Les preuves des extinctions passées ne peuvent pas être utilisées comme un moyen définitif de prédire la perte future de biodiversité, ont découvert les scientifiques en utilisant l’IA.
Une équipe de chercheurs comprenant le Dr James Witts de l’École des sciences de la Terre de l’Université de Bristol et dirigée par le Dr William Foster de l’Université de Hambourg a utilisé des fossiles d’extinctions massives précédentes pour voir si les modèles générés par l’IA peuvent prédire avec précision la vulnérabilité à l’extinction.
Malgré les attentes, cette recherche a révélé que les extinctions massives ne pouvaient pas être utilisées pour générer des modèles prédictifs pour d’autres crises de la biodiversité, sans qu’aucune cause commune ne soit signalée. En effet, les communautés marines évoluent constamment et il n’y a pas deux extinctions massives qui affectent le même écosystème marin.
Le co-auteur, le Dr Witts, a expliqué : « À une époque où le risque d’extinction augmente, il est essentiel de savoir si nous pouvons faire des prédictions sur les vulnérabilités de différents organismes à l’extinction.
Le Dr Foster a poursuivi : « L’ampleur des changements environnementaux qui affectent actuellement notre planète est sans précédent dans l’histoire de l’humanité, et donc la meilleure source de preuves dont nous disposons pour des changements environnementaux comparables réside dans le passé lointain, accessible via l’analyse des archives fossiles.
« Le volume considérable d’informations signifie que l’évaluation de la vulnérabilité de différentes espèces à l’extinction est complexe, mais les modèles d’IA fournissent une solution potentielle à des problèmes de science des données aussi intensifs et peuvent être utilisés pour identifier la vulnérabilité à l’extinction. »
L’équipe interdisciplinaire de scientifiques des données et de biologistes de l’évolution a créé un modèle d’apprentissage automatique pour étudier la vulnérabilité à l’extinction de la vie marine lors des trois extinctions de masse les plus catastrophiques, la fin du Crétacé (celle qui a anéanti les dinosaures il y a 66 millions d’années), la fin- Extinctions massives du Trias (il y a 200 millions d’années) et de la fin du Permien (il y a 252 millions d’années).
Leurs conclusions, publiées aujourd’hui, 15 mars, dans Science ouverte de la Société royalemontrent que même s’ils ont pu découvrir des schémas de vulnérabilité à l’extinction lors des extinctions de masse, chaque événement individuel semble avoir eu une signature de vulnérabilité unique, qui ne peut pas être utilisée pour prédire la sélectivité de l’extinction dans d’autres événements passés ou futurs.
« Auparavant, nous pensions que les événements d’extinction de masse de différentes périodes de l’histoire de la Terre, mais qui étaient causés par des mécanismes similaires comme le volcanisme massif, affectaient la vie de la même manière, mais notre étude suggère que chaque événement d’extinction laisse un signal très unique dans les archives fossiles », a ajouté le Dr Witts.
Plusieurs facteurs contribuent à ce manque de prévisibilité à travers différents événements d’extinction. La vie océanique n’a cessé d’évoluer depuis des centaines de millions d’années. Cela signifie que les écosystèmes marins contiennent différentes espèces et sont structurés fondamentalement différemment, avant chaque événement d’extinction. De plus, la manière dont une injection de carbone dans l’atmosphère affecte les écosystèmes marins a également évolué. Il existe également des différences dans les espèces qui entrent dans les archives fossiles au fil du temps, en particulier par rapport à celles connues de nos jours, ce qui rend les comparaisons plus difficiles.
Cela suggère que les modèles à grande échelle de vulnérabilité à l’extinction basés sur les extinctions massives passées ne nous informeront pas sur la manière de conserver la biodiversité actuelle en cas de crise. Cependant, l’équipe espère envisager de développer des modèles plus sophistiqués, qui examinent des groupes individuels d’animaux, ou le processus et la dynamique de l’effondrement de l’écosystème.
« Ces nouveaux résultats nous donnent l’opportunité d’examiner comment nous pouvons générer de nouvelles données susceptibles de nous aider à générer des modèles prédictifs », a déclaré le Dr William Foster. « Nous avons également maintenant une technique pour essayer d’explorer la vulnérabilité à l’extinction pendant notre crise actuelle de la biodiversité. »
Plus d’information:
William J. Foster et al, Dans quelle mesure les événements d’extinction de masse sont-ils prévisibles ?, Science ouverte de la Société royale (2023). DOI : 10.1098/rsos.221507