Alors que le changement climatique modifie les environnements à travers le monde, les scientifiques ont découvert qu’en réponse, de nombreuses espèces modifient le calendrier des événements majeurs de la vie, tels que la reproduction. Avec un dégel printanier plus précoce, par exemple, certaines fleurs fleurissent plus tôt. Mais les scientifiques ne savent pas si ces changements importants dans l’histoire de la vie aideront finalement une espèce à survivre ou entraîneront de plus gros problèmes.
Une étude publiée la semaine du 27 juin dans le Actes de l’Académie nationale des sciences montre pour la première fois qu’une espèce de grand carnivore a apporté un changement majeur à son cycle de vie en réponse à un changement climatique – et peut être pire pour cela.
Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Washington, en collaboration avec Botswana Predator Conservation, une ONG locale, a analysé les observations de terrain et les données démographiques de 1989 à 2020 pour les populations de lycaons, Lycaon pictus. Ils ont découvert que, sur une période de 30 ans, les animaux ont décalé leurs dates de naissance moyennes de 22 jours plus tard, une adaptation qui leur a permis de faire correspondre la naissance de nouvelles portées avec les températures les plus fraîches au début de l’hiver. Mais à la suite de ce changement important, moins de petits ont survécu à leur période la plus vulnérable parce que les températures pendant leur «période de mise bas» critique après la naissance ont augmenté au cours de la même période, menaçant la population de cette espèce déjà en voie de disparition.
Cette étude montre que les lycaons, qui sont de loin apparentés aux loups et élèvent leurs jeunes en meute, peuvent être pris dans un « piège phénologique », selon l’auteur principal Briana Abrahms, professeure adjointe de biologie à l’UW et chercheuse au Center for Sentinelles de l’écosystème. Dans un piège phénologique, une espèce modifie le moment d’un événement majeur de la vie en réponse à un signal environnemental, mais ce changement s’avère inadapté en raison de conditions environnementales sans précédent comme le changement climatique.
« C’est une situation malheureuse » hors de la poêle à frire, dans le feu « », a déclaré Abrahms. « Les chiens sauvages africains ont décalé les dates de naissance plus tard afin de suivre le rythme des températures fraîches optimales, mais cela a conduit à des températures plus chaudes pendant la période de mise bas une fois que ces chiots sont nés, ce qui a finalement réduit la survie. »
L’étude démontre que les espèces situées à des « niveaux trophiques » élevés dans les écosystèmes – comme les grands prédateurs – peuvent être tout aussi sensibles au changement climatique que d’autres espèces, ce dont les scientifiques n’étaient pas certains. D’autres recherches ont montré que le réchauffement à long terme peut déclencher des changements phénologiques, ou des changements dans le calendrier des événements majeurs de la vie, chez les espèces « productrices primaires » comme les plantes et les « consommateurs primaires » qui se nourrissent de plantes, y compris de nombreux oiseaux et insectes. Mais, jusqu’à présent, les scientifiques n’avaient jamais documenté de changement phénologique lié au climat chez un grand mammifère carnivore. Abrahms et ses collègues montrent que les grands prédateurs peuvent en effet présenter de fortes réactions au changement climatique à long terme, même si les prédateurs sont « plus éloignés » dans la chaîne alimentaire.
Pour cette étude, l’équipe a analysé plus de trois décennies de données qu’eux-mêmes et leurs collaborateurs ont recueillies sur 60 meutes de lycaons qui vivent dans une région de plus de 1 000 milles carrés du nord du Botswana. Cette espèce se reproduit annuellement chaque hiver. Après la naissance, les chiots passent environ 3 mois avec leur mère à la tanière avant de commencer à voyager et à chasser avec la meute.
Abrahms et ses collègues ont analysé les dates auxquelles les mères de chiens sauvages africains ont donné naissance à leurs portées chaque année, c’est ainsi qu’ils ont déterminé que les adultes retardaient progressivement la reproduction d’environ une semaine par décennie au cours de la période d’étude de 30 ans.
« Bien que la plupart des espèces animales avancent leurs événements d’histoire de vie plus tôt dans l’année avec le changement climatique, cette découverte représente un exemple rare d’une espèce retardant son histoire de vie, et à un rythme deux fois plus élevé que le taux moyen de changement observé chez les espèces animales. « , a déclaré Jeremy Cohen, chercheur à l’Université de Yale et au Center for Biodiversity and Global Change, qui n’a pas participé à l’étude.
Un changement aussi important est probablement dû au rythme rapide du réchauffement dans la région et au fait que les lycaons ont évolué pour se reproduire dans une « fenêtre thermique » étroite, selon Abrahms.
L’équipe a utilisé des données démographiques à long terme pour calculer combien de petits ont survécu à la période de mise bas chaque année. Ils ont découvert une corrélation entre les températures pendant la période de mise bas et la survie : des périodes de mise bas plus chaudes ont entraîné moins de recrutement de petits dans les meutes à la fin de l’hiver, ce qui indique que moins de petits ont survécu à la période de mise bas.
Les températures maximales quotidiennes moyennes au cours de la période d’étude ont augmenté d’environ 1,6 degrés Celsius, ou 2,9 degrés Fahrenheit, sur 30 ans. Au cours de la même période, les températures maximales annuelles ont grimpé de 3,8 degrés Celsius, soit un peu plus de 6 degrés Fahrenheit.
L’équipe n’aurait pas pu arriver à ses conclusions inattendues sans ces décennies d’observations détaillées sur le terrain menées par Botswana Predator Conservation, a déclaré Abrahms.
« Nous n’avons pu mener cette étude qu’en raison de l’existence de cet ensemble de données unique à long terme pour un grand prédateur, ce qui est vraiment rare », a déclaré Abrahms. « Cela montre la valeur de ce type de données pour étudier l’impact du changement climatique sur les écosystèmes. »
La zone d’étude dans le nord du Botswana fait partie du plus grand habitat continu pour les lycaons, qui sont menacés par la fragmentation et la perte d’habitat, les maladies et les conflits avec les humains. L’Union internationale pour la conservation de la nature estimations qu’il ne reste qu’environ 1 400 adultes matures à l’état sauvage.
« Les grands prédateurs jouent des rôles extraordinairement importants dans les écosystèmes, mais nous avons encore beaucoup à apprendre sur les implications du changement climatique pour ces animaux », a déclaré Abrahms. « De grands changements liés au climat comme celui que nous avons trouvé peuvent être plus répandus chez les grands prédateurs qu’on ne le pensait à l’origine, nous espérons donc que nos découvertes stimuleront de nouvelles recherches sur le changement climatique sur d’autres populations de prédateurs autour de la planète. »
Les co-auteurs de l’étude sont Kasim Rafiq, chercheur postdoctoral en biologie à l’UW; Neil Jordan de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud ; et JW McNutt avec Botswana Predator Conservation.
Changement phénologique à long terme induit par le climat chez un grand carnivore tropical, Actes de l’Académie nationale des sciences (2022). DOI : 10.1073/pnas.2121667119.