Alors que les plantes ne peuvent pas marcher, leurs populations peuvent se déplacer. À mesure que le monde se réchauffe, les espèces se déplaceront vers des latitudes plus élevées. Comme certaines espèces partiront vers les pôles, d'autres arriveront des régions équatoriales. Mais la perte de diversité due au départ des espèces sera-t-elle compensée par l'arrivée de nouvelles espèces ?
Le changement climatique n'est pas uniforme et la topographie peut également compliquer les choses. Plutôt que de se déplacer vers le nord, les espèces peuvent se déplacer vers un climat plus frais - du moins tant qu'il reste une colline à gravir. En plus de la température, les régions deviendront plus arides ou humides, ajoutant des contraintes supplémentaires auxquelles les plantes devront faire face.
Susan Harrison de l'UC Davis a examiné les preuves de changements d'espèces. Dans son nouvel article de Philosophical Transactions de la Royal Society B elle soutient que la complexité du changement soudain du climat entraînera une perte nette de biodiversité. Ceci, déclare-t-elle, contraste avec les études récentes qui n'a pas trouvé d'humain-perte de biodiversité induite. Mais il y a un problème à supposer que cet état de choses va continuer.
La vitesse du changement climatique va augmenter, mais pas l'adaptation des plantes. Cela affectera les plantes car les conditions ne se contentent pas de se réchauffer, mais modifient également la disponibilité de l'eau. L'évasion des populations dépendra de la dispersion des graines, mais les graines peuvent-elles dépasser un climat qui se réchauffe ? Enfin, soutient-elle, la capacité d'une plante à prospérer dans un climat est liée à certaines stratégies fonctionnelles. Mais ces stratégies sont susceptibles de s'effondrer à mesure que les conditions changent. Comment chronométrez-vous la floraison au profit des pollinisateurs, lorsque tous vos pollinisateurs sont passés ? Harrison aborde chacune de ces questions plus en profondeur.
Un monde qui se réchauffe sera-t-il plus sec ?
Harrison commence par examiner l'évolution de la disponibilité en eau. « Sur de vastes étendues terrestres, le réchauffement rendra le climat plus aride, diminuant la productivité végétale et accentuant le rôle de l'eau comme facteur limitant essentiel », écrit-elle. Elle précise toutefois que l'aridité n'est pas le seul mode d'évolution climatique. « Aux hautes latitudes et altitudes, où la durée et la chaleur de la saison de croissance sont des facteurs plus limitants que l'eau, et dans les régions où l'on prévoit également une forte augmentation des précipitations, les effets du réchauffement sur la productivité végétale potentielle seront généralement positifs. Cependant, la concrétisation de ces gains potentiels de productivité, contrairement aux baisses potentielles de productivité dans les climats où l'eau est un facteur limitant, dépendra soit de la présence, soit de l'arrivée d'espèces capables de prospérer dans ces nouvelles conditions. »
Harrison renvoie à la recherche dans la littérature spécialisée, y compris la recherche sur une expérience de dioxyde de carbone élevé sur les graminées par Hovenden et ses collègues dans Annals of Botany. La survie des prairies dans cette expérience est influencée par deux facteurs. Le réchauffement réduit l'accès à l'eau, augmentant le risque de sécheresse. En revanche, un dioxyde de carbone élevé réduit le besoin de transpiration, atténuant ainsi le stress hydrique. Les deux facteurs s'équilibreront-ils ?
Les conclusions auxquelles Hovenden et ses collègues arrivent sont… pas vraiment. S'il y a de l'eau, alors le dioxyde de carbone élevé aide, mais le même dioxyde de carbone contribuera à l'échec des pluies. Les années où cela se produit, les graminées meurent. Harrison fait référence à des travaux indépendants publiés dans Œcologie et Ecology Letters qui montre que les plantes peuvent mourir avant de pouvoir semer des graines. Sans banque de graines, les plantes disparaîtront.
Même dans les régions actuellement enneigées, une augmentation de l'aridité peut en corrélation avec une biodiversité réduite, une grande partie de la planète pourrait s'attendre à voir la biodiversité sous pression. En revanche, la diversité des régions polaires peut augmenter, mais l'équilibre nécessiterait que les plantes puissent se déplacer pour coloniser ces lieux. Cela l'amène au prochain défi.
Les graines des plantes peuvent-elles voyager plus vite que le changement climatique ?
À quelle vitesse le climat change-t-il ? Harrison a une source pour cela, le travail de Loarie et ses collègues de Nature. Ils écrivent que le changement climatique a « une moyenne mondiale de 0.42 km an-1 (scénario d'émission A1B). En raison des effets topographiques, la vitesse de changement de température est la plus faible dans les biomes montagneux tels que les forêts de conifères tropicales et subtropicales (0.08 km an-1), les forêts de conifères tempérées et les prairies de montagne. Les vitesses sont les plus élevées dans les prairies inondées (1.26 km an-1), les mangroves et les déserts.
Cependant, le climat a toujours changé. Même une patate de canapé pouvait marcher à un rythme d'un peu plus d'un kilomètre par an. Est-ce si grave ? À quelle vitesse le changement climatique a-t-il été rapide dans le passé ? Harrison a une citation pour cela aussi, et c'est inquiétant. Sandel et ses collègues ont fait la distinction entre un changement climatique stable et à grande vitesse dans leur étude des prairies passées. Dans ce scénario, la vitesse était supérieure à dix (10) mètres (et non kilomètres) par an. Les vitesses prévues pour le changement climatique sont donc plus de cent fois plus rapides que les conditions passées à certains endroits.
Si les plantes doivent voyager avec le climat, elles devront le faire sous forme de graines. Certaines graines de plantes peuvent voyager sur de longues distances, mais une fois qu'ils le font, ils ont besoin de temps pour établir une population viable avant qu'ils ne soient susceptibles de parcourir à nouveau une longue distance. Cela réduira la vitesse moyenne de déplacement. La distance parcourue par une graine dépend en partie de la façon dont elle se déplace.
Thomson et ses collègues ont découvert que se faire manger dans un fruit fonctionnait mieux pour une graine avec envie de voyager, avec une distance médiane de 245m. La mise en cache des graines a tendance à déplacer les graines de seulement 8 m et à peine plus de deux mètres en moyenne. Si une plante a une sorte de dispersion balistique, alors elle se déplacera d'environ un mètre et s'il n'y a aucune aide du tout, alors peut-être un demi-mètre. Si le changement climatique, même dans les zones les plus lentes, est de 80 m par an, c'est énormément de plantes qui ont besoin d'aide pour se déplacer ou se reproduire très rapidement.
Si les résultats sont si frappants, pourquoi n'apparaissent-ils pas plus souvent dans les journaux ?
Vous pourriez être surpris de la différence de chiffres entre la vitesse climatique et la vitesse de dispersion. Vous ne les avez peut-être pas vus dans des articles récents sur le changement climatique et la migration. Beaucoup d'articles que j'ai lus n'ont pas vu le mouvement des plantes pour coloniser un endroit comme un problème difficile. Au contraire, beaucoup que j'ai lu ont travaillé sur l'hypothèse que s'il y a des plantes à des altitudes plus basses qui peuvent se déplacer pour déplacer des espèces, elles le feront.
Harrison dit que c'est là le problème, dans la mesure où je ne lis probablement pas d'articles provenant d'un éventail équilibré de régions. De nombreuses recherches sur le changement climatique portent sur les zones alpines tempérées du nord. Il y a de bonnes raisons de rechercher l'effet du changement climatique dans ces zones, mais ces zones sont plus facilement colonisables qu'ailleurs. C'est pourquoi le changement climatique peut sembler entraîner une augmentation de la biodiversité à certains endroits, mais les zones alpines ne sont pas des biomes modèles pour le reste de la plante.
De combien de biodiversité avons-nous besoin ?
Les changements à venir sélectionneront certaines espèces plutôt que d'autres. Au fur et à mesure que les espèces disparaissent, il en va de même pour les différentes astuces et techniques naturelles pour faire face aux conditions défavorables. Harrison pointe du doigt une perte de diversité fonctionnelle et phylogénétique. Cela signifie que certaines plantes ne rempliront plus certaines fonctions écosystémiques, ce qui entraînera des pressions sur d'autres espèces. Combien d'espèces pouvons-nous perdre avant que cela ne devienne un problème sérieux ?
Quelle que soit la limite, nous semblons nous en approcher de plus en plus vite. Comme certaines parties du monde le découvrent, le climat peut modifier l'environnement, passant d'une évolution au fil des décennies à une évolution soudaine. extrêmement intéressant. Le problème, c'est que si vous vous trouvez dans une partie de l'environnement qui vient de devenir fascinante, vous êtes peut-être trop préoccupé par sa gestion pour planifier sa conservation.
