Le pot bouillonne déjà pour 2% des amphibiens du monde

Les amphibiens sont les vertébrés les plus à risque au monde, avec plus de 40% des espèces répertoriées comme menacées – et la perte de populations entières pourrait avoir des effets de flux catastrophiques.

Étant ectothermique – réguler leur chaleur corporelle par des sources externes – les amphibiens sont particulièrement vulnérables au changement de température dans leurs habitats.

Malgré cela, la résilience des amphibiens à l’augmentation des températures a été mal comprise, avec des données limitées pour les scientifiques.

Mais maintenant, les chercheurs de l’UNSW ont découvert comment prédire la tolérance à la chaleur de 60% des espèces amphibiennes du monde – et ils ont partagé leurs résultats historiques dans une étude publiée dans Nature aujourd’hui.

La quantification de la résilience de la biodiversité à un climat changeant est l’un des défis les plus urgents de la science contemporaine, explique le Dr Patrice Pottier, chercheur post-doctoral et auteur principal de l’UNSW sur l’article.

« Nous voulions mieux comprendre les poses de changement climatique à risque en amphibiens, et ainsi mettre en place la compilation la plus complète des limites de tolérance à la chaleur à ce jour », explique le Dr Pottier.

« Les limites de tolérance à la chaleur sont la température maximale que les amphibiens peuvent tolérer avant l’échec de leurs systèmes physiologiques », explique-t-il.

Les scientifiques ont utilisé 2661 estimations de la limite de tolérance à la chaleur de 524 espèces pour générer des données pour 5203 espèces grâce à l’imputation des données – une méthode statistique qui remplit les informations manquantes à l’aide de modèles à partir de données existantes.

« Dans ce cas, il prédit des limites de tolérance à la chaleur pour les espèces pour lesquelles nous n’avons pas de données en examinant comment la tolérance à la chaleur est liée à des facteurs tels que le type d’habitat, la température environnementale et les antécédents évolutifs », explique le Dr Pottier.

Une nouvelle approche pour estimer la vulnérabilité

Pour évaluer à quel point les amphibiens vulnérables sont vulnérables au réchauffement du climat, les chercheurs ont d’abord estimé les températures corporelles que les amphibiens subiraient dans différents microhabitats – terrestre, arboricole et aquatique.

« Nous avons assumé un scénario de meilleur cas, où ils restent à l’ombre et gardent leur peau mouillée, ce qui pourrait les aider à survivre à une chaleur extrême », explique le Dr Pottier.

Étant donné que les événements de chaleur extrêmes sont la plus grande menace de survie, les chercheurs ont ensuite analysé les modèles de température quotidiens au cours de la dernière décennie pour voir la fréquence à laquelle les amphibiens pourraient faire face à des températures dangereusement élevées.

Enfin, ils ont comparé ces températures aux limites connues de tolérance de chaleur connues des amphibiens et ont projeté la fréquence à laquelle ces limites peuvent être dépassées dans différents scénarios de réchauffement climatique (courant, + 2 ° C, + 4 ° C) dans leur gamme géographique.

Résultats de l’étude

« Nous avons constaté que 104 des 5203 espèces – 2% – sont déjà exposées à une surchauffe dans des conditions terrestres ombragées. Et une augmentation de la température mondiale de 4 ° C pourrait pousser 7,5% des espèces au-delà de leurs limites physiologiques », explique le Dr Pottier.

L’étude remet en question la vision des domaines les plus à risque, qui était souvent basée sur un gradient général de latitude pour évaluer le risque de surchauffe.

« On a souvent souvent supposé que les espèces plus proches de l’équateur sont plus à risque de la surchauffe due au changement climatique que celles des régions tempérées », explique le Dr Pottier.

«Cependant, notre étude a révélé que les espèces tropicales de l’hémisphère sud sont les plus touchées par les événements de surchauffe, tandis que les espèces non tropicales sont plus impactées dans l’hémisphère nord.

« En supposant que toutes les espèces tropicales sont plus vulnérables que les espèces tempérées peuvent être trompeuses. Ce qui compte, c’est d’évaluer si la zone va subir des événements de chaleur extrêmes par rapport à la tolérance thermique de l’espèce. Cela nécessite de s’éloigner des tendances générales et d’identifier des zones et des espèces spécifiques à risque. »

La cartographie des fluctuations quotidiennes de la température entre les régions donne une image beaucoup plus claire de la façon dont les amphibiens seront affectés par des températures plus élevées et met en évidence les impacts croissants du réchauffement climatique.

« Les impacts dégénèrent dans différents scénarios de réchauffement du climat. Il y a une augmentation de l’impact entre le climat actuel et + 2C de réchauffement; mais les impacts augmentent de manière disproportionnée sous + 4C de réchauffement », explique le Dr Pottier.

« Cette gravité de l’impact de changement de pas montre que aller au-dessus + 2c de réchauffement climatique peut être un point de basculement où nous pouvons voir beaucoup d’extinctions locales », dit-il.

Les extinctions locales peuvent conduire à des répercussions écologiques, telles que le remaniement des compositions des communautés, l’érodation de la diversité génétique et les impacts sur la chaîne alimentaire et la santé de l’écosystème.

« Certaines populations d’amphibiens peuvent subir des changements de portée vers des habitats plus hospitaliers, mais les opportunités à ce sujet sont probablement limitées en raison des faibles taux de dispersion et de la dépendance à l’égard des plans d’eau », explique le Dr Pottier.

« Les amphibiens sont une partie importante de l’écosystème. Par exemple, la perte d’une population d’amphibiens entraînerait probablement une augmentation de la population d’insectes avec des effets de report sur les plantes et les animaux. Ce sont des proies pour de nombreux animaux et leur perte aurait des effets de coupure sur de nombreuses autres espèces », a déclaré le Dr Potier.

« À côté des impacts sur l’écosystème, les amphibiens sont profondément enracinés dans les cultures humaines et il serait dommage de perdre de si belles espèces emblématiques. »

Étapes suivantes

La sélection des microhabitat est importante pour les amphibiens car certaines espèces vivent principalement sur le sol, dans la végétation ou dans l’eau; Et certains peuvent se déplacer entre ces différents habitats.

Les prédictions spécifiques à l’habitat de l’étude offrent des priorités de gestion claires aux gestionnaires de conservation.

« Nos analyses ont clairement indiqué que la végétation et les plans d’eau sont essentiels pour tamponner les amphibiens pendant les vagues de chaleur », explique le Dr Pottier.

« Nous avons constaté que si vous fournissez des amphibiens avec suffisamment d’eau et suffisamment d’ombre, beaucoup d’entre eux peuvent survivre à des événements de chaleur extrêmes. Nous devons protéger et restaurer les environnements qui leur permettent de réguler la température de leur corps », explique le Dr Pottier.

« Nous avons utilisé des estimations très conservatrices dans cette étude en supposant l’accès à des environnements ombragés frais. Par conséquent, les impacts du réchauffement climatique dépasseront probablement nos projections », explique le Dr Pottier. « Ainsi, tous les efforts pour limiter le réchauffement climatique sont nécessaires pour protéger les amphibiens du monde. »