Les espèces de plantes tropicales sont aussi menacées par le changement climatique qu’on le craint, confirme une étude

Emily Hollenbeck, qui a mené la recherche tout en obtenant son doctorat. en écologie et biologie évolutive de Brown, a fait ces découvertes grâce à une série d’expériences laborieuses mais instructives menées dans la région montagneuse de Monteverde au Costa Rica. Hollenbeck se consacre à l’étude de l’impact du changement climatique sur les forêts tropicales et, dans le cadre de son travail de thèse, a passé cinq ans à diriger des recherches visant à documenter la présence d’espèces végétales appelées épiphytes sur trois montagnes du Costa Rica et du Panama. Sur l’une des montagnes, elle a transplanté des espèces végétales dans des sites variés en altitude, température et aridité, puis a observé et quantifié les effets sur les plantes.

Selon l’étude publiée dans Communications naturelles, la plupart des espèces d’épiphytes ont eu du mal à survivre en dehors de leur aire de répartition d’origine dans des conditions climatiques, même légèrement différentes de celles qu’elles connaissent habituellement. Les chercheurs ont conclu que leurs travaux renforçaient les conjectures antérieures sur les risques d’extinctions généralisées dues au changement climatique dans les écosystèmes de montagnes tropicales.

« Il est déjà évident pour les gens qui vivent ici, même pour ceux qui ne sont pas biologistes, que le monde naturel a connu des changements spectaculaires au cours des 20 ou 30 dernières années en réponse au changement climatique », a déclaré Hollenbeck, aujourd’hui président de l’association. la Monteverde Conservation League, une organisation à but non lucratif du Costa Rica axée sur la conservation et la réhabilitation des écosystèmes tropicaux et de leur biodiversité. « Il nous semblait vraiment important de mener une étude scientifique très spécifique et bien contrôlée pour fournir un contexte et des preuves à l’appui de ce que nous constatons. »

Canaris dans une mine de charbon

S’il est largement admis que le changement climatique présente des risques d’extinction pour diverses espèces, la compréhension de cette dynamique est limitée. C’est particulièrement le cas des régions montagneuses tropicales qui abritent certains des écosystèmes les plus diversifiés au monde, a déclaré le co-auteur de l’étude, Dov Sax, professeur Brown d’écologie, d’évolution et de biologie des organismes et directeur de la thèse de Hollenbeck.

Sax a déclaré que la plupart des estimations du risque d’extinction dû au changement climatique sont basées sur des modèles statistiques corrélatifs qui prennent en compte le type de conditions climatiques que les espèces connaissent actuellement et si ces conditions sont susceptibles de se produire à proximité dans le futur. Bien que ces approches fonctionnent bien aux États-Unis et en Europe, où la répartition géographique précise des espèces est bien étudiée, Sax affirme qu’elles sont mal adaptées aux contextes tropicaux. Là-bas, les répartitions de la plupart des espèces sont souvent mal documentées et il n’est pas clair si les espèces peuvent tolérer des conditions différentes de celles qui existent dans leurs emplacements actuels.

« Le domaine n’a pas une bonne idée de l’ampleur du risque d’extinction des organismes tropicaux sous différents niveaux de changement climatique », a déclaré Sax.

L’étude aborde directement ces limitations pour les épiphytes tropicaux des montagnes du Costa Rica et du Panama, a déclaré Sax – et cela a nécessité une quantité de travail extraordinaire.

Hollenbeck, avec l’aide des assistants de recherche de Brown, a soigneusement étudié la répartition d’environ 70 espèces d’épiphytes dans trois chaînes de montagnes. Les chercheurs ont grimpé et descendu des arbres et traversé des terrains montagneux pour transplanter environ 1 500 épiphytes individuels de 15 espèces différentes à diverses altitudes et conditions climatiques au-dessus et au-dessous des altitudes où ils survivent normalement. Les chercheurs ont surveillé les plantes tous les trois mois pendant trois ans.

« Nous avons découvert que ces espèces sont vraiment aussi sensibles aux petits changements des conditions climatiques qu’on le craignait largement, et que certaines expériences antérieures, à beaucoup plus petite échelle, avaient découvert dans le passé », a déclaré Sax.

Même les plantes ayant la plus grande aire de survie, et qui étaient censées être les moins vulnérables au changement, ont connu des résultats moins bons que prévu par les chercheurs.

De plus, les résultats suggèrent des résultats très différents des conditions de température attendues d’ici 2100 selon différents scénarios de changement climatique. Aux températures associées aux scénarios de faibles émissions déterminés par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (1,5 degrés Celsius au-dessus des niveaux préindustriels), la plupart des espèces végétales étudiées survivront. Mais dans des scénarios d’émissions modérément élevés (3,2 degrés Celsius au-dessus des niveaux préindustriels), 5 à 36 % des espèces étudiées pourraient disparaître de toutes les montagnes de la région et 10 à 55 % des espèces disparaîtraient de la montagne sur laquelle elles se trouvent. ils ont été étudiés.

« Il est un peu alarmant de voir à quel point nous sommes proches d’un seuil ou d’un point de bascule pour ces espèces tropicales », a déclaré Sax, soulignant que la température à la surface de la Terre a déjà augmenté de 1 degré Celsius depuis l’ère préindustrielle. « D’un côté, cela nous donne de l’espoir si nous parvenons réellement à ralentir considérablement le changement climatique, mais d’un autre côté, cela montre à quel point un réchauffement supplémentaire est minime pour conduire aux phénomènes d’extinction massive que nous craignions. »

Sax a ajouté qu’avec un réchauffement modéré, un tiers de tous les épiphytes pourraient disparaître d’ici la fin du siècle, ce qui pourrait avoir des effets en aval profonds et imprévisibles sur l’écosystème et, en fin de compte, sur les populations et l’économie environnantes.

Hollenbeck, qui vit au Costa Rica et enseigne les sciences, gère des bourses de recherche et conçoit des programmes pour l’école Avenues the World, a déclaré que les épiphytes de la forêt tropicale sont comme les canaris dans une mine de charbon.

« Obtenir ce niveau de données concrètes a nécessité un travail de terrain stupéfiant sur une longue période et s’applique à environ 70 espèces de plantes », a-t-elle déclaré. « Mais cette recherche ne fait qu’effleurer la surface de la manière dont le changement climatique affecte différentes espèces. »