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Réchauffement climatique



Conséquences écologiques : le cas de l’avifaune





L'impact des changements a lieu sur la distribution et la répartition géograpgiques des oiseaux, la phénologie des oiseaux, la chronologie de la migration et de la nidification. Toutes les conséquences et les mécanismes ne sont toutefois malheureusement pas connus.


Les conditions météorologiques peuvent avoir un impact non négligeable sur la biologie des populations d’oiseaux. La météo est susceptible d’affecter le métabolisme des oiseaux (par exemple le froid augmente les dépenses énergétiques pour le maintien de la température) mais également des effets directs ou indirects sur le comportement des oiseaux. Par exemple, elle peut influer sur les conditions d’alimentations ou encore sur le succès de reproduction.
Des phénomènes météorologiques extrêmes, comme les gelés ou les sècheresses, peuvent avoir des effets catastrophiques sur les populations d’oiseaux, y compris des effets à long terme sur les cohortes.
Par exemple, une modification périodique des courants océaniques le long de la côté ouest de l’Amérique du à El Niño entraîne une modification de l’abondance des poissons. Celle ci entraîne un impact négatif sur les populations d’oiseaux marins du Pacifique avec un échec catastrophique de la reproduction, voire des mortalités d’oiseaux adultes.

La réflexion sur l’impact du changement climatique sur les oiseaux est encore récente. Il existe néanmoins des preuves que les animaux et les végétaux ont été touchés par les récents changements climatiques. L’impact a lieu notamment sur la reproduction, sur les changements dans le calendrier de migration des espèces, sur l’évolution des paramètres de reproduction (taille des œufs, succès de reproduction), sur l’effectif et la répartition des populations,…

Changement dans la distribution et la répartition géographique


L’hypothèse d’une migration du sud vers le nord des espèces due au changement climatique est difficile à justifier actuellement. Un grand nombre de facteurs potentiels pourraient avoir une incidence sur la distribution des oiseaux. Des études réalisées en Grande-Bretagne sur la répartition d’une quarantaine d’espèces d’oiseaux ont permis de montrer un déplacement moyen de 19 km vers le nord. Toutefois les espèces situées au nord du pays n’ont pas vues le sud de leurs aires de distribution se déplacer vers le nord. Il faut donc prendre ce résultat avec précaution, puisqu’il pourrait être la résultante de facteurs non pris en compte dans l’étude comme une modification des habitats utilisés par ces espèces dans le sud.
Une modification de la répartition altitudinale peut également être rencontrée à cause du réchauffement climatique. Une étude réalisée au Costa Rica a montré que le réchauffement a provoqué une augmentation de l’altitude moyenne aboutissant à la colonisation des forêts montagneuses par des espèces d’oiseaux de basse altitude. Il pourrait se produire des effets similaires dans les forêts tempérées.
Une méthode basée sur une approche itérative basée sur l’intelligence artificielle a permis de montrer comment les niches écologiques de 1870 espèces d’oiseaux, de mammifères et de papillons du Mexique répondaient à différents scénarios de réchauffement climatique. Ils ont montré que bien que les extinctions et les réductions drastiques de répartitions soient peu fréquentes, le turnover des espèces dans certaines communautés peut être supérieur à 40 %, suggérant ainsi de graves perturbations écologiques.

Changement dans la phénologie


C'est le domaine d'étude pour lequel il s'agit de la plus forte évidence de l'impact du changement climatique sur les oiseaux. En particulier, il y a eu des études qui montrent des changements dans le calendrier de la migration et de la date moyenne de ponte, dont la plupart sont basées sur des observations faites sur de vastes zones géographiques ou sur de longues périodes de temps. Les espèces auraient tendance à arriver plus tôt au printemps, et les dernières observations d’oiseaux à l’automne seraient également plus tardives. Certaines espèces resteraient ainsi plus longtemps sur leur territoire de nidification.
Des données d’études sur la côte baltique de la Russie laissent penser que la migration des jeunes a lieu plus tôt en automne, suggérant que la période de reproduction aurait également été avancée. Ceci a également été observé au Royaume-Uni pour certaines espèces où on a remarqué une corrélation entre la période d’arrivée au printemps et la date de ponte. Une analyse des données de nidification plusieurs milliers de nids au Royaume-Uni pour 65 espèces d’oiseaux a permis de montrer que 20 présentaient une tendance significative à pondre plus tôt (51 espèces sans considérer la significativité), une seule espèce pondait sensiblement plus tard. Les résultats ont montré que les tendances ne sont pas restreintes à certains groupes taxonomiques, incluant des oiseaux marins, des corvidés, des insectivores nicheurs et migrateurs, et des granivores. Les espèces nichant tôt (comme la Pie bavarde, Pica pica) étaient plus susceptibles de pondre plus tôt que les espèces ayant une nidification tardive (comme le Bruant proyer, Miliaria calandra).
Une étude plus poussée sur un pas de temps plus important (près de 60 ans) a permis de constater que la date de ponte de ces espèces est liée à la température ou aux précipitations pour 31 des 36 espèces concernées. Un peu plus de la moitié de ces espèces (53 %) ont montré des tendances à pondre plus tardivement au cours de la période temps, dont 37 % pourraient être statistiquement expliqués par les changements climatiques.
Une autre étude a été réalisée aux Etats-Unis en considérant plus de 3450 nidifications entre 1959 et 1991, et a permis de montrer que la date moyenne de ponte des hirondelles bicolores (Tachycineta bicolor) a été déplacée en moyenne de 9 jours plus tôt et que le principal facteur de corrélation était le changement de température de l’air.

Les effets du réchauffement climatique pourraient être plus visibles sur les petites espèces que sur les grandes. Le degré d’avancement d’une espèce serait ainsi inversement proportionnel à la masse corporelle. Cela pourrait expliquer en partie la différence de réaction des oiseaux au réchauffement climatique.

Impact sur les facteurs démographiques


L’impact du changement climatique sur les facteurs démographiques, tels que le succès de reproduction ou la survie, qui influent sur la dynamique de population des espèces, sont relativement peu connus.
Une série de facteurs en interaction qui peuvent influer sur un ou plusieurs paramètres démographiques. Par exemple, la taille de la couvée peut varier en fonction de la date de ponte, de l’âge et l’expérience des parents, de la densité de la population ou encore de toute une gamme de facteurs environnementaux comme la latitude, l’altitude ou l’habitat. Différentes études ont montré que le climat pouvait être aussi corrélé avec les performances de reproduction.
Une étude a d’ailleurs montré chez le Gobemouche noir (Ficedula hypoleuca) que la taille de l’œuf augmentait quand les printemps étaient chauds, et que le nombre d’œufs augmentait lorsque la date de ponte était plus précoce et le printemps chaud.
Plusieurs études réalisées sur les oiseaux marins ont permis de mettre en évidence l’influence du climat sur les performances d’élevages. Ainsi la date de ponte, la taille des œufs et de la nichée sont corrélés avec la météo.
Une autre étude, plus récente, réalisée sur le Fulmar boréal (Fulmarus glacialis) a également montré l’influence du climat sur les succès d’éclosion et d’envol des jeunes. Ceci notamment a travers l’impact de l’hiver rigoureux sur la l’abondance des proies (poissons et crustacés) qui va influencer la condition physique des parents.
La réponse des oiseaux marins aux changements climatiques dépend en partie de la réponse de leur principale proie à ces changements de température. Ainsi certaines espèces comme le Starique cristatelle (Aethia cristatella) peuvent être favorisés (meilleur succès reproducteur) lorsque les températures de surface de la mer sont moins élevées car ils se nourrissent de macro zooplancton qui sont favorisés dans de telles conditions. Alors que d’autres comme le Macareux moine (Fratercula corniculata) ont un meilleur succès reproducteur lorsque les températures de surface de la mer sont plus élevées car cela favorise le mésoplancton, proie des poissons mangés par les macareux.
Par conséquent, les changements à long terme de la température de surface de la mer sont susceptibles d’affecter la viabilité des populations de chaque groupe de différentes manières et peuvent modifier les communautés d’oiseaux dans une région.

Changement climatique et sélection naturelle


La réponse actuelle de nombreuses espèces au changement climatique indique que la plupart des espèces ont la plasticité phénotypique pour faire face à ces changements. Toutefois il est également vérifié que certaines espèces peuvent avoir des difficultés à s’adapter aux changements climatiques, par exemple parce que les différents maillons de la chaîne alimentaire peuvent réagir différemment aux changements climatiques.
Dans le Colorado, la Marmotte à ventre jaune (Marmota flaviventris) sort plus tôt d’hibernation au printemps à cause des températures plus élevées. Cependant, malgré cette augmentation des températures, la date de fonte des neiges n’a pas changé en raison de l’accroissement des volumes de neige, résultant de l’augmentation des précipitations en hiver. Ainsi l’intervalle entre la sortie d’hibernation et la période où le sol ne sera plus enneigé peut être critique.
Les oiseaux migrateurs pourraient également souffrir des changements climatiques. En effet, ils pourraient quitter leurs zones d’hivernages plus tôt suite à un stimulus environnemental favorable et arriver dans leur zone de nidification alors que les conditions ne sont pas favorables et que toutes les ressources nécessaires ne sont pas disponibles.

Conclusion


Les données existantes permettant d’interpréter la réaction de l’avifaune au changement climatique sont encore trop peu nombreuses. Il est donc nécessaire de continuer à étudier ce phénomène et notamment les différents facteurs intrinsèques et extrinsèques qui pourraient impacter l’adaptation de certaines espèces. Ces facteurs sont par exemple :

• Manque d’adaptation phénotypique et génotypique : les espèces qui ne sont pas capables de répondre aux changements climatiques peuvent être plus vulnérables.
• Capacité de dispersion: les espèces qui ont une mauvaise capacité de dispersion peuvent être incapables de se déplacer à cause des changements climatiques dans leur espace, en particulier lorsque celui-ci est touché par la fragmentation des habitats.
• Plasticité écologique: l'évolution rapide de l'environnement est susceptible de favoriser les espèces généralistes et/ou adaptables et de nuire à des espèces très spécialisées adaptées à une niche écologique.
Population de petite taille : ces populations sont les plus vulnérables aux changements rapides.
• Augmentation de la fréquence des événements extrêmes: les populations peuvent être fortement réduites par des événements climatiques extrêmes, et une augmentation de leur fréquence peut affecter la viabilité des populations sur le long terme.
• La perte d'habitat ou la diminution de la qualité des habitats: le changement climatique peut avoir une incidence sur la viabilité des habitats des oiseaux ou changer l'abondance de leurs ressources alimentaires. Les vastes changements dans l'agriculture, y compris les types de cultures et l'utilisation des pesticides seront un facteur particulièrement important pour de nombreuses espèces d'oiseaux qui vivent dans des habitats modifiés par l’homme.
• Changements dans la répartition des autres espèces : le potentiel des espèces exotiques et/ou envahissantes d'avoir des impacts néfastes est un autre facteur important qui doit être pris en compte. Certaines espèces qui ne posent pas de problème actuellement pourraient coloniser certaines zones, et changer leur statut suite aux changements des conditions environnementales.


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Auteur

GB

Ingénieur écologue
Directeur de la publication
Responsable et fondateur de Conservation-nature.fr

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