« Il y a en réalité quatre dimensions », commence le narrateur de The Time Machine, le roman d’aventure victorien classique de HG Wells. « Trois que nous appelons les trois plans de l’espace et un quatrième, le temps. » Les humains ne peuvent s’empêcher de penser au temps comme étant différent d’une manière ou d’une autre, peut-être parce que, comme le pense le narrateur, nous nous déplaçons continuellement dans une direction du début à la fin de notre vie.
Cette limitation affecte la façon dont nous voyons la nature. Nous ne pouvons pas comprendre que, pour les êtres vivants qui luttent pour survivre, les conditions environnementales changent à la fois dans l’espace et temps. Considérez une plante poussant sur une montagne balayée par le vent plutôt qu’une vallée abritée, ou sous le doux soleil d’été plutôt qu’au plus fort de l’hiver. Pour survivre, les animaux et les plantes doivent s’adapter aux quatre dimensions de leur environnement.
Les environnements peuvent changer au fil des jours, des mois et des années ; dans une direction constante, comme cela a été le cas récemment réchauffement des températures moyennes mondiales, ou dans le cycle des saisons. Lorsque les conditions changent de manière cyclique, elles sont, au moins dans une certaine mesure, prévisibles, et les animaux et les plantes peuvent aligner les phases de leur histoire biologique sur les meilleures périodes.
De nombreux mammifères, par exemple, s’accouplent en automne et en hiver (en fonction de la durée de leur gestation) afin que leur progéniture naisse dans des conditions printanières agréables.
Le printemps arrive plus tôt dans les climats tempérés maintenant que la planète se réchauffe, mais pas de manière uniforme, car différentes espèces réagissent de différentes manières.
Les herbivores semblent réagir beaucoup plus fortement au réchauffement des températures que les plantes dont ils se nourrissent, et les insectes plus que les oiseaux. Les scientifiques s’inquiètent que ces différences pourraient perturber des chaînes alimentaires délicatement synchronisées, où le succès d’une espèce dépend de leur apparition en même temps qu’une autre.
Cependant, dans un nouveau papierJe soutiens que même dans des écosystèmes bien étudiés, de nombreuses espèces et chaînes alimentaires pourraient être plus résilientes aux perturbations causées par le changement climatique qu’on ne le pensait auparavant.
La nature est flexible
Les écologistes ont étudié les timings synchronisés de la nature dans une chaîne alimentaire en particulier : les forêts tempérées, comme Wytham Woods dans l’Oxfordshire, en Angleterre.
À l’arrivée du printemps, on assiste à une soudaine poussée de verdure suivie de l’émergence massive d’insectes qui se nourrissent des feuilles de ces arbres. Les œufs d’oiseaux comme les mésanges bleues et charbonnières commencent à éclore, leurs parents les couvant en prévision des insectes nouvellement disponibles sur lesquels les nourrir et les élever. Une seule couvée de poussins à mésange bleue peut consommer des dizaines de milliers de chenilles avant de s’envoler.
Dans cet exemple, il existe trois niveaux synchronisés dans une chaîne alimentaire. Le succès des insectes et des oiseaux dépend du bon timing.
La nature est désordonnée. Même si les cycles saisonniers sont prévisibles, ils ne sont pas précis. Quand arrive exactement le printemps ? Quel est le meilleur moment pour qu’une mésange bleue ponde ses œufs ? Ces choses sont difficiles à prévoir. Même en l’absence de changement climatique, les espèces aux cycles de vie synchronisés doivent faire face à l’incertitude des conditions environnementales dont elles dépendent.
Par exemple, les seins peuvent ajuster la période d’incubation de leurs œufs par plusieurs jours affiner la date d’éclosion pour qu’elle coïncide avec des conditions plus favorables.
Les chenilles qui éclosent au printemps – l’objet de mon propre travail – peuvent se retrouver confrontées à l’un des deux problèmes suivants : soit elles éclosent trop tôt et il n’y a pas de plantes à manger, soit elles arrivent trop tard et le feuillage est vieux, coriace et difficile à cultiver. consommer. Dans les deux cas, ils peuvent utiliser à leur avantage la variabilité du début du printemps.
Toutes les plantes n’apparaissent pas en feuilles en même temps et toutes ne se développeront pas au même rythme. Si une chenille nouvellement éclos ne correspond pas au feuillage local, elle peut « ballon » vers un nouvel endroit : filant une longueur de soie semblable à une toile d’araignée, ils sont emportés par le vent vers un nouveau site. Bien qu’il s’agisse d’un pari réservé aux situations les plus désespérées, ils pourront, avec un peu de chance, atterrir dans un endroit plus adapté.
Dans une expérience impliquant des milliers de chenilles élevées en captivité, j’ai aussi trouvé que beaucoup se nourriront volontiers d’un large éventail d’espèces végétales pour s’assurer que certaines d’entre elles ne soient pas prêtes. Si les jeunes chenilles éclosent trop tôt, elles peuvent s’enfouir dans les bourgeons végétaux non ouverts et s’y nourrir (une stratégie d’abord observé par les naturalistes il ya un siècle).
Papillons parents couvrir leurs paris contre les conditions printanières variables en ayant de nombreux descendants de chenilles qui éclosent tous à un moment différent. Même si le début du printemps varie, au moins certains trouveront le bon moment et la population persistera.
Liens faibles
Le changement climatique va pousser de nombreuses espèces jusqu’au point de rupture. Mais certains sont mieux à même de résister à cette tension que d’autres.
Les espèces vivant dans des conditions environnementales intrinsèquement incertaines peuvent être plus capables de tolérer les changements en cours parce qu’elles ont développé toute une gamme de moyens pour les protéger contre l’imprévisibilité. Ironiquement, cela pourrait inclure certaines des chaînes alimentaires les mieux étudiées, comme les espèces des forêts printanières.
Dans des environnements variables, les espèces ayant un régime alimentaire ou des besoins en habitat moins spécialisés sont plus susceptibles de prospérer. Les spécialistes réussissent en surpassant leurs concurrents plus généralistes dans un ensemble restreint de conditions, mais si ces conditions changent, ils se retrouveront dangereusement hors de leur place.
La chenille tordeuse du chêne vert, par exemple, une espèce commune ravageur ce qui est largement mangé par les oiseaux, se nourrit uniquement de feuilles de chêne. Ses populations pourraient être perdantes face à des saisons de plus en plus incertaines, avec des conséquences sur l’ensemble de l’écosystème.
Il est trop simple de dire que le réchauffement climatique est uniformément catastrophique pour les chaînes alimentaires, mais il est tout aussi faux de supposer qu’il persistera malgré tout. Il y aura des gagnants et des perdants, et les chaînes alimentaires pourraient évoluer et se restructurer, avec des répercussions imprévisibles. Une tâche vitale pour les écologistes doit être de déterminer quelles espèces sont les plus vulnérables au changement climatique, lesquelles sont susceptibles d’être les plus résilientes et, surtout, les limites de cette résilience.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.