« L’écologie du jeu vidéo » peut nous aider à comprendre la crise climatique dans nos forêts

Lorsque nous pensons au changement climatique, nous pensons souvent à des événements extrêmes comme des pluies torrentielles et de grands feux de brousse. Mais le changement climatique peut aussi avoir des impacts plus lents et plus subtils sur nos paysages.

Le cycle de vie d’une plante – par exemple sa vitesse de croissance, sa durée de vie, le moment où elle se reproduit, le nombre de graines qu’elle produit – est étroitement lié à son climat local.

Et même de petits changements de température et de précipitations peuvent retarder ou déplacer des étapes clés de la vie.

Par exemple, la réduction des précipitations dans le sud-ouest de l’Australie a été associée à une réduction de la production de graines et de la survie de l’arbuste Banksia de Hooker (Banksia hookeriana).

Dans les écosystèmes sujets aux incendies du sud-est de l’Australie, le feu peut tuer les plantes mais joue aussi souvent un rôle essentiel dans leur régénération.

Certaines espèces ont besoin du feu pour libérer leurs graines dans l’environnement, tandis que d’autres peuvent repousser après un incendie à partir de tissus protégés le long ou à la base de leurs tiges.

Mais le moment des incendies, en particulier le temps entre les incendies, est très important pour la survie de nombreuses espèces végétales.

Qu’arrive-t-il aux plantes lorsque le climat et le feu changent en même temps ?

Dans notre nouvelle étude publiée dans Écographienous avons développé un modèle informatique qui nous permet de tester les impacts combinés des changements dans le cycle de vie d’une plante et des changements dans les schémas d’incendie sur différentes espèces végétales dans des environnements simulés basés sur la réalité.

L’approche s’apparente à un jeu vidéo : vous sélectionnez votre espèce (personnage), qui possède de nombreux attributs, vous sélectionnez ensuite le paysage que vous souhaitez explorer et enfin le type de défi.

Ensuite, vous lancez le jeu (modèle informatique) pour voir dans quelle mesure la plante survit ou non.

Nous avons choisi quatre espèces regroupées en deux stratégies de réponse aux incendies.

La Banksia du désert (Banksia ornata) et la bruyère des marais (Leucopogon esquamatus) sont des « semoirs obligatoires », ce qui signifie que le feu tue souvent la plante entière.

Ces plantes dépendent de leurs stocks de graines (stockées dans leur canopée ou dans le sol) pour se régénérer et persister après un incendie.

Le Banksia à scie (Banksia serrata) et le Hakea à bec (Hakea rostrata) produisent également des graines, mais ils peuvent également repousser après un incendie, accélérant ainsi le processus de récupération car les plantes établies survivent.

Nous avons testé des scénarios dans deux paysages du sud-est de l’Australie : les Blue Mountains (Colomatta) en Nouvelle-Galles du Sud et les Grampians (Gariwerd) à Victoria.

Les deux paysages sont dominés par des terres boisées et des forêts, mais ils ont des compositions d’espèces végétales et des régimes de feu différents.

Les Grampians ont historiquement une fréquence d’incendies élevée avec un certain nombre d’incendies importants au cours des dernières décennies, tandis que les Blue Mountains ont été moins sujettes aux incendies.

Les défis que nous avons formulés en combinant deux phénomènes importants : les changements dans le cycle de vie de la plante dus au changement climatique et les changements liés au climat dans les schémas d’incendie dans chaque paysage.

Nous avons simulé les changements du cycle de vie liés au climat, observés ou prévus chez diverses espèces à travers le monde.

Cela incluait une plante produisant moins de graines, ayant des taux de mortalité adulte (mort) plus élevés, ayant moins de semis survivant jusqu’à maturité ou mettant plus de temps à atteindre la maturité.

Tester les changements dans un environnement simulé par ordinateur est le meilleur moyen de comprendre ces impacts potentiels avant de les observer dans la nature.

Cela pourrait également nous donner une longueur d’avance dans la réduction des effets négatifs sur la survie des plantes.

De quelles espèces devrions-nous nous inquiéter davantage ?

Malheureusement, tous.

Nous avons constaté que les quatre espèces sont plus susceptibles de décliner en raison des défis qui ont modifié certaines composantes de leur cycle de vie, l’augmentation de la mortalité des adultes ayant l’effet le plus important.

Des augmentations de la mortalité forestière et de la disparition du couvert forestier se produisent déjà en raison de l’augmentation de la fréquence, de l’intensité et de la durée des sécheresses dans certaines parties du sud de l’Australie et ailleurs dans le monde.

Ainsi, même si nos défis sont hypothétiques et se produisent dans un ordinateur, ils visent à représenter des événements réels qui se produisent déjà.

Le banksia du désert et la bruyère à barbe des marais, qui dépendent tous deux uniquement de la production de graines, sont plus vulnérables que les espèces qui pourraient repousser après un incendie.

Cela est particulièrement vrai lorsque les changements dans le cycle de vie de la centrale sont combinés avec des climats futurs qui raccourciront l’intervalle entre les incendies.

Si les plantes mettent plus de temps à atteindre leur maturité et que les incendies se produisent plus souvent, cela augmente le risque que les plantes soient brûlées avant de produire des graines.

Notre nouvelle approche nous permet d’identifier quelles espèces sont les plus vulnérables à quelle facette du changement : le climat ou le feu (ou les deux).

Cela peut aider à cibler la gestion pour protéger les espèces en péril en prenant des mesures telles que :

• Récolter des graines pour les stocker.
• Surveiller activement la régénération des plantes après un incendie étendu ou grave.
• Réensemencement ou replantation après incendie pour assurer la persistance de la population.
• Suppression ciblée des incendies pour protéger les populations prioritaires.

Les changements progressifs de notre climat et de nos schémas d’incendie peuvent sembler sans conséquence par rapport aux catastrophes naturelles majeures.

Mais notre approche nous dit que des changements plausibles dans certains aspects du cycle de vie d’une plante et des changements prévus dans les schémas d’incendie pourraient avoir des conséquences désastreuses pour bon nombre de nos espèces végétales, à moins que nous ne prenions des mesures pour gérer ce risque.