Charles J. Krebs

Zoologie, animaux, physiologie, métabolisme

Il est célèbre pour avoir écrit le livre « Écologie : L’analyse expérimentale de la distribution et de l'abondance (le livre en est déjà sa cinquième édition), qui est un manuel utilisé dans le monde entier pour enseigner l'écologie ; Krebs est aussi connu pour son travail sur « l’Effet de barrière »

"Nous devrions être très prudents dans la façon dont nous traitons les systèmes naturels."

La zoologie est l’étude des animaux. Krebs est un écologiste, une personne qui étudie les systèmes naturels des plantes et des animaux. Sa spécialité est l’écologie animale, une combinaison de la physiologie — l’étude du fonctionnement du corps d’un animal — de la génétique, de l’évolution et du comportement. Une des façons dont les écologistes animaliers mènent leurs expériences est de délimiter une partie d’une région sauvage d’une grille; les marques utilisées peuvent être des pieux dans le sol, des cordes ou des rubans colorés. Les écologistes tiennent alors des journaux afin d'associer le comportement des animaux aux différentes sections de la grille, ce qui leur permet de découvrir des nouveaux faits au sujet des animaux et de mieux comprendre les mystères de la nature.

Krebs essaye toujours d'élucider le mystère des lemmings et autres petits animaux mammifères du nord, dont on voit le chiffre de la population s’élever lentement puis s’effondrer brutalement sans aucune raison apparente, tous les 4 à 10 ans. Les journaux de la Compagnie de la Baie d’Hudson, une entreprise de fourrures, montrent que ces fluctuations remontent à des centaines d’années. Par le plus complet des hasards, Krebs a découvert quelque chose qui pourrait aider à expliquer ce qui s'est passé. En 1965 il a tenté une simple expérience dans un pré de l’Indiana : il a entouré une surface équivalente à celle d’un terrain de football d’une clôture, pour voir ce qui arriverait à une population de campagnols qui vivait AU SEIN DE  LA CLÔTURE (les campagnols ressemblent à des souris, mais ils ont des jambes plus courtes et des corps plus lourds). La clôture pénétrait de plusieurs centimètres dans le sol pour les empêcher de creuser des tunnels.
Krebs a été surpris de découvrit que la population de campagnols avait augmenté cinq fois pendant sa période d’observation, beaucoup plus que si la surface avait été laissée sans clôture. Les changements dans la population furent baptisés « l'effet de clôture ». On l'appelle aussi maintenant l'effet de Krebs, dans la mesure où Krebs fut le premier à étudier les animaux de cette façon et où il a passé sa vie de travail à essayer d'expliquer cet effet. Krebs raconte : « On établit une clôture. On ne fait rien aux animaux. Bon, d’accord. Mais que fait la clôture ? »  Dans la nature, on constate aussi que la population d’une espèce donnée est beaucoup plus abondante sur une île que sur la terre ferme. S’agit-il d’un exemple d’un effet de Krebs naturel ?

Krebs dit qu’il est nécessaire d’apprendre de nombreux détails concernant l'histoire naturelle de tout animal que vous souhaitez comprendre. Il est mené par la curiosité pure, un désir d'en apprendre toujours plus sur les merveilles du monde naturel. Ses découvertes pourraient au bout du compte être utilisées pour une meilleure gestion de la vie naturelle ou pour concevoir de meilleures méthodes, plus raisonnables, pour l’utilisation des ressources naturelles.

Le plus grand projet de recherche de Krebs s’étend sur plus de 20 ans, il étudie le cycle de 10 ans des lièvres d’Amérique et de leurs prédateurs dans le Yukon, en collaboration avec huit autres scientifiques de trois universités canadiennes. Le groupe a découvert que le lièvre d’Amérique était l’herbivore dominant de la forêt boréale du Yukon et que la taille changeante de sa population était causée par la prédation du lynx, des coyotes, du grand-duc d’Amérique et de l’autour des palombes. Près de 90% d’entre-eux meurent parce qu’un prédateur les tue;  pratiquement aucun lièvre ne meurt de faim ou de maladie. 

En 1999 Krebs était l’un des 31 biologistes qui ont pris part à l’expédition suédoise de navigation  “Tundra Northwest” sur le navire brise-glace canadien Louis St Laurent. Le groupe a visité 17 sites dans l’archipel arctique canadien pendant 3 mois, depuis l’île de Baffin jusqu’au Yukon du Nord, avec une expédition vers le pôle nord magnétique sur l'île de Ellef Ringnes. Les données recueillies lors de l’expédition ont démontré des interactions de chaîne alimentaire entre les plantes, les herbivores et les prédateurs de l’Arctique. 

Krebs déclare, “L’écologie s’est concentrée sur les deux problèmes mondiaux les plus sérieux : la conservation des espèces en danger et l’impact des changements climatiques sur les écosystèmes. Ces deux problèmes ont été complètement ignorés depuis le 11 septembre 2001 [quand l’attaque sur les tours du World Trade Center à New York ont détourné l’attention des nations vers le terrorisme global], et pourtant ces deux problèmes sont plus sérieux à long terme que le problème du terrorisme.” Les écologistes travaillent dur pour découvrir comment l'impact des humains affecte les espèces menacées et comment nous pouvons concevoir des parcs et des zones protégées pour conserver notre héritage naturel. Comme de nombreux écologistes, Krebs est animé d’un enthousiasme quasi-religieux quand il s’agit de conserver le monde de la nature pour les générations futures.

L’effet de clôture, aussi connu sous le nom d'effet de Krebs, est ici démontré sur l’île de Westham à Delta, en Colombie Britannique, avec des campagnols, un type de petit rongeur. Une explosion de la population s’est produite à gauche, la zone située dans la clôture et les campagnols ont tout mangé à l’exception des chardons. Après l’explosion de la population on assiste à un crash de celle-ci, où la plupart des campagnols meurent. Ce qui a intéressé Krebs est que ces explosions et effondrement dans la population se produisent chez les lemmings et autres animaux sauvages dans la nature.

Ce graphique montre l’explosion et l’effondrement d’une population provoqués par la clôture. La ligne grise représente le nombre des campagnols dans une zone similaire mais non limitée par la clôture. La ligne noire montre le nombre de campagnols pour une durée donnée dans la zone clôturée.

Les lemmings sont de petits rongeurs qui ressemblent à des cochons d’Inde. Ils vivent dans le monde entier, sous des latitudes septentrionales. Tous les quatre ans leur population augmente de 500 fois puis s’effondre, jusqu’à un nombre quasi nul. Même au bout de 50 ans de recherches, les experts ne comprennent toujours pas pourquoi les populations de lemmings dans le nord semblent disparaître de cette façon. Une chose est sure: ils ne se suicident pas en sautant des falaises.

Au cours des années, Krebs a systématiquement éliminé les différentes causes possibles de l’effet de clôture. La nourriture n’est pas un facteur : on peut fournir de la nourriture de façon illimitée dans la zone clôturée, et le cycle d'explosion puis d'effondrement est toujours observé. Les prédateurs ne sont pas non plus la réponse : il est possible de fabriquer une clôture assez basse pour laisser rentrer les prédateurs mais empêcher les campagnols de sortir; malgré cette mesure l'effet de clôture est toujours observé. La clôture ne dissuade pas non plus les animaux de proie comme les faucons, et pourtant on observe toujours « l’effet de clôture ». Krebs pense maintenant que l’effet pourrait être dû à l'attitude sociale des campagnols, et animaux similaires. Par exemple, les mâles campagnols émigreraient naturellement — c'est-à-dire, partiraient vers d’autres zones — mais la clôture les arrête. De plus, comme les conditions de vie sont de plus en plus surpeuplées, les campagnols agressifs ne peuvent ni partir ni être exclus, et ils ont donc un plus grand impact sur les autres campagnols. Selon Krebs, l’effondrement final chez les campagnols semble être dû à la tendance présentée alors les mères : tuer les bébés dans les nids d'autres mères voisines. 


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MYSTèRE

Krebs n'a toujours pas complètement résolu le mystère de l'effet de clôture. Une des choses qu'il aimerait comprendre est la suivante: L’effet de clôture se produit uniquement lorsqu’on met une barrière. Si une zone n’est pas entourée de barrière, on ne verra pas nécessairement l’apparition d'une explosion de la population puis son effondrement dans la zone. Et pourtant on la voit toujours se produire si la zone est entourée. Krebs se demande de quelle taille devrait être la barrière avant de voir disparaître l'effet de clôture ?

Continuer l’exploration

Charles Krebs, Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance, fifth edition, Benjamin Cummings, 2001.

Charles Krebs, S. Boutin and R. Boonstra (editors), Ecosystem Dynamics of the Boreal Forest: The Kluane Project, University of Oxford Press, 2001.

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