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Les données climatiques mettent en avant des priorités pour combattre la crise de la biodiversité

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Environ neuf millions d'espèces animales et végétales souffrent des effets du changement climatique dans le monde. Il est devenu primordial de suivre la réaction de la faune et des écosystèmes au changement climatique, afin de concentrer les mesures de conservation dans les régions où la vie est la plus menacée.

« Le monde vivant est une merveille unique et spectaculaire », commente David Attenborough de sa voix de baryton, tandis que des images d'animaux sauvages bondissant dans un paysage de savane défilent à l'écran. « Il est encore temps d’agir », ajoute le naturaliste et diffuseur animalier britannique, évoquant la façon dont nous pouvons encore sauver et protéger les animaux et les plantes, que nous avons mis en danger au fil de siècles passés à changer la nature.

Les experts estiment que nous risquons de perdre environ 18 % des espèces végétales et 22 % des mammifères mondiaux si la température moyenne mondiale augmente ne serait-ce que de 2 °C d’ici 2100. Le changement climatique émergeant comme l'un des principaux facteurs de perte de la biodiversité, les décideurs à la recherche de solutions de conservation doivent identifier comment les climats futurs affecteront les espèces. Mais nos connaissances scientifiques et nos méthodes actuelles ne nous aident-elles pas déjà à prédire précisément comment les espèces réagiront aux changements d'habitat et de climat demain ?

De nombreux scientifiques, laboratoires, start-ups et gouvernements travaillent à distance et sur le terrain pour déchiffrer le comportement des climats mondiaux et locaux, ainsi que leur évolution potentielle d’ici la fin du siècle. Les experts nous préviennent qu’au moins un quart des 8,7 millions d’espèces de la planète pourraient déjà être en mouvement, chassées de leurs habitats par le changement climatique et les activités humaines. Et selon le rapport de l’IPBES, les mêmes facteurs pourraient entraîner l’extinction de près d’un million d’espèces animales et végétales au cours des prochaines décennies. L’étude souligne également que le changement climatique présente des risques croissants pour les espèces, car il n’agit pas seul : ses interactions avec le changement de l’utilisation des sols et la surexploitation des ressources marines amplifient ses incidences négatives sur la vie sauvage.

Mais ce ne sont pas seulement les espèces qui sont menacées. L'Organisation mondiale de la Santé (OMS) affirme que, si les services que nous fournit la nature ne correspondent plus à nos besoins, la perte de la biodiversité peut aussi radicalement affecter notre santé. À mesure que les espèces de plantes disparaissent, ce manque de diversité génétique végétale peut rendre les cultures vivrières plus vulnérables aux organismes nuisibles et aux maladies, affaiblissant la sécurité alimentaire aux niveaux mondial et local ; cela signifie aussi que les réserves de plantes médicinales, qui pourraient constituer de nouveaux traitements contre les maladies humaines, risqueraient également de diminuer.

© Copernicus

Chaque espèce de plante et d’animal ne prospère que dans certaines conditions climatiques, que les scientifiques appellent une « enveloppe climatique ». « Il s’agit d’une zone de confort », explique Samuel Almond, responsable des applications climatiques pour le service changement climatique de Copernicus (C3S). « Prenons l’exemple d’un arbre, si la température ou les précipitations sortent de cette zone, si l’espèce ne parvient pas à s’adapter à ces changements, alors sa croissance et sa reproduction en seront affectées. » Tout changement apporté au climat de leur habitat naturel peut entraver les mécanismes biologiques des animaux et des plantes, et les pousser à migrer vers des endroits aux conditions similaires à leur région d’origine. D’autres espèces parviennent à s’adapter et à survivre dans ces conditions modifiées.

D’autres facteurs peuvent également interférer. Selon Mark Urban, professeur agrégé à l’Université du Connecticut, souvent, le changement climatique n’affecte pas la faune directement. « De nombreuses répercussions du changement climatique sur la biodiversité sont le résultat d’interactions entre les espèces. Il est possible qu’une espèce ne soit pas en voie d’extinction parce qu’elle ne peut pas survivre à la chaleur, mais parce que sa nourriture a disparu, ou qu’un nouveau prédateur ou une nouvelle maladie est arrivé avec le changement de température », explique Mark Urban à Euronews. « Il faudrait peut-être concentrer nos efforts sur les espèces essentielles à certains réseaux trophiques, également sensibles aux changements climatiques. Ce sont souvent de grands prédateurs, et de par leur rôle clé au sein de l’écosystème, lorsqu’ils sont affectés par le changement climatique, les effets sur les autres espèces sont gigantesques. »


« Nous ignorons si nous disposons des compétences nécessaires pour anticiper les tendances de la biodiversité face aux changements climatiques », confesse Mark Urban. « Nous utilisons actuellement des corrélations ou des statistiques pour prédire l'avenir ; ces statistiques peuvent fonctionner pendant quelque temps pour certaines espèces, mais dès que l’on se penche sur quelque chose de plus compliqué, ces prédictions ont vite fait de s'effondrer.

Le défi consiste à améliorer les prévisions, en construisant des modèles basés sur la biologie, plutôt que sur les statistiques », tranche le scientifique. Il affirme qu’inclure les processus naturels relatifs aux espèces (naissance, mort, déplacements, etc.) lors de la modélisation des effets du climat sur la biodiversité offrira un tableau plus complet de ce que sera l'avenir pour des millions d'espèces. Cela aidera également les pays à donner la priorité à la conservation des espèces qui en ont le plus besoin. « Sans savoir quelles espèces peuvent s'adapter et lesquelles ne le peuvent pas, on peut consacrer beaucoup de ressources à celles qui peuvent s'adapter et laisser les autres s’éteindre », conclut Mark Urban.


Toutefois, il est de plus en plus facile pour les chercheurs et les décideurs d’accéder à des données climatiques leur permettant de mieux comprendre comment le changement climatique pourrait redistribuer les espèces et leurs habitats.

« Nous sommes en train de créer une série d’indicateurs spécialement conçus pour le domaine de la biodiversité, à utiliser dans la modélisation et la surveillance biologiques », déclare Samuel Almond de C3S, au sujet du Service mondial de la biodiversité.

Les études de cas se concentrent sur différents enjeux, couvrant des écosystèmes sur trois continents et dans les océans. Source : C3S

« Les données du Service mondial de la biodiversité examinent les conditions climatiques attendues dans les décennies à venir », explique le professeur Koen de Ridder de l'Institut flamand pour la recherche technologique (VITO), qui travaille en étroite collaboration avec C3S sur le projet. « L’une des difficultés qui se posent pour relier les indicateurs climatiques aux espèces, est le fait que le climat n'est pas le seul facteur affectant l'abondance des espèces et l’adéquation des habitats. Pourtant, l'IPBES estime que, pour de nombreuses régions et espèces, le climat deviendra un facteur dominant à l'avenir. C'est précisément pour cette raison que notre Service mondial de la biodiversité se projette dans cet avenir climatique ». Koen de Ridder explique que le service aidera les acteurs de la conservation, entre autres, à mieux mesurer les risques climatiques pour les espèces, à inclure les facteurs climatiques dans les projets de conservation et à trouver des solutions aux menaces concrètes, notamment déterminer où déplacer les espèces menacées.


Les indicateurs climat-diversité du Service mondial de la biodiversité mesurent les effets de la température, des précipitations et autres variables terrestres, océaniques et atmosphériques, non seulement sur les aires de distribution géographique des espèces, mais aussi sur leur santé et leur reproduction, et sur les services écosystémiques qu’elles fournissent. « Tous les indicateurs sont à l'échelle mondiale, mais nous fournissons également des projections climatiques aux niveaux régional et local », précise Samuel Almond. Selon C3S, les utilisateurs auront accès aux 80 indicateurs et pourront les intégrer à leurs propres modèles. La plateforme peut également fournir des cartes montrant l’évolution des enveloppes climatiques des espèces d’ici 2100 si des données concernant la tolérance environnementale des espèces sont disponibles. « On pourra observer où les espèces seront fragilisées, où elles auront plus de chances de survivre, quels arbres sont sensibles au changement climatique et quelles variétés doivent être plantées pour atténuer les changements climatiques ou s'y adapter », ajoute Almond.


Le lancement du service étant prévu pour fin 2020, les scientifiques du C3S ont d’ores et déjà testé les données pour les espèces végétales et animales du monde entier. « Nous avons examiné comment les forêts tropicales d’Afrique centrale s’adapteront à l’évolution des régimes pluviométriques, ou comment les variations de la concentration de la glace influenceront la conservation des phoques dans la mer Baltique », confirme Samuel Almond. Au Brésil, les experts étudient comment les conditions climatiques pourraient affecter l'aire de répartition du tamarin lion à tête dorée, un singe en voie de disparition. « Une analyse, basée sur des indicateurs climatiques adaptés, a démontré que les conditions climatiques futures seront défavorables aux tamarins dans les zones naturelles protégées où ils vivent actuellement », explique Koen de Ridder. « Ces découvertes, associées à d'autres types d'informations, sont utilisées pour élaborer des plans de conservation de l'espèce. »


Étudier comment les espèces qui se déplacent régulièrement réagissent au changement climatique est un autre test en cours. Une application explore les liens entre les dates de migration des oiseaux et les variables climatiques à travers toute l'Europe. Elle s’intéresse aux espèces phares, telles que la cigogne blanche ou le Milan noir, en combinant les données provenant de projets scientifiques citoyens et les données d'observation de la Terre de C3S. « Les données collectées dans le cadre d’initiatives comme eBird, associées aux dernières images satellites haute résolution, constituent un outil puissant et rentable pour suivre les oiseaux migrateurs et autres espèces sur le long terme », déclare Juan Arevalo, directeur général de Randbee Consultants, une société fournissant des analyses de données dans le contexte de la politique de protection de l’environnement. Juan Arevalo explique que « détecter les effets du changement climatique sur les espèces bioindicatrices, telles que les oiseaux migrateurs, nous permet de mieux comprendre les répercussions sur les écosystèmes et de prendre des décisions informées pour contribuer à leur conservation »


Mark Urban souligne que les changements climatiques interagissent également avec d'autres dangers, rendant indispensable de modéliser les réactions potentielles des espèces face à ces menaces combinées. Quant à rendre les prévisions de la biodiversité plus précises, Mark Urban se montre optimiste, énonçant les nombreux progrès déjà effectués en matière de prédiction du climat. « Les premiers modèles étaient assez médiocres, mais, petit à petit, les climatologues ont collecté des informations, créé un système mondial d’observation et déterminé les mécanismes ainsi que les processus à inclure. Nous avons constaté une amélioration spectaculaire de la précision des prévisions et de la capacité à prévoir le climat. C’est la même chose en biologie, si ce n’est que nous visons à établir des prédictions pour des millions d'espèces. »


Déterminer quelles espèces privilégier sur les plateformes de prédiction, comme celles du C3S, pose certains dilemmes. Jusqu'à présent, le service de la biodiversité du C3S s’est basé sur le programme des acteurs de la biodiversité pour choisir les espèces à observer. Mark Urban affirme qu'il est essentiel de se concentrer sur les espèces suspectées en voie de disparition afin de les protéger, mais qu’il ne faut pas perdre de vue les espèces qui pourraient être en péril à l'avenir. « Maintenant que nous comprenons mieux le changement climatique, nous devons déterminer les répercussions concrètes sur la biodiversité et trouver des moyens de les atténuer », déclare Mark Urban. « Tout est vraiment une question de ressources. Nous essayons de faire comprendre au monde entier qu’il s’agit d’un point réellement crucial. Ce serait dommage de laisser le changement climatique nous priver de nombreuses espèces, car celles-ci étroitement liées à notre santé, à notre économie et même à notre culture. »