- Le changement climatique ne donne que trois options aux espèces : s’adapter, fuir ou mourir. Une nouvelle méta-analyse a compilé les données de 27 études comprenant 976 espèces avec pour objectif d’observer le changement de la répartition des espèces sur une échelle de 10 à 159 ans. Presque la moitié (47 pour cent) a connu une extinction de certaines populations locales avec le réchauffement d’une partie de leur habitat.
- Les tropiques étaient particulièrement vulnérables aux extinctions locales causées par le changement climatique. Les données ont montré que 55 pour cent des espèces tropicales et subtropicales ont connu des extinctions locales, contre 39 pour cent pour les espèces tempérées. Bien que cette série de données tropicales ne soit pas très large, le risque plus élevé des tropiques coïncide avec les études passées.
- Le changement climatique pose un risque plus élevé pour les espèces tropicales, car celles-ci vivent dans les environnements les plus chauds du monde, et se trouvent donc à la limite supérieure de leur adaptation connue aux températures, elles sont limitées à de petites aires, des habitats particulièrement rares, et des écarts de température très petits, ou ont une faible capacité de dispersion et des taux de reproduction lents.
- Les scientifiques voient plusieurs solutions à ce problème : outre l’endiguement des émissions de gaz à effet de serre, ils recommandent la conservation de très grandes aires centrales de l’habitat, et la préservation d’une connectivité solide entre ces aires afin que les plantes et les animaux puissent se déplacer librement entre elles à mesure que le monde se réchauffe.
Une espèce ne dispose plus que de trois options pour affronter le changement climatique : se déplacer, s’adapter ou mourir. Tandis que les températures mondiales augmentent, de nombreuses espèces déplacent leur habitat, en particulier vers les pôles plus frais et des altitudes plus élevées. Mais si elles n’arrivent pas à s’adapter ou à se déplacer, les populations peuvent disparaître à la limite plus chaude de leur habitat. Ces extinctions de populations locales pourraient avoir des implications majeures pour les espèces individuelles, les écosystèmes et la biodiversité mondiale.
Une nouvelle recherche, publiée dans la revue PLOS Biology, avertit que les extinctions locales causées par le changement climatique sont déjà très répandues. La méta-analyse réalisée par John Wiens de l’Université d’Arizona a compilé les données de 27 études comprenant de nouveaux relevés de sites afin de voir le changement des aires de répartition des espèces avec le temps. Ces études couvrent une fourchette de 10 à 159 ans et comptent 976 espèces. Presque la moitié (47 pour cent) a connu des extinctions locales de populations avec le réchauffement de la limite de leur habitat. Les extinctions locales étaient prévalentes dans toutes les régions géographiques et tous les groupes taxinomiques.
« Comme l’a dit Yogi Berra, c’est difficile de faire des prédictions, surtout quand il s’agit du futur » a déclaré Wiens, dont les recherches ont contribué à un organe de travail croissant qui essaie de prévoir comment la biodiversité répondra au changement climatique. « Et c’est difficile de savoir si vos prédictions sont correctes ou non. Donc, pour cette étude, j’ai changé d’angle pour poser une autre question : que s’est-il déjà passé [à cause du changement climatique] ? »
La proportion des extinctions locales s’avère être une surprise, affirme Wiens, « étant donné que le climat a peu changé comparé à ce qui est annoncé pour le futur. »
Stuart Butchart, directeur des sciences chez BirdLife International a exprimé son inquiétude quant à ces résultats : « C’est alarmant que de tels taux d’extinction de population aient été trouvés pour environ la moitié des espèces, et que la tendance se maintienne pour les plantes et les animaux, les régions tropicales et tempérées et dans les réseaux marins, terrestres et d’eau douce. »
Extinction locale vs mondiale
Il est important de souligner que l’extinction locale ne signifie pas forcément qu’une espèce est en danger d’extinction mondiale : si son habitat s’étend ailleurs et qu’elle peut se déplacer à temps, l’espèce peut répondre avec succès au changement climatique.
Par ailleurs, l’extinction de la population pourrait indiquer des difficultés pour les espèces qui ne sont pas capables d’étendre leur habitat à des zones dotées de meilleures conditions, parce qu’elles ne peuvent pas se déplacer assez rapidement ou qu’elles n’ont nulle part où aller.
Alors, comment devrions-nous interpréter les extinctions locales généralisées qui ont été enregistrées jusqu’à présent ?
Wiens convient que « c’est une grande question : ces extinctions locales de populations vont-elles devenir des extinctions mondiales d’espèces entières ? »
La réponse courte est : je ne sais pas. Mais étant donné leur prévalence, et qu’on annonce que le réchauffement climatique augmentera de deux à cinq fois par rapport à ce que nous connaissons maintenant, il semble difficile de penser qu’il n’y aura pas également beaucoup d’extinctions mondiales. »
Problème dans les tropiques
Quand Wiens a comparé les groupes taxonomiques, il a découvert que le pourcentage des extinctions locales était plus élevé chez les animaux que chez les plantes, et dans les espèces d’eau douce plutôt que marines et terrestres. Une tendance géographique était également évidente, avec 55 pour cent des espèces tropicales et subtropicales ayant connu des extinctions locales, contre 39 pour cent pour les espèces tempérées. Ceci peut sembler paradoxal quand les températures augmentent plus rapidement dans les latitudes plus élevées, comme nous l’avons vu avec l’Arctique qui se réchauffe plus vite, mais ce n’est pas quelque chose que les scientifiques avaient annoncé auparavant en fonction de la biologie et de l’écologie des espèces tropicales.
Les espèces tropicales vivent dans certains des environnements les plus chauds du monde, elles sont donc déjà à la limite supérieure de leur adaptation connue aux températures. Une chaleur plus élevée signifie davantage de stress, potentiellement au-delà de leur capacité à s’adapter.
En outre, les environnements tropicaux ont tendance à être plus stables durant l’année, ainsi les espèces tropicales sont adaptées à un écart plus serré de températures que leurs homologues tempérés.
Le fait que les espèces tropicales montrent déjà des niveaux élevés d’extinction locale est particulièrement inquiétant. « Je pense que l’implication principale de cette tendance réside dans le fait que les extinctions liées au climat sont plus probables dans la partie du monde abritant le plus d’espèces : les tropiques, continue Wiens. Donc, la prévision est pire pour la biodiversité mondiale que si les extinctions étaient simplement observées de façon aléatoire sur toute la planète. »
Mais d’autres sont plus prudents et affirment qu’il faut davantage de données pour avoir une idée claire de la variation géographique dans les taux d’extinction locale. « L’une des principales limitations de l’étude de Wiens est l’absence flagrante de données provenant des tropiques, » contre Kenneth Feeley de l’Université de Miami, qui indique qu’une fois que les régions climatiques subtropicales telles que l’Arizona ont été exclues, seules 5 études sur les 27 que Wiens a examinées avaient été effectuées dans les véritables tropiques, et une seule se concentrait sur les plantes. « Étant donné ce manque de données, il est prématuré de tirer des conclusions sur les extinctions locales d’espèces tropicales, en particulier, d’espèces de plantes tropicales », conclut-il.
Malgré cette mise en garde, les conclusions générales de Wiens concordent avec ce que Feeley et ses collègues ont déjà observé au cours de leurs propres recherches dans les forêts d’Amérique Centrale et du Sud. « De nombreuses espèces arboricoles tropicales du Costa Rica, de la Colombie et du Pérou semblent déplacer leurs habitats vers des altitudes plus élevées et […] dans beaucoup de cas, ces changements sont principalement dus aux espèces qui meurent et qui sont en voie d’extinction locale dans les parties les plus basses et chaudes de leur habitat.
Le problème réside dans les détails
Un grand nombre de variables compliquent l’évaluation détaillée de l’extinction tropicale potentielle, mais plusieurs facteurs combinés penchent vers des taux d’extinction locale plus élevés à l’avenir. Pour les espèces au milieu d’une région tropicale constituée de vastes plaines, telles que les bassins d’Amazonie ou du Congo, par exemple, les températures plus douces et les habitats convenables peuvent représenter des centaines de kilomètres, rendant ainsi une fuite en temps voulu presque impossible.
Les points communs des espèces tropicales ne présagent rien de bon non plus : « En général, les espèces dotées de certaines caractéristiques, telles que la restriction à de petites aires ou à des habitats particuliers rares, ayant de faibles capacités de répartition et des taux de reproduction lents sont les plus enclines à disparaître. Et celles-ci représentent de nombreuses espèces tropicales », explique Jane Hill, professeure à l’Université de New York, au Royaume-Uni.
« Étant donné les périodes longues de génération et les petites niches de beaucoup des espèces arboricoles tropicales, il y a une bonne raison de prédire que plusieurs […] ne pourront simplement pas tolérer des températures plus chaudes et disparaîtront au niveau local », ajoute Feeley.
Bien que nous ne voyions pas les impacts immédiatement, avance Naia Morueta-Holme, écologiste à l’Université de Californie, à Berkeley, les espèces qui semblent dotées d’un habitat stable pourraient générer une « dette d’extinction », un décalage temporel qui signifie que l’extinction d’une espèce dans le futur trouve sa source dans les événements du passé.
« Les plantes comme les arbres ayant une longue durée de vie peuvent souvent survivre dans des environnements extrêmes, bien après qu’elles ne soient plus en mesure de se reproduire, remarque-t-elle. Dans ce genre de cas, il nous faudra plus de temps pour constater les extinctions locales dues au changement climatique. »
Qui est menacé ?
Outre les arbres, les espèces des forêts de basse altitude qui courent un plus grand risque d’être à la traîne dans la course visant à atteindre un habitat convenable incluent des oiseaux de sous-bois, des primates et de petits mammifères.
Une étude de presque 500 espèces de mammifères de l’hémisphère occidental menée par des chercheurs de l’Université de Washington a identifié l’Amazonie de l’Ouest comme étant la région connaissant le plus de difficultés, avec 14,5 % des espèces qui ne seraient pas capables de faire face à des changements de leur habitat. L’étude a conclu que les primates en Amérique Centrale et du Sud feront face à des réductions moyennes de leur habitat de 75 pour cent au cours du siècle à venir ; beaucoup de ces espèces sont déjà menacées, notamment l’atèle à ventre blanc (Ateles belzebut) et le saki à nez blanc (Chiropotes albinasus), qui soulèvent un autre point ; le changement climatique est juste l’un des nombreux facteurs de stress liés aux humains dans les tropiques, allant de l’expansion de l’agro-industrie du soja et de l’huile de palme à la déforestation et au trafic d’animaux sauvages.
Dans les montagnes tropicales, les espèces peuvent faire face à un autre problème, même si les températures plus froides sont plus facilement et immédiatement disponibles à la vie sauvage et aux plantes sur les pentes ascendantes, elles risquent simplement de ne pas avoir assez d’espace au sommet. Tandis que la planète se réchauffe, les espèces repoussées plus en hauteur ont du mal à survivre sur les îles d’habitat au sommet de montagnes de plus en plus étroites.
Une étude des papillons de nuit sur le mont Kinabalu au Bornéo, réalisée par Hill et ses collègues a révélé que la plupart des aires de répartition des espèces avaient changé considérablement en faveur de sites plus élevés au cours des 42 dernières années, mais l’expansion vers des températures plus basses est allé bien plus vite vers les pentes ascendantes que la réduction du côté chaud. Bien que ceci maintienne des dimensions d’habitat stables pour le moment, dans les hautes altitudes, le mouvement ascendant sera probablement limité par la géologie de la montagne, ce qui en fait un habitat inapproprié pour les papillons de nuit. En conséquence, plusieurs espèces endémiques pourraient être en danger d’extinction avec le réchauffement continu.
Birds on New Guinea’s Mount Karimui face a similar problemLes oiseaux sur le mont Karimui de Nouvelle-Guinée sont confrontés à un problème similaire. Une étude menée par Benjamin Freeman de l’Université de Colombie-Britannique a découvert que 40 des 64 espèces avaient vu leur habitat réduit dans les altitudes plus basses, avec quatre des espèces à des niveaux plus élevés qui seront probablement perdues d’ici à 2100.
Jusqu’à présent, « il n’y a pas eu beaucoup de cas documentés de ces extinctions au sommet des montagnes, dit-il. Par exemple, les deux espèces d’oiseaux que [le célèbre chercheur] Jared Diamond avait trouvé résidant au sommet du mont Karimui dans les années 1960 y vivaient toujours en 2012. »
Freeman, dont le travail était inclus dans l’étude de Wiens, souligne également que « ce que Wiens décrit comme une extinction locale pourrait être une population se déplaçant à 50 mètres d’altitude, et sur une montagne abrupte, ceci n’est pas forcément ce que l’on considère normalement comme une “extinction”. »
Çağan Şekercioğlu, de l’Université de l’Utah, étudie comment les altitudes des espèces d’oiseaux affectent leurs probabilités d’extinction dans des projections liées au changement climatique. Dans une étude sur les oiseaux terrestres du monde « [le] colibri à queue en ciseaux (Hylonympha macrocerca) déjà menacé a fini comme l’une des espèces les plus vulnérables, déclare-t-il, car c’est un résident du sous-étage forestier tropical limité uniquement aux montagnes de Paria au Venezuela et à des altitudes comprises entre 530 et 1 200 mètres [1 700 à 3 900 pieds]. La population comprend seulement 3 000 à 4 000 individus, et la conversion de son habitat en agriculture, ainsi que l’altitude relativement peu élevée de la montagne à 1 371 mètres (4 500 pieds), signifie que l’espèce a de moins en moins d’espace. Globalement, l’étude prévoit que des centaines d’espèces d’oiseaux devraient disparaître, et que des milliers seraient en danger d’extinction d’ici à 2100, en raison de l’interaction entre l’écart étroit des altitudes, la perte d’habitat et le changement climatique.
Dans les Andes péruviennes, le tableau pour certaines espèces d’oiseaux est plus optimiste, grâce à la disponibilité d’un habitat de grande qualité et protégé, avance German Forero-Medina de Wildlife Conservation Society en Colombie.
L’étude des oiseaux dans les Cerros del Sira du Pérou Central de Forero-Medina a également été citée dans l’analyse de Wiens. Il a conclu que même si des déplacements vers des zones plus élevés étaient évidents, ils étaient moins importants que prévu en raison du réchauffement. « La zone est protégée par la Reserva Comunal El Sira et la végétation est en bonne condition, donc [la plupart des oiseaux] devraient avoir de l’espace pour se déplacer. » Il a toutefois souligné que le Calliste de Phillips (Tangara phillipsi), avec des limites restreintes d’élévation, avait besoin d’être surveillé étroitement pour noter toute baisse de population.
Les seules données africaines dans l’étude de Wiens concernaient les grenouilles et les reptiles sur la plus haute montagne de Madagascar. Pour ces espèces, vivant dans le massif Tsaratanana au nord du pays, les choses ne vont pas si bien. « Il leur reste un petit habitat avec des températures basses disponible pour qu’elles puissent s’y développer », explique Christopher Raxworthy, conservateur en herpétologie au musée américain d’histoire naturelle, qui a réalisé la recherche. « Dans l’absolu, le réchauffement pourrait les repousser jusqu’au sommet de la montagne où elles disparaîtraient », et ce même problème est celui auquel sont confrontées les espèces endémiques dans au moins 9 autres systèmes montagneux de Madagascar, ajoute-t-il.
Impacts sur les écosystèmes
Ce n’est pas simplement la perte potentielle des espèces tropicales individuelles qui est alarmante. Les interactions entre les espèces seront également perturbées à mesure que les animaux et les plantes se déplacent, s’adaptent ou meurent, ce qui modifiera irrévocablement les interconnexions complexes au sein des habitats, des écosystèmes et des biomes. « Il est probable que nous assistions à des bouleversements dans les communautés écologiques, avec des changements dans la dynamique entre prédateurs et proies, maladies et parasites, ainsi que leurs hôtes, continue Butchart.
L’autre préoccupation est la suivante : « qu’arrive-t-il aux forêts tropicales au niveau de la mer ? » questionne Freeman. Sans espèces venant dans les plaines d’endroits plus chauds, ces régions riches en biodiversité pourraient subir un dépeuplement. « Est-ce que les plantes et animaux des plaines s’élèvent et laissent les forêts tropicales au niveau de la mer appauvries (appelée « attrition biotique ») ou pas ? Nous ne connaissons pas encore la réponse. »
Les extinctions locales, avec ou sans attrition biotique, « apporteront des changements dans la composition de la forêt, ajoute Freeley. Étant donné l’interconnexion extrême des espèces et des systèmes de la forêt tropicale, ces changements peuvent alors entraîner davantage d’extinctions. »
Outre ces dangers, les animaux tropicaux découvriront probablement que leurs déplacements en réponse au changement climatique sont bloqués par tout ce qui est humain : des barrières, des routes, des voies ferrées, des plantations de soja et d’huile de palme, des villes et des villages construits récemment ou depuis longtemps, font obstacle à ce déplacement et pourraient aggraver les extinctions.
Priorités de conservation
Que ce soit dans les montagnes ou dans les plaines, les obstacles croissants au déplacement – le résultat de la perte d’habitat et de la déforestation, le développement des infrastructures et l’agriculture industrielle – ne permettront pas de garder le rythme facilement face au changement climatique.
Lorsqu’il s’agit des actions pour réduire ces impacts, la communauté scientifique est d’accord sur un point : garantir que l’habitat reste connecté. « Globalement, je dirais que la plus grande priorité est de protéger les corridors des habitats intacts qui s’étendent des plaines aux altitudes les plus élevées », déclare Wiens.
Hill en convient : « Dans des environnements mieux connectés, les espèces peuvent atteindre de nouvelles zones et donc maintenir la taille globale de leur aire de répartition (bien que le lieu de l’habitat se soit déplacé), dit-elle. La forêt tropicale intacte joue un rôle important dans la protection des espèces de la forêt contre les impacts négatifs du changement climatique. Ainsi, conserver de larges portions de forêt tropicale bien connectées est essentiel à ce contexte. »
Protéger l’habitat sera bénéfique à la population ainsi qu’à la biodiversité : « Les extinctions locales d’espèces de plantes pourraient avoir des impacts dévastateurs pour les populations humaines dans le monde en développement », continue Wiens. « Beaucoup de personnes dépendent de quelques espèces de graminées pour prévenir la famine. »
« Dans certains cas, conserver la forêt montagneuse peut également s’avérer logique pour la conservation orientée sur les individus, convient Freeman, qui ajoute que la protection des bassins versants et la conservation des forêts sont étroitement liées. »
Morueta-Holme pense que ces arguments sont particulièrement pertinents dans les tropiques où des « millions de personnes dépendent fortement des ressources naturelles locales. »
D’autres scientifiques soulignent l’importance de mieux comprendre les manières particulières dont les espèces répondent au changement climatique, surtout parce que toutes les espèces ne répondent pas identiquement ou aux mêmes dispositions environnementales : pour certains par exemple, les précipitations déterminent les conditions favorables de l’habitat plus que les températures. La sensibilité à différents facteurs environnementaux peut expliquer pourquoi, contre toutes attentes, le déplacement de certaines espèces a été enregistré vers le bas plutôt que le haut, ou maintient des aires de répartition stables malgré le changement climatique.
« La première chose est d’établir des programmes de suivi, pour que des changements d’élévation puissent être détectés s’ils se produisent » déclare Raxworthy.
Feeley est d’accord : « Selon moi, la grande priorité de la conservation pour les tropiques concerne la collecte et la compilation de données. Nous ne pouvons pas espérer protéger les forêts contre le futur changement climatique si nous ne savons pas comment les espèces réagissent déjà au changement actuel. »
« Il y a un besoin urgent de mieux comprendre les mécanismes impliqués » concernant la réponse des espèces les plus menacées au changement climatique, ajoute Forero-Medina. Il est temps de passer des tendances aux mécanismes, ceci nous permettra de guider les décisions de conservation pour ces espèces. »
« Je pense que la plus grande priorité est de réduire le réchauffement mondial, en plus d’en réduire ses effets. Les conséquences potentielles pour la biodiversité et les humains du monde sont simplement trop graves, a conclu Wiens. Deux des plus grandes menaces à la biodiversité mondiale sont la destruction de l’habitat et le changement climatique, et ils semblent avoir des effets en synergie », ajoute-t-il.
Mais cette synergie pourrait également être bénéfique si une action appropriée est entreprise à temps. « Préserver les habitats peut permettre de réduire les impacts négatifs du changement climatique, explique Wiens. Et des forêts et d’autres habitats peuvent aider à absorber le carbone qui cause ce réchauffement en premier lieu. »
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