Vanessa par exemple sont des trogloxène qui hivernent dans l’entrée des grottes et sont donc facilement observable. Plus en profondeur, on trouvera les Trichoptères, papillons aux ailes repliées (en chapiteaux).
II – Vertébrés
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Amphibiens
Les amphibiens ou batraciens sont des vertébrés tétrapodes ayant un stade larvaire aquatique. Lors de la métamorphose, certain perdent leur queue (grenouilles, crapaud) et d’autre la conservent. Ces derniers sont des urodèles. On peux croiser des urodèles cavernicoles dans les souterrain du sud de la France (Pyrénées, Corses) apparenté aux salamandres : les Euproctes. Ils participent à la régulation des populations de crustacés et d’insectes en mangeant les larves.
Euprocte des Pyrénées
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Chiroptères
Les chiroptères sont les seuls mammifères volants. En France métropolitaine, on ne trouve que des microchiroptères, c’est-à-dire de petites chauves-souris insectivores. Elles ont un rôle primordial dans l’écologie de la grotte et de l’extérieur. En effet, ce sont soit des trogloxènes soit des troglophilles. Elles nichent dans les creux des parois, en colonie pouvant atteindre plusieurs milliers d’individus. La nuit, elles partent chasser le long des rivières des insectes qu’elles localisent grâce à un système de sonar. Elles peuvent parcourir ainsi plusieurs dizaines de kilomètres! Elles contribuent ainsi à la régulation des populations d’insectes.
Ce sont des animaux fragiles, menacés, voir très menacé selon la convention de Washington. En conséquences, elle sont toutes sans exceptions protégé, ainsi que leur milieu naturel, par les conventions de Bern et Bonn ainsi que par les accords de Londres et la directive Européenne « Habitat – Faune et Flore ». En conséquences : tout contact, capture ou prélèvement est strictement interdit.
Chauve-souris Grand Murin (Myotis myotis)
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Mammifères cataphilles
De nombreux mammifères peuvent venir dans les grottes de façon occasionnelle. Même s’il est difficile de les rencontrer, il n’est pas rare de trouver des traces de renard ou de blaireau. L’identification se fait par observation des traces laissées dans la grotte, voir par les odeurs laissées par l’animal (pour les nez expert en la matière). Des moulages des traces peuvent aussi être réalisés.
Renard Blaireau
Pour plus d’informations sur les traces de mammifères : http://www.sipavag.fr/faun_natureordi.html
III – Interactions – Les chauves-souris : élément primordial de la biodiversité karstique
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Parasitisme
Nous avons vu plus haut que les mamifères des grottes pouvaient être les victimes de parasites hémophages. Par exemple, les chauves-souris hébergent de nombreux acariens dont nous n’avons pas encore parlé. Il s’agit des Spinturnicidés et des Ixodidés.
Les Spinturnicidés sont spécifique des chauves-souris, c'est-à-dire que ce parasite a évolué de telle façon qu’il ne pourrait pas survivre en cas de disparition des chiroptères.
En revanche, les Ixodes ne sont pas spécifique des chiroptères et peuvent se nourrir du sang d’autres mammifères troglophilles. Ces tiques peuvent se nourrir d’un sang d’une chauve-souris en se fixant sur son corps puis s’en séparer. En dehors des repas, on elles sont observable sur les parois de la grottes
Ixode (Tique)
Il existe aussi des insectes parasites telles que les punaises, les puces, les diptères… Les diptères sont des insectes appartenant au même ordre que les mouches. Certains de ces diptères présente des évolutions typique de l’adaptation au milieu souterrain (perte des yeux par exemple) ou au parasitisme (perte des ailes, pièces buccales adaptées)
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Troglobies et trogloxènes
Parmi les quelques exemples d’animaux facilement observable décris ci dessus, beaucoup sont coprophage ou guanobie. Cela signifie que leur régime alimentaire est obligatoirement constitué de guano, et donc que leur survie dépend de la présence de chiroptères dans la grotte. Les chauves-souris ne sont donc pas seulement des individu «de passage » dans la grotte (trogloxène) mais bien des maillons important de la chaine alimentaire de nombreuse espèces. A ce titre, elles permettent de maintenir, de stabiliser la biodiversité d’une grotte.
Conclusion
Nous venons de voir qu’en se nourrissant de guano ou de sang de mammifères cataphille, les troglobies sont dépendants de la présence des trogloxène. La grotte n’est donc pas un milieu isolé du reste du monde bien que sa faune semble au premier coup d’œil typique et adaptée. Les trogloxène passant une partie de leur vie hors de la grotte, le milieu extérieur va exercer une certaine influence sur le milieu karstique.
La qualité du guano et la survie des chauves-souris dépendent de leur régime alimentaire (insectivore). Hors, les chiroptères ne chasse pas en grotte mais en dehors. La survie des espère troglobie dépend donc de la survie d’espèce pouvant vivre jusqu'à 50 km de la grotte. De nombreux milieux sont concernés : le milieu fluviale et marécageux, zones de chasse très apprécié des chauves-souris a cause de leur densité en moustiques et insectes en générale. Les chiroptères peuvent aussi chasser en forets, en bord de mer,…
La destruction de ces zones de chasse va perturbé le développement des colonies de chauves-souris et affecter les écosystèmes de toutes les grottes alentours. L’utilisation de pesticide aura le même effet : mettre en danger la survie d’espèce guanobie en limitant l’accès a la nourriture pour les chauves-souris. En perturbant le régime alimentaire d’une espèce non karstique, on met en danger toute la biodiversité d’une grotte. C’est pourquoi les chauves-souris ainsi que leur environnement sont protégés.
G.Thinès – Atlas de la vie souterraine
A.Vandel – Biospéléologie : les animaux cavernicoles
D.Ariagno et J. Lips - QUELQUES RUDIMENTS DE BIOSPEOLOGIE