Biodiversité, de l`Océan et la Forêt, à la Cité

Biodiversidad y cambio climático
> 1.7 M especies continentales
© Biocodex, 2008
© GBoeuf, 2009
© G Boeuf, 2012
< 0.3 M especies marinas
Es la parte viva de la
naturaleza, el vivo en su
diversidad y complejidad
Guyane, les Nouragues, © GBoeuf, 2011
Gilles Boeuf, Laboratoire Arago,
Université Pierre et Marie Curie /CNRS, Banyuls-sur-mer,
Muséum national d’Histoire naturelle, Collège de France, Paris,
Paris, el 4 de junio 2015
13 %
P Lebaron, Lab Arago, Banyuls 2002
« …Most organisms smaller than 1 mm occur worldwide wherever their required habitats are realised. This is a consequence of ubiquitous dispersal driven by
huge population sizes . Metapopulations of microbial eukaryotes are cosmopolitan…” Finlay & Fenchel 2004. “…Current evidence confirms that, as proposed
by the Baas-Becking hypothesis, ‘the environment selects’ and is, in part, responsible for spatial variation in microbial diversity. However, recent studies also
dispute the idea that ‘everything is everywhere’… ». .Martiny et al., 2006.
1 à 3 m de mycelium
3,5 t/ha
100 M à 1 Md/g
2,5 t /ha
© SagaScience, 2010
23 %
100
Tous animaux : 1 à 5 t/ha
5
1 000 à 2 000
© Biocodex, 2008
©P. Bouchet, MNHN,
© B Chevassus-au-Louis, 2005
C’est ça la biodiversité !
Jacques Weber
Photo Chevasssus
La biodiversité en danger ?
© M. Taquet
Jackson et al., 2001
The ‘fishing
down’ effect is
ubiquitous.
It describes
the systematic
extirpation of
marine
megafauna
2 Surexploitation
1 Destruction et pollution
Has the Earth’s sixth mass
extinction already arrived?
Barnosky et al., Nature, 2011
3 Espèces invasives
4 Changement climatique
Les sept plaies de la
crise écologique
Le dérèglement climatique s’accélère,
La crise du productivisme agricole,
La pénurie d’eau potable,
Les ressources halieutiques s’épuisent,
La déforestation progresse toujours,
La biodiversité s’effondre,
Des produits toxiques de plus en plus
disséminés.
13
Europe et amérique latine
Questions communes :
Le changement climatique s’accélère,
La question de l’eau est prégnante,
Les pertes de biodiversité continuent,
L’intensifisation agricole continue, avec pesticides et
insecticides,
La dissémination anarchique des espèces se poursuit…
Questions différentes :
La surpêche et la déforestation sont mieux contrôlées,
Les prévisions des impacts du changement climatique sont
mieux établies,
Les impacts sont différents bien entendu selon les pays et
régions, les situations locales.
Effets du dérèglement
climatique
Fonte des glaciers,
Cyclones tropicaux, fortes pluies et
inondations,
Sécheresses, le manque d’eau,
La chute de l’oxygène dans l’eau,
La remontée du niveau de la mer.
Les derniers rapports en France…
Chile, abril 2015
Antofagasta
Las lagunas altiplanicas… Chile
Paranal, II Región, ESO
© G Boeuf, 2015
Questions sud américaines
Pays amazoniens, Brésil, Bolivie,Venezuela,
Equateur, Colombie, Pérou, Guyanes…
Jusqu’en 1988, au Brésil, perte de 400 000 km2 de
forêt, en 88-89, 700 000 ! La déforestation est une
cause majeure du dérèglement climatique…
Brésil,Indonésie… 30 % de la surface de la Terre
étaient couverts de forêts tropicales, la moitié partie
depuis 60 ans…,
La Cuenca del Amazonas encierra el 50% de la biodiversidad
mundial y en ella se encuentra 1/3 de los árboles del planeta. Por
último, unos 40 millones de personas viven en una de las
mayores sociodiversidades de todo el planeta, con más de 250
pueblos indígenas, poblaciones extractivistas, ribeirinhos,
etc…La relación entre la Amazonia y el clima se da en dos
direcciones. Su tala y quema es la principal contribución de la
región al cambio climático. A su vez, el calentamiento global
producirá un acelerado proceso de substitución de selvas
primarias por sabanas. Carlos García Paret, economista experto
en cooperación y desarrollo local, 2011.
Le projet Amancay
Projet de l’INSU du CNRS,
comment le climat pourrait
évoluer en Amérique du Sud Tropicale dans le contexte du
changement global ? Pour comprendre comment la machine
climatique fonctionne, une méthode consiste à explorer
l'évolution du climat au cours d'époques passées.
En Amérique du sud, le récent recul des glaciers, depuis 1950,
est équivalent au recul impressionnant observé en Europe
après le « petit âge glaciaire », entre 1650 et 1950 !
"Il ne s'agit pas d'un sujet pour l'avenir, mais pour le présent, et
les impacts sont bien plus importants que nous le pensions", a
déclaré à la presse José Graziano Da Silva, directeur général
de la FAO. "Les sécheresses à répétition, comme celle que
traverse le sud du Brésil, sont un signe que le changement
climatique est bel et bien là. L'Amérique latine est devenue un
grenier du monde. L'impact en Amérique du Sud affecte la
sécurité alimentaire de toute la planète. Nous le voyons déjà",
a-t-il insisté.
"On avait l'idée que le monde était devenu un grand
supermarché, que chacun pouvait acheter ce qu'il voulait (...)
Nous avions atteint une situation d'approvisionnement complet.
Désormais, le changement climatique implique que nous ne
savons pas ce qu'il va se passer", a t-il poursuivi, 7 mai 2014,
Santiago de Chile.
47 millions de personnes en Amérique du sud soufrent de la
faim, soit 8 % de la population…
Limitaciones
de los modelos
N de Noblet, 2014
22
Volume 11 Numéro
3 | décembre 2011
La modélisation en sciences
de l'environnement :
approches et questionnements
Section courante
Migration et changement
climatique en Amérique
Latine : Quels enjeux
Kaenzig Raoul et Piguet
Étienne
"El cambio
climático no es
sólo un
problema
medioambiental.
Implicará
cambios
importantes en
todas las áreas
de la toma de
decisiones
políticas", dijo el
secretario
ejecutivo
adjunto de la
CEPAL, Antonio
Prado.
"La puerta de
Ecuador al
mundo –
Guayaquil- es
muy vulnerable",
dice Jose-luis
Samaniego.
En el período 2000-2008, estos desastres le costaron a América Latina un promedio
de cerca de US$ 8.600 millones al año.
El costo podría subir entre US$11.000 millones y US$250.000 millones al año,
dependiendo del método de cálculo.
America Central es particularmente vulnerable a una combinación de deforestación,
disminución de las precipitaciones en algunas áreas y condiciones climáticas
extremas.
La presión sobre el abastecimiento de agua en Guatemala, Honduras y Nicaragua
será particularmente seria.
"América Central tendrá que depender de la infraestructura para la irrigación y no de
las precipitaciones", advirtió el ministro de Ambiente de Costa Rica, Jorge Rodríguez.
Para la redacción del informe se usaron estudios de casos de países individuales:
- El estudio de Chile concluyó que la parte central del país podría sufrir un descenso
en las precipitaciones de cerca del 30% antes de 2100, lo que afectaría la cantidad de
agua disponible para beber y para las plantas hidroeléctricas.
- El estudio de Uruguay estimó que el costo del cambio climático sería de
aproximadamente el 10% del PIB en el período hasta 2050.
- El informe señaló que el aumento del nivel del mar causará pérdidas económicas
"muy importantes" en la segunda mitad del siglo.
CEPAL habla de duro impacto económico, 2010.
Les migrations humaines
© Kaenzig et Piguet, Vertigo, 2011
Temperature
• Prévisions du GIEC,
+ 0.85 °C durant le dernier siècle,
+ 1.8 – 4°C pour 2100 ?
maxi + 6.4 ?
+ 0.12 en 30 ans pour la mer
profonde en Méditerranée
Métabolisme, dévelopment, croissance,
reproduction… T° préférendum, inversion
sexuelle, espèces invasives, migrations
théorie métabolique, dispersion,
maladies, précipitationq, precipitations,
sécheresse, inondations…
L’avenir agricole
Demain, nourrir 9 milliards d’humains,
Produire plus sans augmenter indéfiniment les
surfaces agricoles, 1 500 millions d’ha actuellement,
Ne pas gaspiller l’eau (80 % aujourd’hui !),
Arrêter les usages de pesticides et d’insecticides
dangereux, diminuer les engrais,
Produire des produits sains,
Ne pas détruire la biodiversité, en tirer parti,
Développer les polycultures,
Créer de l’emploi, faible mécanisation,
De vrais programmes de
recherche fondamentale !
Dupouey et al. 2004
Lowland plant lag behind
climate warming
R. Bertrand et al, Nature 2011,
479, 517-520
Tracking habitat change: expected changes in
the distribution of holm oak and beech in
France in the 21st century
Comparison of floristically (green) and climatically (red) reconstructed temperature trends 1965 - 2008.
a, Trends in lowland forest plant communities (<500m a.s.l.).
b, Trends in highland forest plant communities (500–2,600m a.s.l.). The thickness of lines shows the range of reconstructed
temperature trends (n=1,000 trends). Dashed lines indicate the start of the contemporary climate warming period (1987–
2008). Breaks in trends are due to no sample convergence for the years 1965 (in highland areas), 1972 and 1974 (in both
lowland and highland areas).
Differences in the climatic debts of birds
and butterflies at a continental scale
Devictor et al., Nature Climate Change, Jan 2012,
Figure 3 | European variations in the temporal
trend of bird and butterfly CTI. The map shows the
temporal trend of bird and butterfly CTI for each
country. The height of a given arrow is proportional
to the temporal trend and its direction corresponds
to the sign of the slope (from south to north for
positive slopes). The arrow is opaque if the trend is
significant.
Oiseaux et papillons volent moins vite que ne change la température : la traque à l’habitat
! 33km pour les oiseaux, 114 km pour les papillons, sur 18 ans. 1°C vers le N, 249 km en
Europe, accumulation de la « dette climatique ».
Collège de France I, 7 janvier 2014
1 Renforcer les continuités écologiques,
2 Mieux intégrer la biodiversité en ville,
3 Mieux connaître et mieux faire connaître.
Biodiversité
L’artificialisation des sols !
la ville et la santé
Renforcer les trames
vertes et bleues
Sea level rise since1900
mm/an
La mer ne monte pas de manière
uniforme! (tendances régionales
entre 1993 et 2014)
Satellites
« altimétriques »
3.3 +/- 0.4 mm/an
depuis 1990
Marégraphes
1.7 +/- 0.3 mm/an entre 1900 et 1990
© A Cazenave, 2015
30
Figure 3a : Taux de CO2 atmosphérique (en μatm) et conséquence en terme de
concentration en CO2 dissous dans l’océan (en μmol/kg) (adapté d’après FAQ sur
l‘acidification des océans, EPOCA, 2012)
L’océan absorbe un 1/4 des émissions anthropiques de CO2
Fuels Fossiles
8,9
380
CO2
360
+4,3 Gt/an
340
Déforestation
0,9
1960
1980
2,6
2000
2,6 PgC/yr
©
Océan : ~ 39000 PgC
© L Bopp, 2014
Flux de carbone en milliards de tonnes de carbone par an – 2004-2013
(Le Quéré et al. 2014)
Climate change stressors: ocean acidification
- 0.1 since the pre-industrial period
-0.3 to 0.4 for the end of the 21rd Century?
pH decrease:
Much lower biocalcification,
Shells and skeletons,fragilisation and growth,
Internal ionic imbalance,
Zooxanthellae photosynthesis decrease,
Increase sensitivity to T° increase,
Alien invasive algae proliferation,
Altered oceanic trophic chain,
Jellyfication?
Acclimation, adaption or extinction?
CO2 + H2O = H2CO3
H+ + HCO3- = 2 H+ + CO32CO2 + H2O + CO32- = 2 HCO3-
8.18
8.08
Sabine, 2010
Contributed by John Guinotte
Totally linked with CO2 emissions
J Mc Glade, 2009 European Environment Agency
La productividad del fitoplancton y el exporte de carbono
podrían disminuir en respuesta al cambio climatico
Bopp et al. 2013,
IPCC WG2, 2014
 Diminution de l’export de carbone biologique 10-15% en 2100 (scénario RCP85)
 Impact « négatif » sur l’absorption de carbone par l’océan
Capture stable mais un effort de pêche qui
s’accroît considérablement
25
90
70
2048
20
60
Catch
15
50
40
10
30
20
10
Effort (GW or watts x 109)
Catch (million tonnes)
80
5
Effective effort*
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Watson et al. (2012)
Year
© P. Cury, 2012
*Effective effort indexed on 2000 based on average 2.42% increase annually
« Shifting baseline »
1926 – Thon rouge en mer du Nord
Début des années 80 – Key West
© P Bouchet, 2012
1957 - Trophées de Key West (USA)
2007 – Key West
Key role of
foraging fish
in marine
ecosystems
(Cury et al., 2000)
Les écosystèmes marins sont
des composants clés
de ces cycles
© L Bopp, 2014
Les écosystèmes marins sont
des composants clés
de ces cycles
Production
de Sulfure de Diméthyle
(DMS)
© L Bopp, 2014
Les écosystèmes marins sont
des composants clés
de ces cycles
Export de Carbone
vers l’océan profond
© L Bopp, 2014
Nombre de catastrophes 1900-2006
(Em-Dat, OFDA international disaster database)
Security risks & hot spots caused by climate change
Degradation of
Freshwater Resources
Decrease of
Food Production
Increase of Storm and
Flood Catastrophes
Migration
Hot Spot
WBGU 2007
Réponse des systèmes aux
perturbations
Résistance
Etat du système
Renouvellement
(différenciation)
Temps
Edgar Morin,
2010, Bayard, Paris
Comment vivre en temps de crise ?
Le vaisseau spatial Terre est emporté par un
quadrimoteur, la science, la technique, l’économie et
le profit. Et chacun de ces moteurs est profondément
ambivalent.
Le probable est catastrophique, il est que nous allons
vers l’abîme.
Pourtant, il y a toujours eu de l’improbable dans
l’histoire humaine, le futur n’est jamais joué.
Le propre de la métamorphose, comme de toute
création, est de ne pas être prévisible… il nous
manque la conscience d’humanité planétaire…
Homo faber, H. demens, H. sapiens.