Partout dans le monde, les forêts tropicales deviennent de la savane ou des terres agricoles, la savane se dessèche et se transforme en désert, et la toundra glacée fond. En effet, des études scientifiques ont maintenant enregistré des « changements de régime » comme ceux-ci dans plus de 20 types d’écosystèmes différents où les points de basculement ont été franchis. Dans le monde, plus de 20 % des écosystèmes risquent de se transformer ou de s’effondrer en quelque chose de différent.
Ces effondrements pourraient se produire plus tôt que vous ne le pensez. Les humains mettent déjà les écosystèmes sous pression dans de nombreuses manières différentes— ce que nous appelons les contraintes. Et lorsque vous combinez ces contraintes avec une augmentation des conditions météorologiques extrêmes liées au climat, la date à laquelle ces points de basculement sont franchis pourrait être avancée de 80 %.
Cela signifie qu’un effondrement de l’écosystème que nous aurions pu espérer éviter jusqu’à la fin de ce siècle pourrait se produire dès les prochaines décennies. C’est la sombre conclusion de nos dernières recherches, publiées dans Durabilité naturelle.
La croissance démographique humaine, les demandes économiques accrues et les concentrations de gaz à effet de serre exercent des pressions sur les écosystèmes et les paysages pour fournir de la nourriture et maintenir des services clés tels que l’eau potable. Le nombre d’événements climatiques extrêmes augmente également et ne fera qu’empirer.
Ce qui nous inquiète vraiment, c’est que les extrêmes climatiques pourraient frapper des écosystèmes déjà stressés, qui à leur tour transfèrent des stress nouveaux ou accrus à un autre écosystème, et ainsi de suite. Cela signifie qu’un écosystème qui s’effondre pourrait avoir un effet d’entraînement sur les écosystèmes voisins à travers boucles de rétroaction successives: un scénario « doom-loop écologique », aux conséquences catastrophiques.
Combien de temps avant un effondrement ?
Dans notre nouvelle recherche, nous voulions avoir une idée de la quantité de stress que les écosystèmes peuvent subir avant de s’effondrer. Pour ce faire, nous avons utilisé des modèles, des programmes informatiques qui simulent le fonctionnement futur d’un écosystème et sa réaction aux changements de circonstances.
Nous avons utilisé deux modèles écologiques généraux représentant les forêts et la qualité de l’eau du lac, et deux modèles spécifiques à l’emplacement représentant la pêcherie de la lagune de Chilika dans l’État indien oriental d’Odisha et l’île de Pâques (Rapa Nui) dans l’océan Pacifique. Ces deux derniers modèles incluent tous deux explicitement les interactions entre les activités humaines et le milieu naturel.
La principale caractéristique de chaque modèle est la présence de mécanismes de rétroaction, qui aident à maintenir l’équilibre et la stabilité du système lorsque les contraintes sont suffisamment faibles pour être absorbées. Par exemple, les pêcheurs du lac Chilika ont tendance à préférer attraper des poissons adultes alors que le stock de poissons est abondant. Tant qu’il reste suffisamment d’adultes pour se reproduire, cela peut être stable.
Cependant, lorsque les contraintes ne peuvent plus être absorbées, l’écosystème passe brusquement un point de non-retour – le point de basculement – et s’effondre. À Chilika, cela peut se produire lorsque les pêcheurs augmentent les prises de juvéniles pendant les pénuries, ce qui compromet davantage le renouvellement du stock de poissons.
Nous avons utilisé le logiciel pour modéliser plus de 70 000 simulations différentes. Dans les quatre modèles, les combinaisons de stress et d’événements extrêmes ont avancé la date d’un point de basculement prévu de 30 % à 80 %.
Cela signifie qu’un écosystème qui devrait s’effondrer dans les années 2090 en raison de l’augmentation rampante d’une seule source de stress, telle que les températures mondiales, pourrait, dans le pire des cas, s’effondrer dans les années 2030 une fois que nous prendrons en compte d’autres problèmes tels que les précipitations extrêmes, la pollution ou une augmentation soudaine de l’utilisation des ressources naturelles.
Il est important de noter qu’environ 15 % des effondrements d’écosystèmes dans nos simulations se sont produits à la suite de nouveaux stress ou d’événements extrêmes, tandis que le stress principal est resté constant. En d’autres termes, même si nous pensons gérer durablement les écosystèmes en maintenant constants les principaux niveaux de stress, par exemple en régulant les captures de poissons, nous ferions mieux de garder un œil sur les nouveaux stress et les événements extrêmes.
Il n’y a pas de renflouements écologiques
Des études antérieures ont suggéré que les coûts importants liés au dépassement des points de basculement dans les grands écosystèmes se répercuteront à partir du deuxième moitié de ce siècle. Mais nos résultats suggèrent que ces coûts pourraient survenir beaucoup plus tôt.
Nous avons constaté que la vitesse à laquelle le stress est appliqué est essentielle pour comprendre l’effondrement du système, ce qui est probablement également pertinent pour les systèmes non écologiques. En effet, la rapidité accrue de la couverture des informations et des processus bancaires mobiles a récemment été invoquée comme augmentant le risque d’effondrement des banques. En tant que journaliste Gillian Tett a observé:
« L’effondrement de la Silicon Valley Bank a fourni une leçon horrible sur la façon dont l’innovation technologique peut modifier de manière inattendue la finance (dans ce cas, en intensifiant l’élevage numérique). Les récents crashs flash en offrent une autre. Cependant, ce sont probablement un petit avant-goût de l’avenir des boucles de rétroaction virales. . »
Mais là, la comparaison entre les systèmes écologiques et économiques s’épuise. Les banques peuvent être sauvées tant que les gouvernements fournissent un capital financier suffisant pour les renflouer. En revanche, aucun gouvernement ne peut fournir le capital naturel immédiat nécessaire pour restaurer un écosystème effondré.
Il n’existe aucun moyen de restaurer les écosystèmes effondrés dans un délai raisonnable. Il n’y a pas de renflouements écologiques. Dans le langage financier, nous n’aurons qu’à encaisser le coup.
Plus d’information:
Simon Willcock et al, Effondrement antérieur des écosystèmes anthropocènes entraîné par plusieurs moteurs plus rapides et plus bruyants, Durabilité naturelle (2023). DOI : 10.1038/s41893-023-01157-x
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