Réchauffement climatique et migration des espèces

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Alors que le monde continue à se réchauffer, même les animaux qui aiment ces conditions seront bientôt forcés de quitter leur habitat naturel, à la recherche d'un lieu plus propice. Les migrations pour ce motif (réchauffement) et leur ampleur sont contraires à tout ce que nous avons vu dans l'histoire humaine récente. Des espèces entières vont devenir des réfugiés climatiques, contraintes à errer à travers le continent à la recherche d'un nouveau lieu de vie avec de la nourriture, de l'eau et un abri dont elles ont besoin pour survivre.

Une étude récente menée à l'Université de Washington (pdf) fournit quelques informations intéressantes sur ce qui pourrait être la vie au cours de cette période de l'histoire de la Terre. En utilisant un modèle sur la façon dont l'électricité trouve le chemin de la moindre résistance lorsqu'elle voyage à travers les circuits, les chercheurs ont été en mesure de prédire quelles régions seront des autoroutes animales... Ce qui est intéressant de noter, c'est que beaucoup d'entre-elles sont des lieux où les animaux et les plantes ont actuellement besoin de davantage de protection.

Selon les auteurs de l'étude (en anglais), une de ces régions s'étend sur 7 pays différents d'Amérique du Sud : le bassin de l'Amazone. Il est susceptible de voir le plus grand nombre de mouvements d'animaux : "jusqu'à 17 fois la moyenne de l'hémisphère". Ils expliquent en outre que les "hautes latitudes montrent également des mouvements d'espèces prononcés... Non pas par rapport aux animaux qui s'y trouvent actuellement, mais en raison de l'afflux attendu des espèces".

Avec une forte humidité et une végétation luxuriante, il n'est pas difficile de comprendre pourquoi les animaux se déplaçant au nord à la recherche d'un nouvel habitat pourraient être attirés vers l'Amérique du Sud. "....... font partie des près de 3000 mammifères, oiseaux et amphibiens que les chercheurs ont inclus dans leur étude, soit près de la moitié de tous les animaux de l'hémisphère occidental. Les scientifiques s'attendent à ce que le mouvement dans le sens Sud-Est, soit 2,5 fois supérieur à la moyenne des mouvements entre l'Amérique du Nord et du Sud.

  Image : Université de Washington  et Thinkstock

D'autres régions pourraient voir des mouvements d'animaux (migration) de manière prononcée, comme l'Amérique du Nord, y compris autour des grands lacs et le nord du Canada ; le sud-est du Brésil, qui abrite à la fois une richesse exceptionnelle d'espèces dans la "forêt Atlantique" et de grandes villes comme Sao Paulo, avec ses 11 millions d'habitants.

Pour créer leur modèle, les chercheurs ont retenu 10 projections du climat futur, projeté les mouvements d'espèces pour les 10, puis ont calculé la moyenne des résultats. Ensuite, ils ont fait des ajustements pour tenir compte des villes, des espaces agricoles et autres obstacles naturels qui pourraient servir d'"entonnoirs" pour canaliser les animaux cherchant à éviter ces zones ou le passage dans d'étroites bandes de désert.

Les auteurs de l'étude disent qu'identifier où pourraient se déplacer les espèces pourrait aider à guider l'utilisation des terres et, en conséquence, planifier leur conservation.



CARE2 31/7/2013

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Selon une étude, le changement climatique se produit trop rapidement pour permettre à de nombreuses espèces de vertébrés de pouvoir s'adapter. Dans l'étude, publiée dans la revue Ecology Letters, il est mis en évidence que les espèces devraient évoluer 10.000 fois plus vite que ce qu'elles ont vécu dans le passé afin de faire face à la rapide évolution climatique. Il s'agit là, d'une faculté d'adaptation "en grande partie inédite sur la base d'un taux jamais observé".  

Pour leur analyse, Quintero et Wiens ont étudié la phylogénie - les arbres généalogiques évolutionnistes des espèces montrant comment elles sont liées les unes aux autres - basé sur les données génétiques. Ces arbres révèlent comment les espèces il y a longtemps séparés les unes des autres.

La salamandre de feu européenne est l'une des espèces de vertébrés terrestres qui pourraient perdre beaucoup de ses représentants, mais peut être en mesure de se déplacer pour ajuster son habitat à un climat changeant. (Photo: John J. Wiens)
 
Les chercheurs ont donc examiné l'évolution de 17 familles de grands groupes de vertébrés terrestres, comprenant les grenouilles, salamandres, lézards, serpents, crocodiles, oiseaux et mammifères. Ils ont examiné l'évolution des espèces en prenant en compte l'évolution du climat passé jusqu'à maintenant et, ce, dans leur milieu de vie respectif (niche écologique et climatique). Ils ont ensuite établi des comparaisons avec le changement climatique en cours et tel qu'il est pronostiqué jusqu'en 2100.

 Cette rainette mexicaine de la péninsule du Yucatan, représente l'une des nombreuses espèces dont l'existence est menacée par le réchauffement climatique. (Photo: John J. Wiens)

«Nous avons constaté que, en moyenne, les espèces s'adaptent généralement aux différentes conditions climatiques à raison d'une variation de seulement 1 degré Celsius (1°C) par million d'années environ ", a déclaré  John J. Wiens, chercheur en écologie et professeur de biologie évolutive à l'Université de l'Arizona, à l'UA News. "Mais si les températures mondiales augmentent d'environ 4 degrés au cours des cent prochaines années, comme prédit par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), cela fait une énorme différence en peu de temps. En conséquence, les résultats montrent que les espèces semblent évoluer trop lentement pour être en mesure de s'adapter au spectaculaire réchauffement climatique attendu d'ici 2100.

 Arbre phylogénétique des vertébrés crâniens (Image Aquagora)

Bien que quelques-unes des 540 espèces étudiées soient en mesure de modifier son type d'habitat (niche) - vers le nord par exemple - ou demeurer dans l'actuel mais au risque d'une drastique diminution des populations, l'extinction est une menace réelle pour beaucoup d'entre-elles. Cette situation pourrait à son tour affecter d'autres espèces qui ne sont pas directement menacées par les changements de température eux-mêmes. Dans une étude précédente, il a été constaté que les diminutions et les extinctions d'espèces sont souvent dues à des changements dans leurs interactions avec d'autres espèces. En outre, certaines espèces déplaçant leur habitat pourraient avoir de grandes conséquences pour les espèces indigènes existantes - les espèces migrantes pourraient  supplanter les espèces indigènes pour la nourriture et l'habitat, ce qui, en définitive, conduit l'extinction de la population.

Image Académie de Dijon

Cette position concernant la lente évolution et adaptation des espèces est largement répandue dans la science évolutionniste, selon laquelle elle se produit sur des milliers voire des millions d'années.  Toutefois, certaines études antérieures ont contredit ces faits considérés comme acquis.  Une étude de 2008  fait état de lézards introduits dans une île isolée dans les années 1970, lesquels, pour s'adapter, ont subi d'importantes modifications physiques en seulement quelques décennies. Une autre étude de 2006 démontre qu'une espèce de pinson des Galapagos a développé un petit bec en seulement 20 ans.


 Mésange charbonnière (Photo Shutterstock) 

A ce jour, il est difficile d'estimer comment la faune terrestre évoluera exactement face au changement climatique, mais les premiers résultats ne sont guère prometteurs. Une étude récente a révélé que les petits oiseaux, comme la mésange charbonnière, pourraient avoir plus de chances de s'adapter. Mais un autre rapport montre que les oiseaux migrateurs pourraient être affectés car souvent dépendants d'autres espèces, telles que les insectes par exemple qui, eux aussi, devront s'adapter (modification du cycle de reproduction). 

Le GIEC prévoit qu'entre  40 et 70%  des espèces pourraient s'éteindre si les températures augmentent de plus de 3,5 degrés Celsius. Et une étude récente a révélé que, lorsque les niveaux de CO2 ont augmenté vers la fin de la période du Trias, les trois quarts de toutes les espèces de la Terre ont disparu.
 

UA NEWS 8/7/2013 - CARE2 2/8/2013

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Les espèces marines migrent vers les pôles en réponse au réchauffement climatique. Par ailleurs, la vitesse à laquelle se déplacent certaines de leurs aires de distribution étonne. Voici les informations clés d’une étude qui a examiné la réponse globale de l’océan mondial à l’augmentation de la température de ses eaux de surface. Une première.

Depuis quelques années, les revues spécialisées nous livrent régulièrement des études qui décrivent les effets du réchauffement climatique sur un taxon ou un écosystème précis. Grâce à elles, nous avons pu nous forger une image de la réponse apportée par les milieux terrestres.

En revanche, la situation est toute autre pour le plus grand écosystème de la planète : l’océan mondial. Certes, nous avons dernièrement appris que les poissons migrent vers le nord et deviennent de plus en plus petits, que des coraux sont fragilisés par l’acidification des eaux (tandis que d’autres s’en accommodent), que les baleines grises changent de régime alimentaire, etc.

Le Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (Giec) est une organisation ouverte à tous les pays membres de l'ONU. Elle synthétise les informations fournies par des laboratoires du monde entier sur les impacts de l'Homme sur le climat. Précisons qu’elle ne réalise pas de recherche et n'en commande pas. UCSB


Bien sûr, ces données sont intéressantes, mais elles ne reflètent pas la réponse globale de l’océan à la montée en température de ses eaux de surface. En effet, elles sont trop ciblées et trop localisées, mais les choses viennent de changer grâce à un projet dirigé par le National Center for Ecological Analysis and Synthesis (NCEAS, États-Unis). Des scientifiques de 17 institutions ont compilé en trois ans une base de données qui répertorie 1.735 comportements biologiques adoptés par des organismes marins ou des communautés marines en réponse au réchauffement climatique. En moyenne, ils ont été étudiés sur des périodes de 40 ans.

L’analyse de cette base de données a déjà révélé de précieuses informations, qui viennent d’être présentées dans la revue Nature Climate Change par Elvira Poloczanska, en tant que première auteure. La conclusion générale confirme en partie ce que nous savions déjà : de nombreuses espèces marines migrent vers les pôles. La surprise est venue de la vitesse à laquelle certaines aires se déplacent.

En effet, la limite supérieure de la distribution des espèces marines remonterait en moyenne de 72 km par décennie, soit bien plus que la vitesse moyenne de 6 km par décennie affichée par les organismes terrestres. Un détail d’importance doit être précisé : l’augmentation de la température des océans est trois fois moins rapide que celle affectant les milieux terrestres. C’est dire si la réponse des organismes marins confrontés au réchauffement climatique est importante. Les groupes les plus actifs sont le phytoplancton (467 km par décennie), les poissons osseux (277 km par décennie) et le zooplancton invertébré (142 km par décennie).

Des changements conséquents ont également été notés dans la périodicité des événements océaniques (comme les efflorescences algales). Maintenant, au printemps, certains d’entre eux se produiraient en moyenne quatre jours plus tôt qu’auparavant (contre deux jours pour les phénomènes périodiques terrestres). Une fois encore, cela dépend des taxons considérés. Certains événements liés au zooplancton invertébré ou aux larves de poissons osseux arrivent maintenant avec 11 jours d’avance par rapport à ce qui s’observait par le passé.

Reste à savoir si le réchauffement climatique est bien responsable de ces changements de comportement. Plusieurs indices le confirment. Par exemple, au sein d’une même communauté, les poissons aimant plutôt les eaux chaudes, ou au contraire les eaux froides, réagissent différemment. Par ailleurs, des populations distinctes d’un taxon ont eu les mêmes réponses à l’augmentation des températures. Des statistiques ont été faites pour appuyer ces observations. Au total, près de 81 % des changements répertoriés, que ce soit en matière de distribution, de phénologie, de composition de communauté, d’abondance ou de démographie, seraient significativement corrélés au réchauffement.

Cette étude devrait grandement venir en aide aux experts du Giec qui, grâce à elle, pourront mieux préciser les conséquences du réchauffement climatique sur la vie marine dans leur cinquième rapport. Son premier volet (physique de l’atmosphère) devrait paraître en 2013, tandis que les deux autres sont prévus pour 2014.


FUTURA SCIECES 8/8/2013