Les papillons à petites ailes et de couleur plus claire sont probablement les plus menacés par le changement climatique

Les papillons aux ailes plus petites ou plus claires sont susceptibles d’être les « perdants » en matière de changement climatique, la famille des Lycaenidae, qui contient plus de 6 000 espèces de papillons, dont la majorité vit sous les tropiques, s’avère particulièrement vulnérable.

Les papillons aux ailes plus grandes ou plus foncées s’en tireront probablement mieux sous des températures croissantes, mais seulement jusqu’à un certain point. Les chercheurs disent que ces papillons pourraient encore connaître des déclins spectaculaires s’il y avait des vagues de chaleur soudaines ou si des microclimats frais étaient perdus à cause de la déforestation.

Les résultats sont publiés aujourd’hui dans le Journal d’écologie animale.

Les papillons comptent sur la chaleur du soleil pour leur donner l’énergie dont ils ont besoin pour fonctionner. Ils utilisent des stratégies de «thermorégulation» pour maintenir une température corporelle équilibrée face aux changements de température de l’air.

Généralement, les stratégies pour rester au frais impliquent des comportements adaptatifs comme voler vers un endroit ombragé ou orienter les ailes loin du soleil (tampon thermique). Mais lorsque cela n’est pas possible ou que les températures deviennent trop élevées, les espèces doivent s’appuyer sur des mécanismes physiologiques tels que la production de protéines de choc thermique pour résister aux températures élevées (tolérance thermique). Ces deux stratégies sont nécessaires pour faire face au changement climatique.

Les chercheurs ont collaboré avec le Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) pour étudier les stratégies de tampon thermique et de tolérance thermique des papillons tropicaux. Ils ont recueilli des données provenant de plusieurs habitats au Panama.

Équipés de filets à main, les écologistes ont pris la température de plus de 1 000 papillons à l’aide d’une minuscule sonde semblable à un thermomètre. Ils ont comparé la température de chaque papillon à celle de l’air ambiant ou de la végétation sur laquelle il était perché. Cela a donné une mesure de la mémoire tampon thermique – la capacité à maintenir une température corporelle stable contre les fluctuations de la température de l’air.

Une deuxième expérience a été menée dans les installations de STRI Gamboa et consistait à évaluer la tolérance thermique des papillons – leur capacité à résister à des températures extrêmes, telles que celles qu’ils peuvent subir pendant une vague de chaleur. Cela a été évalué en capturant un sous-ensemble de papillons et en les plaçant dans des bocaux en verre dans un bain-marie – dont la température a été régulièrement augmentée. La tolérance thermique a été évaluée comme la température à laquelle les papillons ne pouvaient plus fonctionner.

Les papillons qui avaient de grandes ailes avaient tendance à avoir une plus grande capacité de tampon thermique mais moins de tolérance thermique que les papillons plus petits. En effet, dans une autre étude menée par la même équipe de recherche, les papillons aux ailes plus grandes, plus longues et plus étroites se sont avérés meilleurs pour la protection thermique.

Les capacités de tampon thermique se sont avérées plus fortes chez les papillons aux ailes plus foncées qui pouvaient également tolérer des températures plus élevées que les papillons aux ailes plus pâles.

Les papillons de la famille des Lycaenidae qui ont de petites ailes brillantes et souvent irisées avaient le tampon thermique le plus faible et une faible tolérance thermique. Si les températures continuent d’augmenter au rythme actuel, que les forêts continuent d’être abattues et que les microclimats frais sont perdus, il existe une menace très réelle que nous puissions perdre de nombreuses espèces de cette famille à l’avenir, affirment les chercheurs.

Un compromis en termes de stratégies de refroidissement des papillons a été observé : ceux qui étaient bons en tampon thermique étaient moins bons en tolérance thermique et vice versa.

Les scientifiques disent que cela suggère que les papillons tropicaux ont évolué pour faire face aux changements de température en utilisant l’une de ces stratégies au détriment de l’autre, et que cela est probablement dû à des pressions sélectives.

L’auteur principal Esme Ashe-Jepson, doctorant au département de zoologie de Cambridge, a déclaré: « Les papillons avec des caractéristiques physiques qui peuvent les aider à éviter la chaleur du soleil, comme avoir de grandes ailes qui leur permettent de voler rapidement à l’ombre, connaissent rarement des températures élevées. , et n’ont donc pas évolué pour y faire face. D’autre part, les espèces qui peuvent faire face physiologiquement à des températures plus élevées ont subi moins de pression sélective pour développer des comportements d’évitement de la chaleur.

« Alors que les températures continuent d’augmenter et que les fragments de forêt deviennent de plus en plus petits et éloignés à cause de la déforestation, les papillons qui dépendent de leur environnement pour éviter les températures élevées peuvent ne pas être en mesure de se déplacer entre les fragments de forêt ou de faire face à des vagues de chaleur de plus en plus fréquentes. »

Les chercheurs disent que cela signifie que les espèces avec de grandes ailes sombres qui sont bonnes pour la protection thermique peuvent initialement ne pas être affectées par le réchauffement des températures, car elles peuvent continuer à se thermoréguler efficacement en utilisant le comportement et les microclimats, mais leur survie pourrait être menacée en cas de vagues de chaleur soudaines, ou ils ne peuvent plus s’échapper pour refroidir la végétation.

« En fin de compte, tous les insectes, y compris les papillons, dans le monde entier sont susceptibles d’être affectés par le changement climatique », a déclaré Ashe-Jepson. « L’adaptation au changement climatique est complexe et peut être affectée par d’autres facteurs tels que la destruction de l’habitat. Nous devons relever ces deux défis mondiaux ensemble. »

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour étudier l’effet qu’un réchauffement climatique peut avoir sur d’autres stades de la vie des papillons, tels que les chenilles et les œufs, et d’autres groupes d’insectes.

L’auteur principal Greg Lamarre, de l’Académie tchèque des sciences et associé de recherche au STRI, a déclaré : « Dans le monde entier, la plupart des entomologistes observent des déclins drastiques de la biodiversité des insectes. Comprendre les causes et les conséquences du déclin des insectes est devenu un objectif important en écologie, en particulier dans le tropiques, où se trouve la plus grande partie de la diversité terrestre. »

La recherche a été financée par la GACR Czech Science Foundation, une subvention de démarrage de l’ERC, une bourse à court terme du Smithsonian Tropical Research Institute et le Sistema Nacional de Investigación (SENACYT), Panama.