Chercheur en écologie, Muséum national d’histoire naturelle – Université de Porto
Actu-Environnement : Quels types de changement morphologique ou physiologique peuvent être entraînés chez les animaux par le réchauffement climatique ?
Nicolas Dubos : L'augmentation des températures peut s'exprimer chez les animaux vertébrés selon deux règles, qui semblent être contradictoires, mais qui ne le sont pas. La règle de Bergmann (en référence au biologiste Carl Bergmann) stipule qu'une plus grande taille générale du corps permet aux animaux une plus ample réserve d'énergie ou de chaleur. On aurait donc tendance à retrouver des animaux de plus grande taille aux pôles, où les températures sont basses, et de plus petite taille sous les tropiques. Ce phénomène pourrait s'appliquer au changement climatique : si un endroit donné se réchauffe, les animaux y rétréciraient.
C'est ce que j'ai initialement observé lors de ma thèse au Muséum national d'histoire naturelle : dans le sud de la France, où de fortes chaleurs se manifestent dès le printemps, les jeunes passereaux (1) se rétrécissent d'année en année. Néanmoins, il s'est avéré qu'il s'agissait plus exactement d'une conséquence indirecte de la dégradation générale de leur habitat : un manque de ressources pouvant être allouées à leur croissance.
La règle d'Allen (posée par l'ornithologue Joel A. Allen), quant à elle, théorise que pour améliorer leur régulation thermique (ou thermorégulation), les animaux jouent sur la taille de leurs appendices pour dissiper davantage de chaleur – comme un bec plus long chez les oiseaux ou des oreilles plus grandes chez les rongeurs. Le développement d'appendices plus longs s'avère plus coûteux en énergie qu'un rétrécissement du corps et peut donc éventuellement constituer une adaptation évolutive au fil du temps. Il reste néanmoins à démontrer si ce changement conduit à un gain, en termes de taux de survie et de reproduction, et représente ou non un réel avantage évolutif à terme.
AE : Comment savoir alors si ces changements constituent de véritables adaptations évolutives ?
Florilège d'espèces impactées par le réchauffement climatique
Dans une étude publiée en août 2022, des biologistes du Centre national de recherche scientifique (CNRS) affirment que le réchauffement climatique accélère le vieillissement d'une espèce de lézard européen, Zootoca vivipara. L'augmentation anormale des températures affecterait la longueur des télomères, les extrémités protectrices des chromosomes qui constituent le « capital vieillissement » des êtres vivants.
Toujours en août dernier, des chercheurs britanniques ont observé un rétrécissement et une asymétrie des ailes de bourdons (comme Bombus terrestris) conservés dans cinq musées depuis 1900. D'après eux, il s'agirait d'une conséquence hormonale du réchauffement climatique sur le développement embryonnaire. Ce « stress hormonal » dû à la chaleur toucherait également le bar commun (Dicentrarchus labrax), sous la forme d'une masculinisation dramatiquement accrue.
Enfin, en septembre 2021, des chercheurs australiens et canadiens ont examiné les squelettes de perroquets, rongeurs et chauves-souris archivés depuis 1871 dans plusieurs musées australiens. Chez les espèces d'oiseaux étudiées, ils ont constaté une augmentation de 4 à 10 % de la taille des becs au fil du temps. Le résultat, selon eux, d'une possible adaptation « accélérée » au réchauffement climatique.
Concernant le réchauffement climatique, il s'agit bien d'une telle contrainte. Les limites de résistance à la chaleur sont, en effet, les mêmes pour un grand nombre d'espèces, tropicales ou tempérées. Mais avec l'augmentation des températures, les espèces tropicales (2) ont beaucoup plus de risques de franchir leur limite de tolérance. Cependant, savoir si les espèces touchées réussissent, ou réussiront, à s'y adapter suffisamment rapidement demeure pour l'instant un mystère.
Ce qu'on observe pour la plupart d'entre elles, c'est qu'elles n'ont pas le temps de s'adapter à la vitesse de l'augmentation actuelle des températures. Les effets directs (la chaleur extrême) et indirects (manque de ressources) du réchauffement climatique conduisent le plus souvent à un déclin trop rapide, sans possibilité d'adaptation.
Tout cela reste très compliqué à évaluer et demande un énorme jeu de données ainsi que des études démographiques précises pour statuer sur le caractère évolutif d'un changement spécifique. Mais le réchauffement climatique est a priori trop brutal, au niveau temporel, pour constituer une contrainte évolutive. Si tant est qu'il ne persiste pas sur un temps très long et s'atténue dans les décennies à venir, les espèces auront une marge de manœuvre suffisante pour ne pas enclencher un processus évolutif irréversible.
AE : Qu'en est-il des modifications des aires de répartition ou de saisonnalité ?
ND : Ces changements de « comportement » ne sous-tendent, par exemple, pour l'instant pas d'adaptation. Dans le cas du déplacement de certaines populations vers le nord, où les températures sont plus clémentes, les espèces viennent seulement remplir de nouvelles niches écologiques disponibles. Ce « forçage » environnemental peut constituer une incidence géographique à un processus évolutif, mais n'est pas une « décision » de l'animal. On ne peut donc pas parler d'adaptation.
Par ailleurs, lorsqu'une espèce modifie ses périodes d'activité, notamment pour chasser plus tôt qu'à l'accoutumée, elle ne fait que répondre aux indices sensoriels de conditions devenues plus favorables. Il s'agit d'un comportement flexible, qui peut être réversible. C'est cette plasticité qui peut également conduire certaines espèces à survivre dans un environnement aux conditions climatiques pourtant considérées jusqu'ici comme suboptimales pour elles. Il faut en tout cas espérer qu'à l'avenir, la tolérance thermique de beaucoup d'espèces aura finalement été sous-estimée. Autrement, elles devront finir par s'adapter véritablement pour survivre.
