par Renee Cho/3 février 2015

dans les montagnes Rocheuses, le changement climatique a augmenté les températures estivales de 0,72 F chaque décennie au cours des 30 dernières années, tandis que les neiges fondent trois à cinq jours plus tôt au printemps., Les fleurs sauvages fleurissent plusieurs jours plus tôt, la floraison maximale se produisant également plus tôt. Nul ne sait ce que cela pourrait éventuellement signifier pour les pollinisateurs. En Australie, Les hivers plus chauds forcent les opossums pygmées des montagnes à hiberner plus tôt que leur proie, le Bogong moth, de sorte que beaucoup meurent de faim. En Europe, les chevreuils, dont la fertilité est déclenchée par la longueur des jours, accouchent après les premières fleurs, qui fleurissent plus tôt que par le passé. Le décalage de 36 jours entre les périodes d’accouchement et la disponibilité de nourriture entraîne une diminution de la condition physique de la population de cerfs.,

selon une étude, le printemps, l’été, l’automne et l’hiver dans les zones tempérées arrivent en moyenne 1,7 jour plus tôt qu’avant 1950. L’Environmental Protection Agency des États-Unis rapporte que les températures moyennes aux États-Unis ont augmenté de 0,14 F par décennie, et dans le monde entier, la décennie de 2001 à 2010 a été la plus chaude jamais enregistrée depuis le début des mesures. Le changement climatique avec ses conditions météorologiques plus extrêmes affecte déjà de nombreuses espèces végétales et animales et perturbe le fonctionnement des écosystèmes.,

le groupe D’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat estime que 20 à 30% des plantes et des animaux évalués pourraient être menacés d’extinction si les températures mondiales moyennes atteignent les niveaux prévus d’ici 2100. L’évolution devrait se produire 10 000 fois plus rapidement qu’elle ne le fait généralement pour que la plupart des espèces s’adaptent et évitent l’extinction.

Une étude de 2011 a révélé qu’en réponse au réchauffement des températures, les espèces se déplacent vers des altitudes plus élevées à un rythme moyen de 36 pieds par décennie et vers des latitudes plus élevées d’environ 10 miles par décennie, bien que les espèces individuelles varient dans leurs taux.,

La National Wildlife Federation rapporte que 177 des 305 espèces d’oiseaux D’Amérique du Nord ont déplacé leur aire de répartition plus au nord de 35 milles au cours des 40 dernières années; et au cours du siècle dernier, 14 espèces de petits mammifères ont étendu leur aire de répartition de 1 640 pieds plus haut dans la région de la Sierra Nevada. Mais de nombreux scientifiques disent que le changement climatique se produit trop rapidement pour que la majorité des espèces le dépassent., Et même si certaines espèces sont capables de migrer vers le nord ou vers le haut, elles pourraient entrer sur un territoire où il y a une concurrence accrue pour la nourriture ou des interactions sans précédent avec des espèces qu’elles n’ont jamais rencontrées auparavant. Ceux qui sont déjà à leurs limites septentrionales n’ont plus de place pour aller. Par exemple, à mesure que les forêts se déplacent vers le nord dans la toundra, de nombreuses créatures arctiques telles que le caribou, le renard arctique et le harfang des neiges perdent leur habitat. D’autres espèces peuvent ne pas être en mesure de migrer en raison d’obstacles géographiques ou de barrières artificielles telles que les villes ou les autoroutes.,

en plus de conduire les espèces vers des régions plus fraîches, le réchauffement des températures affecte le moment des événements du cycle de vie saisonnier des plantes et des animaux tels que l’accouplement, la floraison ou la migration. Une population de saumons roses dans le ruisseau Auke, en Alaska, et de saumons rouges dans le fleuve Columbia migrent pour frayer plus tôt qu’il y a 40 ans en réponse à la hausse des températures de l’eau. Les conditions changeantes peuvent entraîner des décalages des événements du cycle de vie, rendant la croissance ou la survie plus difficiles lorsque les bébés naissent ou que les animaux migrateurs arrivent avant ou après que leur nourriture soit disponible., Dans un parc néerlandais, comme le printemps arrive plus tôt, les chenilles apparaissent plus tôt, mais leurs prédateurs, les mésanges, ne pondent pas toujours leurs œufs plus tôt, de sorte que la population d’oiseaux diminue.

Ravageurs et les agents pathogènes, cependant, bénéficier de températures plus chaudes, qui leur permettent d’étendre leur territoire et de survivre pendant l’hiver; leurs populations sont en augmentation.

de 1997 à 2010, le dendroctone du pin ponderosa a détruit des arbres sur 26,8 millions d’acres dans l’Ouest américain., Des hivers plus chauds ont aidé un parasite de l’huître à étendre son aire de répartition de la baie de Chesapeake au nord du Maine, ce qui pourrait causer la mort de grandes huîtres. Le moustique Aedes aegypti qui porte la dengue et la fièvre jaune et qui se trouve généralement au Texas ou dans le Sud-Est des États-Unis est apparu aussi loin au nord que San Francisco en 2013.

avec moins de chutes de neige en hiver pour isoler le sol et le garder au chaud, les sols gelés entraînent plus de mort des racines et de ruissellement des nutriments, ce qui peut produire des proliférations d’algues et des zones mortes où rien ne peut survivre., La diminution de la couche de neige dans les montagnes peut créer un plus grand risque d’inondation hivernale et printanière, et signifie qu’il y aura moins de ruissellement de fonte des neiges pour refroidir les cours d’eau en été et en automne. Les changements dans le débit et la température des cours d’eau peuvent endommager l’habitat et stresser les poissons et la faune, perturbant les événements de leur cycle de vie. Et à mesure que les rivières et les ruisseaux se réchauffent, les poissons d’eau chaude chassent les poissons d’eau froide de leur habitat.

Le réchauffement des océans s’acidifie de plus en plus, stressant les coraux et provoquant le blanchiment et la mort. Les eaux plus chaudes provoquent également la fonte rapide de la glace de mer arctique, qui a des ramifications tout au long de la chaîne alimentaire: le déclin de la glace de mer entraîne la perte d’algues de glace, qui sont consommées par le zooplancton. La morue arctique, qui se nourrissent de zooplancton, sont la proie des phoques, qui sont la principale nourriture des ours polaires.

le réchauffement climatique intensifie également les précipitations, les inondations, les ouragans et les sécheresses., La modification des régimes de précipitations peut affecter la croissance des plantes, la quantité d’humidité dans les sols, le ruissellement des nutriments, la rétention d’eau et la prévalence des insectes. En Californie, les conditions plus sèches ont signifié moins de nourriture pour le mouflon d’Amérique du désert. L’assèchement des étangs du Parc National de Yellowstone a entraîné le déclin de quatre espèces d’amphibiens. Et dans le désert de Sonora, dans le sud-ouest, certaines espèces d’oiseaux cessent complètement de se reproduire dans des conditions de sécheresse extrême.

au cours des 50 dernières années, l’Arctique s’est réchauffé deux à trois fois plus vite que le reste de la planète., La toundra est une étendue sans arbres avec seulement une croissance de basse altitude où le sous-sol est gelé en permanence. En raison du réchauffement climatique, cependant, de plus en plus d’arbustes ligneux à feuilles caduques apparaissent. Natalie Boelman, professeure de recherche adjointe à L’Observatoire de la Terre de Lamont-Doherty, étudie les impacts des conditions changeantes sur certains des millions d’oiseaux chanteurs du monde entier qui migrent vers l’Arctique au printemps et en été pour se reproduire en raison de sources de nourriture abondantes et de moins de prédateurs et de parasites.,

L’augmentation de la végétation arbustive de l’Arctique signifie que l’habitat et l’approvisionnement alimentaire changent. Les longspurs Lapons que Boelman et son équipe étudient préfèrent nicher dans la toundra ouverte, tandis que les moineaux à couronne blanche de Gambel privilégient les arbustes. Sur la toundra ouverte, les araignées, les coléoptères et d’autres insectes prédateurs sont répandus. Les zones arbustives ont de nombreux types de mouches et de sauterelles, de sorte que tous les oiseaux mangent plus de mouches, ce qui est leur source de nourriture préférée.,

par rapport à il y a 30 ans, la limite de l’aire de répartition des moineaux s’est déplacée vers le nord de dizaines de kilomètres, traquant les arbustes sous lesquels ils aiment nicher à mesure que les arbustes se déplacent vers le nord. « En raison de l’évolution de la disponibilité alimentaire et des conditions environnementales, les oiseaux de l’aire de répartition Nord sont plus stressés”, a déclaré Boelman. « Mais ils le font jusqu’à présent. »Pour l’avenir, Boelman prévoit une augmentation de l’habitat du moineau et une diminution de l’habitat du longspur., « Il semble clair que les nicheurs d’arbustes seront heureux, mais les nicheurs ouverts auront plus de mal. Maybe peut-être que les longspurs peuvent se déplacer plus au nord, mais c’est une zone très gorgée d’eau, donc ils peuvent ne pas avoir de chance à moins qu’ils ne puissent s’adapter à ces habitats arbustifs. »

L’équipe de Boelman étudie également les impacts de l’évolution de la saisonnalité. Les oiseaux, qui migrent en fonction d’indices de longueur de jour non affectés par le changement climatique, continueront probablement d’arriver dans l’Arctique à la même heure chaque année., Leur reproduction est synchronisée avec la disponibilité des insectes, de sorte que lorsque les poussins naissent, il y a beaucoup de nourriture. Avec le printemps qui commence maintenant plus tôt, l’automne qui arrive plus tard et une saison de croissance plus longue qui en résulte, Boelman cherche à savoir si les poussins éclosront après la période de plus grande disponibilité des insectes et auront donc plus de mal à survivre.

l’Arctique a généralement des conditions météorologiques printanières très imprévisibles, avec d’énormes fluctuations d’une année à l’autre. Il s’est avéré que la saison de croissance a commencé 12 jours plus tard en 2013., Les oiseaux se sont également présentés plus tard, ont eu leurs bébés plus tard, ont trouvé suffisamment d’insectes à manger et ont bien géré la fonte des neiges retardée. Les retards n’ont eu aucun effet significatif sur leur reproduction. Boelman expliqué. « Les animaux qui vivent et migrent là-haut sont bien adaptés aux grandes oscillations et aux extrêmes. Peut-être réagiront-ils moins au changement climatique parce qu’ils sont déjà bien adaptés. Nous regardons si nous commençons à dépasser la gamme de conditions qu’ils puissent faire face., »

alors que les organismes qui s’adaptent évoluent grâce à la sélection naturelle sur de nombreuses générations, certains organismes individuels peuvent changer leurs caractéristiques (développementales, comportementales et physiques) au cours de leur vie en réponse à l’environnement par la plasticité phénotypique. La plasticité permet aux organismes ayant des gènes identiques de présenter des traits différents en réaction aux conditions climatiques en modifiant l’expression des gènes., Par exemple, les caractéristiques d’une plante de moutarde sauvage des montagnes Rocheuses varient normalement selon qu’elle pousse à basse altitude avec un climat chaud et sec ou à des altitudes plus élevées dans des conditions froides et humides. Les chercheurs ont constaté que lorsqu’ils simulaient le changement climatique en réduisant le manteau neigeux à une altitude Intermédiaire, les plantes fleurissaient plus tôt et prenaient l’apparence des plantes de plus basse altitude.

la plasticité phénotypique pourrait permettre à certaines espèces de rester en place et donner à d’autres le temps de migrer et de s’adapter., Avoir plus de plasticité pourrait également aider certaines espèces migrant vers de nouvelles zones à mieux s’adapter à des conditions inconnues. La plasticité d’une espèce peut également évoluer avec le temps, car les espèces dont les gènes permettent la plasticité pourraient mieux survivre dans des conditions climatiques changeantes. Il est également possible, cependant, que le changement climatique puisse entraîner certains organismes à changer de manière à les rendre moins capables de s’adapter.

des facteurs autres que la plasticité affectent également la capacité d’une espèce à s’adapter au changement climatique., Plus le temps de génération est court (le temps qu’il faut à une espèce pour passer d’une génération à l’autre), plus le taux d’évolution est rapide. La taille d’une population particulière, la quantité de variabilité génétique qu’elle possède et la condition physique de ses individus sont également des variables importantes. L’Adaptation pourrait suivre le rythme du changement climatique dans des situations où il y a moins de perturbations environnementales, une population de bonne taille avec des variations génétiques, des temps de génération courts et des individus en forme.,

par exemple, le papillon Quino checkerspot, autrefois commun dans le sud de la Californie, était considéré comme menacé d’extinction en raison du changement climatique et de la perte de son habitat. À la surprise des scientifiques, il s’est adapté en déplaçant son aire de répartition vers un sol plus élevé et en trouvant une toute nouvelle plante sur laquelle pondre ses œufs.

certains coraux du Samoa ont également fait preuve d’une résilience inattendue face à la hausse des températures de l’eau., Les scientifiques pensent que la sélection naturelle a peut-être favorisé les coraux les plus tolérants à la chaleur, leur permettant de survivre et de produire plus de progéniture.

bien qu’il existe de nombreux exemples de résilience de la nature, les espèces sont aujourd’hui également confrontées aux stress induits par l’homme que sont la pollution, les espèces envahissantes et la fragmentation ou la dégradation de l’habitat, qui peuvent diminuer ou isoler les populations et inhiber la migration, ce qui rend l’adaptation plus difficile.

Les organismes qui n’ont pas la plasticité phénotypique ou la variation génétique qui leur permettent de s’adapter à des conditions changeantes pourraient bien être menacés d’extinction., Par exemple, le pic à queue rouge, en voie de disparition, qui dépend des forêts de pins à feuilles longues du Sud-Est des États-Unis, n’a pas du tout déplacé son aire de répartition vers le nord. À mesure que son habitat change, les scientifiques ne savent pas si l’oiseau survivra.

Les ours polaires sont en danger en raison de leur longue génération et de leur faible population. Selon la National Wildlife Federation, la quantité de glace de mer arctique observée en 2012 était de 49% inférieure à celle observée dans les années 1980 et 1990., Les ours polaires ont besoin de glace épaisse près de la côte pour chasser le phoque, mais avec la glace de mer qui diminue si rapidement, les ours polaires doivent maintenant nager, parfois aussi longtemps que 12 jours, pour atteindre la banquise au large, et ils se noient souvent. Le U. S. Geological Survey prévoit que les deux tiers des sous-populations d’ours polaires du monde disparaîtront d’ici 2050.

un rapport de la National Wildlife Federation propose une série de recommandations pour protéger la faune, notamment:

• fournir un financement aux programmes fédéraux et étatiques qui promeuvent la science du climat et l’adaptation.,
• assurez-vous que les mesures prises pour réduire les émissions de carbone minimisent les impacts sur la faune et leurs habitats.
• promouvoir des plans d’adaptation au climat qui améliorent les écosystèmes et les habitats naturels tout en offrant une protection naturelle contre les phénomènes météorologiques extrêmes.
• Décourager le développement et la construction d’infrastructures dans les zones écologiquement sensibles.
• faire de la place à la faune pour déplacer leurs aires de répartition en réponse aux conditions climatiques changeantes en agrandissant les parcs et les refuges et en assurant la connectivité entre eux.,

Il y a maintenant un certain nombre d’efforts pour préserver de plus grandes étendues de terre qui permettent aux espèces de se déplacer. Les paysages qui s’étendent du Nord au sud, comme le projet Yellowstone-to-Yukon, une initiative conjointe des États-Unis et du Canada visant à préserver les terres sauvages de Yellowstone au Yukon, permettraient aux organismes de se déplacer vers le nord à des températures plus fraîches. Les paysages est – ouest permettraient aux espèces de s’éloigner de l’ouest de plus en plus chaud et sec. Le réseau Wildlands vise à créer quatre voies sauvages continentales, de grandes aires protégées pour le mouvement de la faune en Amérique du Nord.,

La Plantation Nokuse en Floride, le plus grand projet de conservation privé à l’est du Mississippi, est un lien stratégique entre diverses parcelles de terres protégées existantes. La mission du Partenariat Quabbin-to-Cardigan est de préserver 2 millions d’acres de l’une des plus grandes zones de forêt intacte et écologiquement importante dans le centre de la Nouvelle-Angleterre., Et les partenariats régionaux de Conservation aident les propriétaires privés, les organisations publiques et les agences de la Nouvelle-Angleterre à travailler ensemble pour préserver des zones plus vastes et connectées.

Le célèbre biologiste évolutionniste E. O. Wilson pense que le seul moyen d’empêcher la sixième extinction massive de la vie sur Terre est de réserver la moitié de la planète à toutes les autres espèces., Il a décrit sa vision de cette façon: « je vois une chaîne de couloirs ininterrompus se former, avec des torsions et des virages, certains d’entre eux s’ouvrant pour devenir assez larges pour accueillir des parcs nationaux de biodiversité, un nouveau type de parc qui ne laissera pas les espèces disparaître.”