Une étude menée aux États-Unis pour comprendre le lien entre changement climatique et biodiversité

Une étude a été menée par des chercheurs en 2015 pour comprendre les effets du changement climatique (dont l'accélération est due l’Homme), qui cause du stress sur les populations présentes dans les écosystèmes de la zone de balancement des marées en Californie.

Soit ces espèces peuvent supporter ces nouvelles conditions, soit elles sont obligées de changer d’habitat et de partir ailleurs pour "trouver" des conditions équivalentes à celles qu’elles connaissent actuellement, ce qui cause localement leur disparition. Ces changements de populations peuvent avoir des conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes.

Les chercheurs essaient de comprendre si le changement climatique mondial aura un impact sur la biodiversité locale : cela permettra de prendre les meilleures décisions pour conserver et/ou restaurer des écosystèmes. 

Lieu d’étude

Voir "Cartes des huit sites d'étude"

Deux groupes d’espèces

On considère ici deux types d’espèces :

• celles qui sont largement répandues sur de grandes zones géographiques (que l’on nommera "espèces répandues") et qui sont tolérantes à une grande variété de conditions environnementales ;
  
• celles qui sont endémiques, c’est-à-dire qu’elles ont une aire de répartition très localisée et qu’elles tolèrent peu ou mal les changements de leur milieu de vie.
  

Les chercheurs ont déjà identifié que l’abondance des espèces endémiques a diminué dans certaines zones. Mais ce n’est pas tout : cela va modifier les liens entre espèces présentes, et donc la structure des communautés d'Êtres vivants.

Les chercheurs doivent alors comprendre les relations entre la répartition des espèces (répandues et endémiques), leurs interactions et le risque qu’ont certaines espèces de disparaître pour prédire les réponses des espèces et des communautés au changement climatique global.

Ils ont aussi constaté que :

• toutes les espèces ne se "déplacent" pas à la même vitesse vers le nord pour retrouver des conditions "moins chaudes" ;
  
• la compétition entre espèces peut aussi être modifiée en fonction de la température (cela peut entraîner un changement dans l’espèce dominante dans une communauté) ;
• le développement et la tolérance au stress subissent aussi des impacts (les larves se développent plus rapidement dans des eaux chaudes, se dispersent moins que dans les eaux froides, entraînant une diminution des échanges génétiques) ;

Il est donc important pour les chercheurs de simuler des variations de biodiversité en réponse à un changement climatique pour essayer de comprendre les effets sur les changements d’interactions entre les espèces. Il ne faut pas oublier qu’une disparition d’une espèce endémique vulnérable peut avoir des répercussions en cascade sur tout le fonctionnement d’un écosystème, notamment sur les espèces avec qui elle interagit (ex. : prédateur-proie).

Les types d'associations entre espèces peuvent être définis comme agrégés, séparés ou neutres :

• agrégés lorsque des espèces coexistent plus souvent que prévu par hasard ;
  
• séparés lorsque les espèces se réunissent moins souvent que prévu par hasard ;
  
• neutres lorsque ces associations ne peuvent être définies comme agrégées ou séparées.

Cette technique va permettre de comprendre s’il existe des différences régionales dans les associations d’espèces sur les lieux d’études.

Méthodes d’échantillonnage 

Pour chaque site : 

• sont prévus dix transects perpendiculaires au bord de l’océan (trajets où l'on va poser les quadrats) ;
  
• sont utilisés des quadrats (carrés de 25 cm de côtés) placés tous les 50 cm les uns des autres ;
  
• le nombre de quadrats varie en fonction de l’accessibilité des sites (de 14 à Coal Oil Pont à 44 à Bodega Bay).

Les hypothèses des chercheurs

Hypothèse 1 : la variation des modèles devrait être due à la présence des espèces répandues, puisqu’elles sont plus nombreuses que les espèces endémiques.

Hypothèse 2 : les associations entre espèces endémiques devraient être différentes des associations entre espèces répandues, puisque ces dernières sont plus tolérantes à des changements du milieu et qu’elles nécessitent moins d’interactions "facilitatrices" que les espèces endémiques.

Hypothèse 3 : les associations devraient changer en fonction de la latitude, avec des associations plus agrégées au sud pour les espèces endémiques (stress thermique).