Combien y a-t-il de fourmis sur Terre ?

Atlantico : Selon votre étude, co-écrite avec Sabine Nooten pour l'Université de Hong Kong, il y a 20 quadrillions de fourmis sur terre, ce nombre est si élevé qu'il est difficile d'en résumer la quantité. Quel serait le meilleur moyen de comprendre le nombre de fourmis d'une manière concevable ?

Patrick Schultheiss : Lorsque nous avons réalisé cette étude à l'université de Hong Kong, nous nous sommes rapidement rendu compte que le nombre final de fourmis serait trop important pour qu'un être humain puisse le comprendre. Et en tant que nombre abstrait, il n'a en fait aucune signification. Nous devons comprendre quelles sont les implications, ce que cela signifie pour notre compréhension de la nature. C'est pourquoi nous comparons également leur biomasse, c'est-à-dire le poids de toutes ces fourmis, à la biomasse d'autres organismes. Il s'avère que cette biomasse de fourmis dépasse la biomasse de tous les mammifères et oiseaux sauvages réunis. Nous pouvons maintenant commencer à comprendre ce que cela peut signifier : cela nous donne une idée de l'importance des fourmis dans la nature. Et les fourmis sont en fait très importantes, elles contribuent au bon fonctionnement de l'environnement. Elles jouent un rôle important dans le cycle des nutriments, dans la dispersion des graines, dans l'ameublissement du sol et dans la décomposition des plantes et des animaux morts. Nous savons maintenant que 20 quadrillions de fourmis effectuent ces tâches pour nous, ce qui est énorme.

Dans quelle mesure ce chiffre est-il comparable à celui d'autres espèces ?

Tout d'abord, ces 20 quadrillions de fourmis n'appartiennent pas à une seule espèce. Il existe en fait des milliers d'espèces de fourmis différentes sur Terre. Les scientifiques ont jusqu'à présent identifié et décrit environ 12 000 espèces de fourmis, et ils continuent d'en découvrir de nouvelles chaque année ! Et ces fourmis sont très diverses, elles ont des formes et des tailles différentes, certaines sont des prédateurs d'autres petits insectes, d'autres servent de nourriture à des animaux comme le fourmilier. Il existe des espèces qui ramassent les feuilles des arbres, sur lesquelles elles cultivent un champignon qu'elles aiment manger. Une autre espèce se nourrit de crabes morts dans les mangroves. Nous n'avons pas pu étudier ces espèces séparément, mais seulement quantifier toutes les fourmis ensemble.

En fait, nous ne savons pas grand-chose de l'abondance globale des autres espèces, car elle est très difficile à estimer. Personne n'a jamais recueilli un ensemble de données aussi vaste et global pour les autres insectes. Nous disposons de bons chiffres pour les grands animaux tels que les mammifères, notamment ceux qui sont menacés, comme les baleines ou les tigres. Mais comme ces animaux sont beaucoup plus grands que les fourmis, les chiffres sont beaucoup plus bas et il n'est pas logique de comparer les fourmis aux lions. Il existe probablement d'autres animaux, très petits, qui sont encore plus abondants que les fourmis. Je pourrais imaginer que les acariens, qui sont de minuscules animaux ressemblant à des araignées dans le sol, sont encore plus nombreux, mais personne n'a encore essayé de les compter.

Comment avez-vous trouvé ce nombre de fourmis ?  Quelle était votre méthode ? Dans quelle mesure pensez-vous que votre estimation est précise ?

Nous avons réalisé que depuis des décennies, des scientifiques étudient les fourmis dans différentes parties du monde. Même si ces personnes étudient des questions très différentes, beaucoup comptent le nombre de fourmis par mètre carré. Nous avons donc pu consulter des milliers d'études et de rapports de recherche publiés pour compiler ces chiffres. Et comme nous savions également d'où provenaient ces chiffres (forêts, prairies, régions tropicales, régions tempérées...), nous avons pu, par exemple, calculer le nombre typique de fourmis pour un mètre carré de forêt tropicale humide et l'extrapoler à l'ensemble de la superficie de forêt tropicale humide dans le monde. Globalement, cela nous donnait le nombre de toutes les fourmis sur Terre. Comme nous avons trouvé environ 500 études avec ces chiffres, nous avions beaucoup de données pour chacun de ces calculs et nous pensons que le nombre est assez précis.

Vous dites que la biomasse représentée par les fourmis est de 12 mégatonnes de carbone sec. Qu'est-ce que cela signifie ? Quelle quantité cela représente-t-il ? 

La mesure 'carbone sec' est simplement la façon dont la biomasse est calculée de manière scientifique. Nous ne pesons que les atomes de carbone présents dans le corps. La plupart des animaux contiennent environ 70 % d'eau et 15 % d'azote. C'est également le cas des fourmis. La valeur du "carbone sec" de toutes les fourmis de la planète étant de 12 mégatonnes (=million de tonnes), elles pèseraient en réalité 80 mégatonnes si nous mesurions toutes les fourmis vivantes. Et encore, le chiffre lui-même n'est pas très intéressant si vous ne savez pas ce qu'il signifie. C'est pourquoi nous le comparons à la biomasse humaine, par exemple. Nous constatons que toutes les fourmis de la Terre pèsent environ 20 % de tous les humains.

Où les fourmis sont-elles les plus nombreuses ? Et les plus absentes ? 

L'un de nos principaux résultats est que différentes régions du monde comptent plus de fourmis (par mètre carré) que d'autres. C'est sous les tropiques que l'on trouve le plus grand nombre de fourmis, notamment dans les forêts tropicales, les savanes tropicales et autres zones sèches. Je pense que nous nous attendions à ce que le nombre de fourmis soit élevé dans les forêts, mais les zones tropicales sèches ont été une véritable surprise. Nous trouvons les chiffres les plus bas dans les zones fortement perturbées par l'homme, par exemple dans les parcs urbains.

Savez-vous si la population est en déclin ou en augmentation ? En raison de quels facteurs ?

Nous ne le savons pas encore. Nous allons essayer d'utiliser notre vaste ensemble de données pour commencer à répondre à ces questions. Nos données ont été collectées sur 80 ans, et nous espérons avoir suffisamment de données pour examiner les tendances de la population au fil du temps, au moins pour certaines parties du monde. Le fait que le nombre de fourmis soit le plus élevé sous les tropiques suggère que certains facteurs environnementaux pourraient être responsables, mais nous ne pouvons pas encore dire lesquels.

Vous écrivez que votre "carte mondiale de l'abondance des fourmis élargit notre compréhension de la géographie de la diversité des fourmis et fournit une base de référence pour prédire les réponses des fourmis aux changements environnementaux préoccupants qui ont actuellement un impact sur la biomasse des insectes." Comment ecxpliquer cela ? 

Nos données, et les cartes d'abondance des fourmis que nous avons créées, peuvent servir de référence. Elles peuvent nous montrer à quoi ressemble ce schéma actuellement, et peut-être aussi ce qu'il était dans le passé. En corrélant ce schéma avec des facteurs environnementaux, nous pourrions découvrir pourquoi certaines parties du monde sont si riches en fourmis, et d'autres si pauvres. Nous pourrons ensuite utiliser ces connaissances pour prédire ce qui pourrait se passer à l'avenir lorsque nous modifierons davantage l'environnement. Il semble déjà que les actions de l'homme entraînent un déclin de la biomasse des insectes, du moins dans certaines régions.