Meagan Oldfather, une écologiste des plantes de l'UC Berkeley, a marché rapidement, escaladant les rochers et les éboulis de la White Mountain alpine, une chaîne de montagnes au nord-ouest de Death Valley, à la frontière entre la Californie et le Nevada. À mesure que le climat change, les espèces devraient gravir des montagnes comme celles-ci, marchant plus haut en altitude pour suivre les conditions historiques. Avec l'augmentation des températures et sur la base de la théorie, nous prévoyons que les populations plus élevées se porteront bien et que celles des altitudes plus basses déclineront. Mais ces prédictions simplistes ne peuvent nous mener que très loin. Même lorsque les écologistes peuvent modéliser derrière leur bureau la distribution des espèces sous l'effet du changement climatique, pour obtenir la véritable ampleur de la situation et prévoir les changements futurs dans la distribution des espèces, nous devons données de terrain détaillées comme ceux que Oldfather collectionne depuis cinq ans.

La façon dont une espèce végétale réagira au changement climatique est beaucoup plus complexe que la simple ascension d'une montagne et dépendra des effets uniques de la température et de l'eau sur les différentes étapes de la vie. Par exemple, des températures plus chaudes pourraient être bénéfiques pour la production de graines, mais pas pour la survie des plantes. Les nouveaux semis, la croissance des feuilles et la mort influenceront tous la croissance, la stabilité et le déclin de la population globale. Dans les endroits où un changement de température est bénéfique pour une ou plusieurs étapes importantes de la vie, le nombre de plantes y augmentera. Pour cette raison, il peut y avoir des endroits dans le paysage où une espèce n'est pas affectée par des températures plus chaudes, et d'autres endroits où cette même espèce subira un déclin brutal. Ces nuances sont essentielles et, selon Oldfather, assez intrigantes. "Je veux que plus de gens s'enthousiasment pour l'incertitude", dit-elle. "Nous ne savons pas toujours ce que fera une espèce, mais ce mystère peut être très excitant."

Le travail d'Oldfather consistait à marquer, compter et suivre des milliers de plantes pendant quatre ans, dans 16 populations sur toute la gamme d'altitudes de Ivesia lycopodioïdes dans les Montagnes Blanches. Elle a également mis en place des traitements dans neuf de ces populations pour examiner les effets des changements de température et de précipitations sur cette espèce dans les sites les plus bas, moyens et les plus élevés. Pour ce faire, elle a construit de petites serres hexagonales pour réchauffer les plantes et a transporté des réservoirs d'eau de cinq gallons à ajouter aux parcelles pendant les mois sans neige.

Ivesia lycopodioïdes ou «clubmoss mousetail» appartient à la famille des roses et convient particulièrement aux études de population comme celle-ci, car elles forment des rosettes basales ou des feuilles groupées à la base de la tige, ce qui permet de distinguer facilement les individus. Le nom "lycopodioïdes» signifie littéralement « ressemblant à un lycopode », et Oldfather a délicatement soulevé les feuilles pour me montrer à quel point elles ressemblent vraiment au goupillon d'un lycopode. Je me suis penché pour regarder de plus près les feuilles finement disséquées. Les plantes alpines sont la quintessence de ce que certains appellent la «botanique du ventre» - des plantes vraiment appréciées uniquement lorsqu'elles sont allongées sur le ventre. Mais à y regarder de près, ils sont souvent époustouflants. I. lycopodes, avec ses feuilles en dentelle et ses élégantes fleurs jaunes, n'a pas fait exception.

Pendant quatre ans, Oldfather a compté chaque feuille et chaque fleur de chaque individu dans ces parcelles, et a répertorié toutes les nouvelles pousses. Ces informations lui ont permis d'estimer l'état de la population : stable, en croissance ou en déclin. Ce type de recherche s'appelle la « démographie des populations » et équivaut à prendre le pouls d'une espèce dans un lieu précis.

Bien qu'à forte intensité de main-d'œuvre, cette étude fournit des informations indispensables sur les nuances des réponses des plantes au changement climatique.

Benjamin Blonder, écologiste des plantes à l'UC Berkeley, spécialisé dans les impacts du changement climatique sur les plantes, déclare que "[e] les études expérimentales comme celle-ci prennent du temps mais fournissent des informations clés sur l'écologie des populations qui ne sont pas facilement obtenues à partir d'études d'observation". Blonder note également que "[c]'est une étude solide qui démontre la complexité des processus démographiques sous-jacents aux réponses des plantes au changement climatique".

Grand-père et ses collègues trouvé des modèles de déclin dans les altitudes les plus élevées, ce qui est en contraste direct avec les prédictions basées sur la théorie et la modélisation de la distribution. Ces sites de haute altitude étaient également les plus secs, et la contraction observée ici suggère que l'eau peut être plus importante pour ces plantes que la température pour déterminer comment elles pourraient se déplacer à travers le paysage avec le changement climatique. Cependant, ses traitements de simulation climatique ont révélé que plus d'eau n'est pas nécessairement meilleure en termes de persistance des plantes. Les plantes sous ces minuscules serres semblent décliner le plus lorsque de l'eau a été ajoutée, probablement en raison de l'arrivée d'espèces plus compétitives.

Les résultats de son étude sont essentiels pour établir qu'il existe de nombreuses façons pour une espèce d'être vulnérable dans son aire de répartition, et que les prévisions de changement peuvent être plus nuancées que nous ne le pensons. "Avec les travaux sur le changement climatique sur les limites de l'aire de répartition, il est frustrant de dire aux gens qu'une espèce va se déplacer d'une certaine manière et qu'ils ne le font pas." dit Vieux-Père. "C'est beaucoup plus complexe que cela - les espèces sont uniques et compliquées."

"Je trouve fascinant que l'une des questions les plus fondamentales de l'écologie - pourquoi les espèces sont là où elles sont - est encore relativement inconnue", déclare Oldfather. « Donc, si nous n'étudions pas cette complexité, comment pourrions-nous prédire l'avenir avec précision ? »