Impacts des invertébrés et des plantes non indigènes sur les sols des régions polaires

Pourquoi les changements dans les sols gelés sont importants

Les régions polaires de la Terre peuvent sembler protégées par la glace et l’éloignement, mais elles font face à une invasion discrète. À mesure que davantage de personnes visitent et travaillent en Arctique et en Antarctique, des plantes et de petits animaux d’ailleurs arrivent en s’accrochant aux bottes, aux cargaisons et aux sols. Cette revue explique comment ces nouveaux venus peuvent modifier la chimie et la vie des sols polaires, qui déterminent en grande partie la quantité de carbone et de nutriments stockée ou relâchée dans un monde qui se réchauffe.

Nouveaux arrivants dans des terres froides et isolées

Les espèces non indigènes sont des organismes transportés par l’Homme au-delà de leur aire naturelle. Quelques-uns de ces arrivants deviennent envahissants, se répandant et nuisant à la biologie locale ou à la santé des écosystèmes. Parce que les pôles sont isolés, rudes et peu peuplés, ils ont jusqu’ici reçu moins d’envahisseurs que les régions plus chaudes. Toutefois, les relevés montrent déjà près d’une centaine de plantes non indigènes établies dans le Haut-Arctique du Svalbard et plus de 200 espèces non indigènes sur les îles subantarctiques plus tempérées, ainsi qu’une liste plus petite mais croissante dans l’Antarctique maritime. Beaucoup ont été transportées accidentellement par des touristes, des chercheurs et des sols importés, souvent concentrées autour des implantations et des stations de recherche où le dérangement et la chaleur facilitent la survie.

Partenaires cachés : les microbes qui voyagent avec les invités

Chaque plante ou invertébré non indigène arrive accompagné de ses partenaires microscopiques. Ces microbiomes de bactéries et de champignons aident leurs hôtes à supporter le stress et peuvent être plus riches et plus polyvalents que ceux des espèces polaires indigènes. Les microbes vivant dans les racines, les intestins ou sur les surfaces corporelles peuvent accélérer la décomposition de la matière morte et transformer des nutriments clés comme l’azote et le phosphore. Dans les sols polaires, où les nutriments sont rares et les réseaux trophiques simples, de tels changements peuvent se répercuter sur l’ensemble du système. Pourtant, presque aucune étude n’a directement lié les microbiomes importés aux modifications de la chimie des sols polaires, ce qui constitue une lacune urgente dans notre compréhension.

Le réchauffement qui ouvre la porte

Le changement climatique réduit fortement les barrières naturelles qui autrefois empêchaient la plupart des nouveaux venus d’entrer. L’Arctique s’est réchauffé presque quatre fois plus vite que la moyenne mondiale ces dernières décennies, tandis que certaines parties de la péninsule Antarctique ont également connu un fort réchauffement. La fonte de la banquise, de la neige et du pergélisol augmente les températures et la disponibilité en eau, stimule l’activité microbienne et libère du carbone anciennement gelé sous forme de dioxyde de carbone et de méthane. Des étés plus longs et plus doux permettent aux plantes et invertébrés transportés de croître plus rapidement, d’achever leurs cycles de vie et de se répandre. Cependant, les mesures détaillées de la température et de l’humidité des sols à proximité du sol restent rares, limitant notre capacité à prédire où les espèces non indigènes s’implanteront et à quelle vitesse les processus pédologiques réagiront.

Comment les nouveaux venus modifient la vie du sol et les nutriments

Les sols polaires sont généralement pauvres en azote et en phosphore, et la plupart des processus sont conduits par les microbes plutôt que par de grands animaux. La revue rassemble des études de cas montrant comment les espèces non indigènes peuvent modifier cet équilibre. Des vers de terre introduits en Suède arctique, par exemple, ont fragmenté la litière végétale et augmenté l’azote disponible pour les graminées. Dans l’Antarctique maritime, le moucheron importé Eretmoptera murphyi accélère fortement la décomposition de la tourbe de mousse et élève l’azote inorganique du sol à des niveaux comparables à ceux observés près des colonies de manchots. Sur les îles subantarctiques, de gros invertébrés non indigènes tels que des chironomes et des cloportes accélèrent le renouvellement de la litière, augmentent la respiration du sol et interagissent avec les collemboles indigènes, en particulier par temps plus chaud. Des graminées non indigènes comme Poa annua ne se contentent pas de concurrencer les plantes locales mais apportent aussi des partenaires fongiques qui renforcent la tolérance au stress et peuvent contribuer à remodeler l’utilisation des nutriments du sol. Ensemble, ces changements peuvent favoriser d’autres envahisseurs ou modifier les espèces indigènes qui prospèrent.

Protéger les sols fragiles pour l’avenir

Les auteurs concluent que les plantes et invertébrés non indigènes modifient déjà, de manière mesurable, les cycles des nutriments et du carbone des sols polaires, et que ces impacts devraient augmenter avec le réchauffement climatique et l’expansion de l’activité humaine. Parce que les écosystèmes polaires comptent peu d’espèces et ont des réseaux trophiques simples, même de faibles changements de la chimie des sols peuvent avoir des effets disproportionnés. La revue plaide pour une étude plus approfondie des microbiomes qui voyagent avec les envahisseurs, une surveillance à plus fine échelle du climat et de la chimie des sols, et des méthodes standardisées pour comparer les résultats entre sites. Un renforcement de la biosécurité et une détection précoce dans les lieux à haut risque, tels que les stations et les zones fréquentées par les visiteurs, seront essentiels pour préserver la santé des sols polaires avant que les changements ne deviennent trop importants et irréversibles.

Citation: Brayley, O.D.M., Convey, P., Ullah, S. et al. Impacts of non-native invertebrates and plants on polar soil systems. npj biodivers 5, 18 (2026). https://doi.org/10.1038/s44185-026-00127-8

Mots-clés: sols polaires, espèces envahissantes, écosystèmes arctiques, biologie antarctique, cycle des nutriments