Biodiversité et changements climatiques - fogrn-bc
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Impact des changements climatiques sur la faune forestière Tendances préoccupantes 9000 4000 Population humaine (M) 8000 M et M tonnes 7000 6000 Cultures (Mha) 3000 Pâturages (Mha) 2500 5000 2000 4000 1500 3000 1000 2000 500 1000 0 1700 MHa 3500 Émssions de carbone (M tonnes) 0 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 Année Sources: Emissions: Boden, T.A., G. Marland, and R.J. Andres. 2009. Global, Regional, and National Fossil-Fuel CO2 Emissions. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Lab, USDE; population: Wikipedia; Cultures & pâturages: Goldewijk, K.K. Global Biogeochemical Cycles 15, 417-433 (2001). Rétrécissement des forêts Depuis 8,000 ans, ~45% de la superficie des forêts a été convertie, la plus grande partie dans le dernier siècle Source: World Resources Institute Espèces (% restantes) Règle de Wilson 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Esp = K (Habitat)0.27 0 20 40 60 80 100 Habitat (% restant) Wilson, E.O., The diversity of life. (Belknap Press, Cambridge, UK, 1992). % des espèces forestières Espèces en situation préoccupante 45 Source: IUCN Red Data book 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Amphibiens Mammifères (6,300) (5,400) Reptiles (1,700) Oiseaux (9,998) Total: 17,291 / 47,677 espèces évaluées sont menacées d’extinction. Changements climatiques et faune • Répartition – Latitudinale – Altitudinale • Phénologie – Migration – Reproduction • Adaptation – Morphologique – comportementale • Extinction – Locale – Complète Répartition géographique • Déplacement vers les pôles de 6,1 km / 10 ans (1) • Mais toutes les espèces ne se déplacent pas au même rythme, Donc changements de communautés (2) Sources: (1) Parmesan, Yohe, Nature 421, 37 (2003). (2) Root, Schneider, Wildlife responses to climate change: North American case studies, (Island Press, 2002), pp. 1-56. Boréal-Arctique Abondance Hersteinsson, MacDonald Oikos 64, 505 (1992) 1920 1950 1920 1950 1970 (-) Tendance de population (+) Costa Rica: oiseaux Haute altitude Basse altitude (-) Tendance de population (+) Costa Rica: oiseaux Haute altitude Basse altitude Pounds, Fogden, Campbell, Nature 398, 611 (1999). Phénologie: zones tempérées • Avancement de la nidification: 2,3 jours / 10 ans www.redbook.ru Parmesan, Yohe, Nature 421, 37 (2003) Hirondelles de rivage: arrivent en Angleterre 16 jours plus tôt Firstarrival (day of year) 95 Matt Bruty 85 75 65 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Year Courtoisie de Humphrey Crick and Tim Sparks Ours brun en Russie 60 50 first bear 40 30 20 10 0 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 year Courtoisie de Humphrey Crick and Tim Sparks Découplage phénologique Both, Bouwhuis, Lessells, Visser, Nature 441, 81 (2006) Découplage phénologique Thomas, Blondel, Perret, Lambrechts, Speakman, Science 291, 2598 (2001). Dépendance taxonomique • • • • Capacité de dispersion Endothermie Capacité évolutive (temps de génération) Traits biologiques – Détermination du sexe (insectes, poissons, reptiles) – Phénologie Oiseaux migrateurs et climat Oiseaux migrateurs: Causes de pertes anticipées Changement de régime hydrique Désynchronisation avec nourriture Hausse du niveau des océans Déplacements d'habitats Changements de proies Tempêtes Source: IUCN Quelles sont les espèces les plus vulnérables aux changements climatiques? • Les espèces rares • Celles dont la répartition est restreinte ou fragmentée Quelles sont les espèces les plus vulnérables aux changements climatiques? • Celles dont la tolérance climatique est faible: – récifs, mangrove – forêts humides – écosystèmes lacustres ou sur permafrost Solutions Modèles bioclimatiques • But: prédire la répartition géographique des espèces face aux changements climatiques • Désaccord important entre les modèles, même pour expliquer la situation actuelle (Elith et al., Ecography 29, 129, 2006) • Incertitudes majeures – Dans les prédictions climatiques – Dans la tolérance climatique des espèces – Dans la réponse évolutive des espèces Modèles bioclimatiques: exemple Pertes d’espèces de mammifères Thuiller et al., Global Change Biology 12, 424 (2006). Modèles bioclimatiques: exemple Gains d’espèces de mammifères Thuiller et al., Global Change Biology 12, 424 (2006). Modèles bioclimatiques: bémol… Observé 1970 Prédit 1970 Observé 1990 Prédit 1990 Araújo, Whittaker, Ladle, Erhard, Global Ecol. Biogeogr. 14, 529 (2005). Méga-corridors • But: faciliter les déplacements de la faune à grande échelle, et possiblement les changements de répartition des espèces végétales • Corridors latitudinaux – Rocheuses, Appalaches • Corridors altitudinaux – Parcs et réserves en montagne Triage “The first rule of intelligent tinkering is to save all the parts” (P. Ehrlich) Mais… Triage • Lors de catastrophes, c'est le fait de déterminer le degré de gravité des blessés, et donc de déterminer l'ordre dans lequel ces blessés seront traités (source: wikipédia) wikipédia Triage • Devrait-on déterminer le degré de risque d’extinction, et donc l'ordre de priorité de conservation des espèces? (Terry Root) Popular Science magazine Triage + Espèces pollinatrices, clés, « récupérables » - Espèces fonctionnellement redondantes ou condamnées • Peut être basé sur des espèces ou des lieux – Conservation in situ ou ex situ – Design de réserves • Peut délaisser des espèces charismatiques • Analyse coûts-bénéfices Adaptation Les humains et les autres Évolution rapide: mélanisme industriel Évolution rapide: El niño Évolution rapide: Fragmentation Paruline à capuchon (Wilsonia citrina) Oiseaux de la forêt boréale mature Desrochers (2010) Ecology (sous presse) Oiseaux de la forêt tempérée mature Desrochers (2010) Ecology (sous presse) Évolution rapide: migration et climat http://i.pbase.com Évolution rapide: migration et climat • Fauvette à tête noire, en < 30 générations – Angleterre: conditions hivernales de plus en plus propices pour l’espèce – Évolution d’un comportement non migratoire – Isolement génétique des autres populations – En voie vers la spéciation? Évolution rapide: phénologie • Écureuils roux au Canada, sur 10 ans • 62% plasticité phénotypique • 13% changements génétiques Berteaux, Réale, McAdam, Boutin Integrative and Comparative Biology 44, 140 (2004) Évolution rapide: habitat • Les espèces peuvent-elles s’adapter rapidement à de nouveaux habitats? Évolution rapide: Défi • Évaluer la capacité d’évolution rapide chez une vaste gamme d’espèces Mot de la fin (1/2) • Le problème des « shifting baselines » – Il y a un changement de perception des changements qui se sont produits lorsque chaque génération redéfinit ce qui est « naturel » – Vu comme un problème de sous-estimation des dangers – À l’inverse, on pourrait critiquer les conservationnistes de placer la référence TROP récemment (contra: une vision « géologique ») Mot de la fin (2/2) • L’importance des effets cumulatifs de – – – – – Changements climatiques Perte d’habitat Invasions biologiques Pollution Récolte abusive • Importance de la surveillance à long terme • Importance de la diversité des approches – Analogue à la diversité des portfolios économiques (Harry Markowitz, Nobel 1990 en économique)
