Les écologistes adorent étudier les mésanges bleues. Les oiseaux nichent facilement dans des nichoirs à l’état sauvage et ont un plumage saisissant qui semble idéal pour tester des idées sur le point évolutif de l’ornementation. Des dizaines d’études ont rapporté que la coloration des mâles est considérablement différente de celle des femelles, que les femelles choisissent leurs partenaires en fonction des différences dans cette coloration et que le plumage des mâles est un signal de la qualité du partenaire.
Mais Tim Parker, écologiste au Whitman College, n’en était pas si sûr. Dans une méta-analyse de 2013 de 48 études sur le plumage de la mésange bleue, Parker a découvert que de nombreux chercheurs avaient sélectionné les résultats les plus solides à partir des données qu’ils avaient tranchées et coupées en dés. Ils avaient travaillé en arrière à partir des résultats pour former des hypothèses qui correspondent aux données. Et des tas de résultats négatifs et ennuyeux manquaient à l’image publiée. Il n’y avait aucune raison de penser que ces problèmes se limitaient aux mésanges bleues, dit Parker : « Je suis juste devenu convaincu qu’il y avait beaucoup de choses peu fiables là-bas. »
Parker a rapidement trouvé un allié en Shinichi Nakagawa, un écologiste à l’Université de Nouvelle-Galles du Sud avec des préoccupations similaires. « C’est une crise existentielle pour nous », dit Nakagawa. Les deux ont commencé à publier sur la question et ont rassemblé plus de collaborateurs. Cela a culminé avec la lancement la semaine dernière de la Society for Open, Reliable, and Transparent Ecology and Evolutionary Biology (SORTEE), dédié à connecter les écologistes qui souhaitent ajouter de la rigueur à leur domaine. SORTEE s’inspire de la Society for the Improvement of Psychological Science (SIPS), une autre discipline qui a lutté avec la fiabilité. SORTEE prévoit d’accueillir des événements satellites lors de conférences sur l’écologie et, éventuellement, ses propres réunions.
Bien que l’agenda de SORTEE soit défini par ses membres, Parker dit que, comme le SIPS, il pourrait offrir une formation en statistiques, nouer des collaborations et soutenir la méta-recherche sur la santé de la discipline. Yolanda Wiersma, écologiste du paysage à l’Université Memorial de Terre-Neuve qui n’est pas impliquée avec SORTEE, est impatiente de voir si la société fait une différence. La crédibilité de la recherche est quelque chose « que nous n’avons pas complètement compris en tant qu’écologistes », dit-elle.
L’écologie souffre de bon nombre des mêmes problèmes sous-jacents que la psychologie. Des études de la littérature écologique ont révélé que les petites tailles d’échantillons sont courantes, souvent dues à un coût élevé ou à un accès limité à une espèce ou à un autre système d’étude. En écologie du paysage, chaque paysage est unique, ce qui signifie que la taille de l’échantillon est un, dit Wiersma. « Il y a un parc de Yellowstone », dit-elle. « Il y a un Lake District. » De petits échantillons conduisent à des résultats erratiques qui manquent parfois les effets recherchés par les chercheurs et d’autres fois frappent un bruit qui ressemble à un signal réel.
Des « pratiques de recherche douteuses aggravent ces problèmes », déclare Fiona Fidler, métascientifique à l’Université de Melbourne. Dans une étude de 2018 publiée dans PLOS UN, Parker, Fidler et leurs collègues ont rendu compte d’une enquête menée auprès de plus de 800 écologistes et biologistes de l’évolution. Environ la moitié des répondants ont déclaré qu’ils présentaient parfois des résultats inattendus comme s’ils confirmaient une hypothèse qu’ils avaient toujours eue, et environ les deux tiers ont déclaré qu’ils ne rapportaient parfois que des résultats significatifs, en laissant de côté les négatifs. Ensemble, ces forces signifient une littérature débordante de résultats potentiellement douteux, dit Parker. C’est un « château de cartes ».
Mais contrairement à la psychologie, dans laquelle les chercheurs ont tenté de reproduire des études célèbres et ont échoué dans environ la moitié des cas, l’écologie n’a pas de pistolet fumant. Un 2019 PairJ L’étude n’a trouvé que 11 études de réplication parmi près de 40 000 articles sur l’écologie et la biologie de l’évolution – et seulement quatre de ces 11 études ont réussi à reproduire la découverte originale. Il est difficile de reproduire des études écologiques, dit Parker, car cela implique souvent une collecte de données coûteuse et difficile dans des endroits éloignés ou sur de longues périodes. Et les écosystèmes sont si complexes que n’importe quel nombre de variables pourraient affecter le résultat d’une expérience répétée, comme l’âge des organismes de l’étude, les températures à ce moment-là, ou la présence ou l’absence de polluants. « Aucun homme ne peut entrer deux fois dans la même rivière parce que ce n’est pas le même homme et ce n’est pas la même rivière », déclare Phillip Williamson, écologiste à l’Université d’East Anglia qui a critiqué un effort de grande envergure pour reproduire la recherche sur l’acidification des océans.
Pourtant, Williamson ne pense pas que l’écologie dans son ensemble soit menacée simplement parce que certaines expériences ne parviennent pas à se reproduire. « La biologie n’est pas la physique », dit-il. « Je pense que le consensus de la science finit par y arriver. » Parker adopte une ligne plus dure. « Si nous ne nous attendons pas à ce que quoi que ce soit se réplique, pourquoi prenons-nous la peine de faire tout cela ? » il demande.
Avant même de créer SORTEE, Parker et ses core-révolutionnaires faisaient pression pour le changement. Ils ont travaillé avec les éditeurs de revues pour créer des listes de contrôle pour les détails que les articles devraient inclure, comme si les chercheurs étaient aveugles aux conditions des différents groupes de sujets. Ils ont également mis en place un serveur de préimpression qui, espère Nakagawa, aidera à préserver les résultats qui ne seront jamais publiés dans des revues. Julia Jones, scientifique en conservation à l’Université de Bangor qui n’est pas impliquée dans SORTEE, plaide en faveur d’une préinscription, qui oblige un chercheur à s’engager dans un plan de collecte de données et une hypothèse avant le début de l’étude. Certaines revues proposent des rapports enregistrés – des préinscriptions évaluées par des pairs avec un engagement à publier les résultats, même ennuyeux ou éblouissants. La préinscription n’est pas toujours possible, car les aléas du travail de terrain obligent souvent les chercheurs à modifier leurs plans. Mais elle dit que cela peut aider les scientifiques à éviter le « chant des sirènes » de la recherche d’une histoire propre dans des données désordonnées.
En avril, Jones et ses collègues ont publié le premier rapport enregistré pour la revue Biologie de la conservation. Elle a analysé des données supplémentaires provenant d’un essai contrôlé randomisé dans les hautes terres de la Bolivie qui avait déjà constaté que payer les agriculteurs pour garder leur bétail hors des rivières n’améliorait pas la qualité de l’eau. Jones a découvert d’autres changements de comportement intéressants – les agriculteurs gardaient leur bétail dans leurs fermes plutôt que d’errer dans les forêts – mais de nombreux résultats étaient statistiquement insignifiants. Dans un processus d’examen normal, « nous aurions été obligés de choisir et de raconter une histoire beaucoup plus simple », dit-elle.
D’autres s’efforcent de résoudre les problèmes de taille d’échantillon, en rassemblant des quantités massives de données à l’aide de méthodes cohérentes. Ils espèrent que les ensembles de données permettront de voir plus facilement quelles conclusions s’appliquent au-delà d’un seul écosystème. Le National Ecological Observatory Network (NEON), un programme à l’échelle du continent de plus de 100 sites de terrain fortement instrumentés, est devenu pleinement opérationnel en 2019, et les premières études s’appuyant sur ses données sont maintenant en cours.
Le Nutrient Network (NutNet), cofondé par l’Université du Minnesota, Twin Cities, l’écologiste Elizabeth Borer, extrait également de grandes quantités de données standardisées, pour explorer comment les changements dans les nutriments et les herbivores affectent la diversité des plantes des prairies. Plutôt que de construire une infrastructure comme NEON, NutNet demande à des équipes de recherche du monde entier de réaliser les mêmes expériences, en échange d’un accès à un vaste ensemble de données. Unifier les expériences est difficile, dit Borer. Par exemple, l’équipe a découvert que la marque d’engrais Micromax avait des mélanges de micronutriments légèrement différents sur différents continents, obligeant les chercheurs à importer ou à mélanger les leurs.
Borer, Wiersma et Jones sont tous sympathiques aux objectifs de SORTEE et curieux de voir s’il décolle. Comme les systèmes qu’ils étudient, les écologistes peuvent être fragmentés, et développer des principes de recherche solides semble parfois impossible, dit Wiersma. « Mais je pense que nous pourrions peut-être », dit-elle. « Nous devons juste essayer plus fort. »
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