Alors que l’hiver morne de l’Alaska s’installe, les spermophiles arctiques s’enfouissent profondément dans le sol pour commencer une hibernation de huit mois avant de réapparaître au printemps, affamés et désireux de se reproduire.
Les scientifiques qui étudient les créatures ont maintenant découvert une nouvelle conséquence surprenante du changement climatique : à mesure que les températures augmentent, les femelles de l’espèce avancent progressivement la date de leur réémergence, maintenant 10 jours plus tôt qu’il y a un quart de siècle.
D’un autre côté, les hommes ne mettent pas fin plus tôt à leur sommeil profond : un fait qui pourrait bientôt être synonyme de problèmes pour les « soirées rendez-vous amoureux », selon un article publié jeudi dans la revue Science.
Auparavant, les mâles mettaient fin à l’hibernation un mois avant les femelles, laissant suffisamment de temps à leurs testicules, qui se ratatinent chaque automne, pour repousser et descendre, dans un cycle annuel de puberté. Mais cet intervalle se rétrécit.
« Si cela continue, nous nous attendons à voir des femelles émerger prêtes à s’accoupler avec des mâles avant que ces mâles ne soient pleinement matures sur le plan de la reproduction », a déclaré à l’ l’auteur principal Cory Williams, biologiste à la Colorado State University.
Adaptations uniques
Comme de nombreux animaux de l’Arctique, les spermophiles ont évolué pour avoir des adaptations uniques à l’hiver extrême.
Ils hibernent environ huit mois de l’année, creusant environ trois pieds (un mètre) de profondeur dans les berges sablonneuses des rivières, juste au-dessus du pergélisol de la toundra.
Pendant ce temps, la température de leur corps chute d’environ 99 °F (37 °C) à près de 27 F (-3 C), la plus basse de tous les mammifères, ralentissant considérablement leur cerveau, leurs poumons, leur cœur et d’autres fonctions organiques, dans un état appelé » torpeur. »
L’équipe à l’origine de l’étude a pu exploiter des données à long terme sur la température de l’air et du sol sur deux sites et les a fusionnées avec des données recueillies auprès de biologgers, qui ont mesuré les températures abdominales et cutanées de 199 écureuils terrestres au cours de la même période.
Ils ont détecté une augmentation significative de la température ambiante, comme prévu pour une région connue pour se réchauffer à cause du changement climatique à un rythme quatre fois supérieur à la moyenne mondiale.
« Les températures minimales du sol en hiver sont plus chaudes. Il ne fait pas aussi froid », a déclaré Williams. « Et puis nous avons également vu un changement dans le cycle de gel-dégel du sol. Ainsi, les sols gèlent maintenant plus tard et ils dégèlent plus tôt. »
Cela a eu deux effets sur les animaux.
Bien qu’ils soient entrés en hibernation en même temps, le moment où leur température corporelle centrale est tombée en dessous de 32F (0C) a été retardé, ce qui a repoussé la date à laquelle ils ont besoin de générer de la chaleur pour empêcher la mort des tissus pendant la torpeur, une énergie- processus intensif.
Deuxièmement, les femelles ont mis fin à l’hibernation plus tôt, ce qui correspond au dégel printanier plus tôt.
La raison exacte pour laquelle ce deuxième effet n’affecte que les femmes n’est pas confirmée, mais les scientifiques ont certaines théories.
Pour les mâles, l’augmentation des niveaux de testostérone alors qu’ils se préparent à se reproduire au printemps semble forcer la fin de l’hibernation à un point fixe, mais les femelles semblent plus sensibles aux conditions environnementales.
« Nous avons constaté que les femelles mettent parfois fin à l’hibernation, puis elles remontent à la surface et évaluent les conditions, puis elles redescendent et rentrent en hibernation lorsqu’il y a ce que nous supposons être trop de neige », a déclaré Williams. .
Plus gros, mais plus exposés aux prédateurs
L’avantage de cette hibernation réduite était que les femelles émergeaient avec plus de masse et pouvaient prendre une longueur d’avance sur la recherche de racines, de pousses, de baies et de graines. Cela pourrait à son tour produire des portées plus saines et de meilleurs taux de survie.
En revanche, ils sont exposés plus longtemps à leurs prédateurs – aigles royaux, faucons gerfauts, renards et loups – en plus de la perturbation imminente des interactions sexuelles.
Il pourrait également y avoir des impacts en cascade sur la chaîne alimentaire, si les prédateurs des écureuils s’adaptent à la disponibilité précoce des proies en avançant leur propre saison de reproduction.
Il est donc trop tôt pour dire quels pourraient être les impacts globaux.
Mais ce qui est frappant, c’est la preuve concrète que le climat a un impact direct sur un écosystème sur une période de temps relativement courte, a déclaré la première auteure Helen Chmura, chercheuse au Département américain de l’agriculture et du service forestier.
« Nous avons un ensemble de données sur 25 ans, ce qui est une chose à assez long terme pour la science mais c’est une courte période de temps en écologie », a-t-elle déclaré à l’. « Nous avons des preuves d’effets sur les écosystèmes au cours de la vie des gens, y compris les jeunes. »
Plus d’information:
Helen E. Chmura et al, Le changement climatique modifie la physiologie et la phénologie d’un hibernant arctique, Science (2023). DOI : 10.1126/science.adf5341
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