Les scientifiques pourraient utiliser une stratégie erronée pour prédire comment les espèces se comporteront face au changement climatique, suggère une étude

À mesure que la planète se réchauffe et que le climat change, la vie va migrer, s’adapter ou disparaître. Depuis des décennies, les scientifiques ont déployé une méthode spécifique pour prédire comment une espèce se comportera pendant cette période de grands changements. Mais selon de nouvelles recherches, cette méthode pourrait produire des résultats trompeurs ou erronés.

Des chercheurs de l'Université d'Arizona et les membres de leur équipe du Service forestier des États-Unis et de l'Université Brown ont découvert que la méthode, communément appelée substitution espace-temps, ne parvenait pas à prédire avec précision comment un arbre répandu dans l'ouest des États-Unis, appelé pin ponderosa, avait réellement réagi au réchauffement des dernières décennies. Cela implique également que d’autres recherches reposant sur la substitution espace-temps pourraient ne pas refléter avec précision la manière dont les espèces réagiront au changement climatique au cours des prochaines décennies.

L'équipe a collecté et mesuré les cernes des pins ponderosa dans tout l'ouest des États-Unis, remontant jusqu'à 1900, et a comparé la croissance réelle des arbres à la façon dont le modèle prévoyait qu'ils devraient réagir au réchauffement.

“Nous avons constaté que la substitution espace-temps génère des prédictions erronées quant à savoir si la réponse au réchauffement est positive ou négative”, a déclaré Margaret Evans, co-auteur de l'article et professeure agrégée au laboratoire de l'UArizona. de la recherche sur les cernes d'arbres. “Cette méthode dit que les pins ponderosa devraient bénéficier du réchauffement, mais en réalité ils en souffrent. C'est dangereusement trompeur.”

Leurs conclusions sont publiées dans le Actes de l'Académie nationale des sciences. Daniel Perret, boursier ORISE du US Forest Service, est le premier auteur et a reçu sa formation en analyse des cernes des arbres au laboratoire de l'UArizona dans le cadre du cours d'été sur les méthodes de terrain de l'université. Cette recherche faisait partie de sa thèse de doctorat à l'Université Brown avec Dov Sax, professeur de biogéographie et de biodiversité et co-auteur de l'article.

Voici comment fonctionne la substitution espace-temps : chaque espèce occupe sa gamme préférée de conditions climatiques. Les scientifiques ont supposé que les individus qui poussent à l’extrémité la plus chaude de cette fourchette peuvent servir d’exemple de ce qui pourrait arriver aux populations situées dans des endroits plus froids dans un avenir plus chaud.

L’équipe a découvert que les pins ponderosa poussent plus rapidement dans les endroits plus chauds. Dans le cadre du paradigme de substitution espace-temps, cela suggère donc qu’à mesure que le climat se réchauffe à la limite la plus froide de la distribution, la situation devrait s’améliorer.

“Mais dans les données sur les cernes des arbres, ce n'est pas ce à quoi cela ressemble”, a déclaré Evans.

Mais lorsque l'équipe a utilisé les cernes des arbres pour évaluer la façon dont les arbres réagissaient aux changements de température, ils ont constaté que les ponderosa étaient constamment affectés négativement par la variabilité de la température.

“S'il fait plus chaud que la moyenne, ils portent un anneau plus petit que la moyenne, donc le réchauffement est mauvais pour eux, et c'est vrai partout”, a-t-elle déclaré.

L'équipe soupçonne que cela se produit parce que les arbres ne peuvent pas s'adapter assez rapidement pour suivre le changement rapide du climat.

Un arbre individuel et tous ses anneaux sont un enregistrement de la génétique de cet arbre spécifique exposé à des conditions climatiques différentes au cours d'une année par rapport à l'année suivante, a déclaré Evans. Mais la façon dont une espèce réagit dans son ensemble est le résultat de la lenteur de son adaptation évolutive aux conditions moyennes d’un endroit spécifique, qui sont différentes d’un autre endroit. Tout comme l'évolution, la migration d'arbres mieux adaptés aux changements de température pourrait potentiellement sauver des espèces, mais le changement climatique se produit trop rapidement, a déclaré Evans.

Au-delà de la température, l’équipe a également étudié la manière dont les arbres réagissent aux précipitations. Ils ont confirmé que plus d’eau est toujours meilleure, que l’on regarde dans le temps ou dans l’espace.

“Ces prévisions spatiales sont vraiment dangereuses, car les modèles spatiaux reflètent un point final après une longue période de temps, lorsque les espèces ont eu la chance d'évoluer et de se disperser et, finalement, de se répartir dans le paysage”, a déclaré Evans.

“Mais ce n'est tout simplement pas ainsi que le changement climatique fonctionne. Malheureusement, les arbres se retrouvent dans une situation où le changement se produit plus rapidement que les arbres ne peuvent s'adapter, ce qui les expose réellement au risque de disparaître. C'est un mot d'avertissement pour les écologistes.”