Richesse inattendue des espèces de poissons en Amazonie

Le bassin amazonien contient le plus grand nombre d'espèces de poissons d'eau douce décrites scientifiquement au monde : 2 257 ou 15 % du nombre total d'espèces d'eau douce connues. Selon une nouvelle étude, cependant, cette vaste biodiversité est inégalement répartie et suit un schéma complètement inattendu. Par exemple, Aspidoras azaghal a été décrit en 2020.

Une collaboration internationale aboutit au plus grand inventaire jamais réalisé de la faune piscicole amazonienne.

L'étude a été menée par des chercheurs affiliés à Amazon Fish, une collaboration internationale qui est soutenue par la São Paulo Research Foundation (FAPESP) et construit une base de données de haute qualité sur les espèces de poissons d'eau douce dans le bassin amazonien.

Selon le modèle de distribution développé par les chercheurs d'Amazon Fish, la richesse en espèces est plus élevée en amont dans la partie ouest du bassin qu'en aval dans la partie orientale, qui comprend l'embouchure du fleuve Amazone. C'est l'inverse du gradient de diversité habituellement observé dans les bassins fluviaux.

L'Amazonie prend sa source dans les Andes non loin de l'océan Pacifique à l'Ouest de l'Amérique du Sud et se jette dans l'Atlantique à l'Est.

Dirigé par des scientifiques de l'Institut de recherche pour le développement (IRD) et d'ERANet-lac, un réseau de chercheurs de l'Union européenne, d'Amérique latine et des Caraïbes (ALC), le consortium implique des collaborateurs des pays du bassin amazonien (Bolivie, Brésil, Colombie, équateur, Guyane, Pérou et Venezuela) ainsi que la Belgique et les États-Unis. Les derniers résultats sont publiés dans la revue Science Advances.

Selon le modèle classique de répartition de la diversité, la richesse en espèces est plus élevée près de l'estuaire du fleuve, où le débit d'eau est plus grand, supportant donc un plus grand nombre d'espèces. Cependant, les données montrent un gradient inverse pour le bassin amazonien, avec la plus grande richesse en espèces dans la partie ouest, à l'ouest de Purus Arch (relativement près de Manaus au Brésil). Il est également montré que les espèces de poissons ne sont pas uniformément réparties dans le bassin et que les espèces endémiques, par exemple, sont concentrées dans la partie amont des grands fleuves, tels que des affluents de l'Amazone comme les Rio Negro, Madeira, Xingu et Tapajós, où il y a plus de rapides et de cascades, et où les grands barrages constituent une menace pour la biodiversité et la connectivité des habitats.

✅ Le schéma de distribution inattendu suggère que les processus par lesquels de nouvelles espèces ont évolué ont été plus intenses d'un côté du bassin que de l'autre. Pour vérifier les hypothèses possibles de ce gradient de diversité inhabituel, les chercheurs ont analysé la richesse en espèces de poissons dans 97 bassins de sous-drainage le long du tronc principal de l'Amazone et de ses affluents, en corrélant les données avec le climat et d'autres variables historiques associées à la formation de la région. Ils ont également analysé le modèle d'augmentation de la richesse en espèces pour 15 familles d'espèces, dont 14 familles, soit 78 % des 2 257 espèces connues, correspondaient au modèle.

Selon l'article, l'une des raisons probables du gradient inattendu de diversité des espèces est historique (sur l'échelle de temps géologique) : l'ouest de l'Amazonie avait un climat relativement stable au cours des 250 000 dernières années, tandis que la partie orientale de la région alternait drastiquement entre humide et périodes sèches, en particulier pendant le dernier maximum glaciaire (LGM) il y a environ 21 000 ans.

Un autre résultat de l'étude concerne le drainage de l'eau. "Une plus grande diversification dans la partie ouest du bassin suggère que le drainage de l'eau peut être considéré comme suffisamment récent pour que les espèces n'aient pas eu le temps de coloniser tout le système en aval", a déclaré torrente-Vilara.

Les rivières montent généralement dans les montagnes ou les collines et s'écoulent vers des altitudes plus basses, pour finalement atteindre la mer. En Amazonie, cependant, a noté Torrente-Vilara, les rivières d'eaux noires et d'eaux claires coulent des boucliers de Guyane et du centre du Brésil jusqu'au canal Solimões-Amazonie. Le Solimões-Amazon est une rivière d'eau vive qui prend sa source dans les Andes.

La confluence de ces différents types d'eau devrait faciliter l'accumulation d'espèces et des niveaux élevés de richesse spécifique en aval près de l'Atlantique. "Ce n'est pas ce que nous avons trouvé dans notre étude", a-t-elle déclaré. "Le modèle que nous avons trouvé pour les espèces de poissons en Amazonie semblait contre-intuitif par rapport aux gradients identifiés dans d'autres bassins fluviaux à travers le monde, mais avait un sens lorsque nous avons observé les effets des variables historiques dans les modèles.

Selon Torrente-Vilara, un autre facteur historique à considérer est l'existence du lac Pebas, qui s'est formé il y a environ 23 millions d'années. "La position initiale du fleuve Amazone (proto-amazonienne) était complètement différente", a-t-elle déclaré. "Il s'est écoulé vers le bassin de Maracaibo au Venezuela, au nord de l'Amazonie. Il n'y a pas de consensus sur le moment où il a inversé son cours. Les estimations vont de 9 à 2,5 millions d'années. Les modèles de diversité des espèces de poissons que nous avons trouvés suggèrent que le changement de cours est très récent par rapport aux normes géologiques. "

⭐ En plus de contribuer à la base de données massive et d'impliquer la collaboration de scientifiques de plusieurs pays, le projet a également fourni des résultats surprenants d'expéditions menées pour combler les lacunes d'échantillonnage dans des zones sur lesquelles il y avait peu ou pas d'informations sur l'ichtyofaune (espèces de poissons). "Lors d'une seule expédition de 18 jours sur la rivière Javari, par exemple, nous avons inventorié 430 espèces, dont 23 étaient auparavant inconnues de la science", a déclaré Torrente-Vilara.

Amazon Fish, a-t-elle ajouté, n'est pas seulement la plus grande base de données au monde sur l'ichtyofaune de la région, mais aussi une source d'informations historiques sur les modèles de distribution des espèces naturelles, permettant des comparaisons, des estimations de l'impact de l'activité humaine sur ces modèles et la planification de la conservation des espèces endémiques.

"En racontant l'histoire de la formation du bassin du point de vue de sa faune piscicole, les données actuellement disponibles permettront de mesurer les impacts de la déforestation, des barrages, des cours d'eau, des mines et d'autres activités humaines ainsi que l'impact du changement climatique. Pour estimer les impacts des activités humaines, nous devons savoir à quoi ressemblaient l'environnement et sa faune avant l'événement", a-t-elle déclaré.