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Hétérogénéité délibérée, la solution à la «crise de reproductibilité» scientifique ?

La science serait en crise, une « crise de reproductibilité ». Ses fondations statistiques seraient fragilisées car les résultats de nombreuses expériences scientifiques s’avéreraient non répétables. Aucune étude n’a évalué dans quelle mesure la recherche écologique est affectée par ce problème ni comment le résoudre. Mais la reproductibilité reste un aspect essentiel du travail scientifique, pour lutter contre cette crise, 14 laboratoires écologiques de 5 pays européens ont répétés la même expérience.

La reproductibilité des résultats, pierre angulaire de la recherche scientifique.

Un résultat isolé ne signifie pas grand-chose tant que d’autres scientifiques ne parviennent pas à reproduire ce résultat de leur côté. Cela vaut évidemment pour les pratiques expérimentales, mais cela vaut plus généralement pour les pratiques scientifiques qui produisent des résultats. Les calculs statistiques servent à montrer que ce que l’on a observé n’est pas l’effet du hasard. Ce sont ces calculs qui doivent pouvoir être reproduits.

Hétérogénéité délibérée dans le protocole expérimental, une solution ?

Partant d’une étude récente, sur le comportement animal, qui montre que les résultats produits par plusieurs laboratoires diffèrent d’autant plus que l’homogénéisation est importante. Les chercheurs en écologie et en agronomie, utilisant des environnements contrôlés, serres et chambres de culture, a souhaité savoir dans quelle mesure ses recherches étaient affectées par la crise de reproductibilité. 14 laboratoires de recherche publique de 5 pays européens ont associé leurs efforts pour reproduire une même expérimentation avec différents niveaux d’homogénéité. En utilisant un micro-écosystème où deux espèces modèles de plantes bien connues des biologistes (la graminée Brachypodium distachyon et la légumineuse Medicago truncatula) étaient en compétition, ils ont testé l'hypothèse selon laquelle une hétérogénéité biotique (un ou trois génotypes de chaque espèce) ou environnementale (sol homogène ou non) réduirait les différences de résultats entre les laboratoires. Les résultats de cette expérimentation multi-laboratoires révèlent qu’à l’instar des expériences sur le comportement animal, l’introduction d’hétérogénéité délibérée dans le protocole expérimental réduit la variation des résultats entre laboratoires. Il reste cependant à comprendre par quels mécanismes l’introduction d’une diversité génétique a abouti à cette diminution de variabilité et à vérifier si l’absence d’effet de  l'hétérogénéité abiotique n’est pas liée au type de paramètre manipulé. À l’avenir, les expérimentations en écologie pourraient intégrer cette hétérogénéité contrôlée dans les dispositifs expérimentaux afin de limiter cette « crise de reproductibilité ». 

L'étude, dirigée par deux chercheurs du CNRS, Alexandru Milcu (Ecotron Européen de Montpellier et le centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive) et Jacques Roy (Ecotron Européen de Montpellier) avec l’aide de Manuel Blouin (AgroSup Dijon, UMR Agroécologie) fait l’objet d’un  article de Nature Ecology & Evolution paru le 15 janvier 2018 et d’une « news » de Nature.

Contact : manuel.bloin(at)agrosupdijon.fr