« Dangereusement trompeur » – Des scientifiques utilisent une stratégie erronée pour prédire les réponses des espèces au changement climatique

par François Dupont
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Le titre peut être reformulé comme suit :

« Les scientifiques employant une stratégie erronée pour prévoir les réactions des espèces au changement climatique sont qualifiés de « trompeurs » »

Une étude récente, menée par des chercheurs de l'Université de l'Arizona, a dévoilé les limites de l'approche de substitution espace-temps utilisée pour prédire comment les espèces réagiront au changement climatique. Cette recherche indique que cette méthode n’est peut-être pas un moyen fiable de prévoir la manière dont les espèces s’adapteront aux changements climatiques à l’avenir.

L'étude, à laquelle participent des scientifiques de l'Université de l'Arizona, suggère que les changements se produisent plus rapidement que les arbres ne peuvent s'adapter. Cette découverte sert de mise en garde pour les écologistes qui étudient les effets du changement climatique.

À mesure que les températures mondiales augmentent et que les modèles climatiques changent, diverses formes de vie vont soit migrer, soit s’adapter, soit être menacées d’extinction. Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont utilisé une technique particulière pour estimer comment une espèce se comportera pendant cette ère de changement important. Cependant, des recherches récentes suggèrent que cette méthode peut produire des résultats trompeurs ou incorrects.

Découvrir les failles des approches prédictives

Des chercheurs de l'Université d'Arizona, ainsi que des collègues du Service forestier des États-Unis et de l'Université Brown, ont découvert que l'approche de substitution espace-temps couramment utilisée ne permettait pas de prédire avec précision comment le pin ponderosa, un arbre répandu dans l'ouest des États-Unis, a évolué. répondu à plusieurs décennies de réchauffement. Cela implique que d’autres études s’appuyant sur cette approche pourraient ne pas refléter avec précision la manière dont les espèces réagiront au changement climatique au cours des prochaines décennies.

Pour parvenir à cette conclusion, l'équipe a collecté et analysé les cernes des pins ponderosa provenant de divers endroits de l'ouest des États-Unis, remontant à 1900. Ils ont comparé la croissance réelle de ces arbres avec les prédictions du modèle concernant la façon dont ils devraient réagir au réchauffement.

Margaret Evans, co-auteur de l'étude et professeure agrégée au laboratoire de recherche sur les cernes des arbres de l'UArizona, a expliqué : « Nous avons constaté que la substitution espace-temps génère des prédictions qui sont incorrectes quant à savoir si la réponse au réchauffement est positive ou non. négatif. Cette méthode suggère que les pins ponderosa devraient bénéficier du réchauffement, mais en réalité, ils souffrent de l’augmentation des températures. C’est dangereusement trompeur.

Leurs conclusions ont été publiées le 18 décembre dans les Actes de l'Académie nationale des sciences. Daniel Perret, membre ORISE du US Forest Service, a été le premier auteur de l'étude et a reçu une formation en analyse des cernes des arbres au laboratoire de l'UArizona dans le cadre du cours d'été sur les méthodes de terrain de l'université. Cette recherche faisait partie de sa thèse de doctorat à l'Université Brown, où il a travaillé avec Dov Sax, professeur de biogéographie et de biodiversité et co-auteur de l'article.

Défis liés à la substitution espace-temps

La méthode de substitution espace-temps part du principe que chaque espèce occupe sa gamme préférée de conditions climatiques. Les scientifiques ont supposé que les individus qui prospèrent dans l’extrémité la plus chaude de cette fourchette peuvent servir d’indicateur de ce qui pourrait arriver aux populations situées dans des endroits plus froids dans un avenir plus chaud.

Cependant, l’équipe de recherche a découvert que les pins ponderosa poussent en réalité à un rythme plus lent dans les endroits plus chauds. Selon le paradigme de substitution espace-temps, cela suggérerait qu'à mesure que le climat se réchauffe à la limite la plus froide de la répartition de l'arbre, les conditions devraient s'améliorer. Mais ce n’est pas le cas lorsque l’on examine les données sur les cernes des arbres.

Lorsque l’équipe a utilisé les cernes des arbres pour évaluer la façon dont les arbres réagissaient aux changements de température, ils ont constaté que les pins ponderosa étaient systématiquement affectés négativement par les fluctuations de température. "Dans les années plus chaudes que la moyenne, ils présentent des anneaux de croissance plus petits que la moyenne, ce qui indique que le réchauffement leur est préjudiciable, et cela est vrai partout", a expliqué Evans.

L'équipe soupçonne que cela se produit parce que les arbres sont incapables de s'adapter assez rapidement pour suivre le rythme du changement rapide du climat.

Influence des précipitations et réflexions finales

En plus de la température, les chercheurs ont également étudié la manière dont les arbres réagissaient aux changements de précipitations. Leurs résultats ont confirmé qu’un approvisionnement accru en eau est toujours bénéfique, que ce soit en termes de temps ou de situation géographique.

Evans a souligné les dangers potentiels des prédictions spatiales, déclarant : « Ces prédictions basées sur des modèles spatiaux sont risquées car ces modèles reflètent le point final après une longue période au cours de laquelle les espèces ont eu l'opportunité d'évoluer, de se disperser et finalement de s'adapter à leur environnement. Cependant, ce n’est pas ainsi que le changement climatique opère. Malheureusement, les arbres se retrouvent aujourd’hui dans une situation où les changements se produisent plus rapidement qu’ils ne peuvent s’adapter, ce qui les expose à un risque important d’extinction. C’est un avertissement pour les écologistes.»

Référence : « La réponse d'une espèce à la variation climatique spatiale ne prédit pas sa réponse au changement climatique » par Daniel L. Perret, Margaret EK Evans et Dov F. Sax, publié le 18 décembre 2023 dans les Actes de la National Academy. des Sciences. DOI : 10.1073/pnas.2304404120

Le financement de cette recherche a été fourni par le Département d'écologie, d'évolution et de biologie des organismes de l'Université Brown, l'Institut de Brown pour l'environnement et la société, l'American Philosophical Society Lewis & Clark Fund for Exploration and Field Research, l'USDA Forest Service Pacific Northwest Research Station, DOE. Institut d'Oak Ridge pour la science et l'éducation et NSF Macrosystems Biology.

Foire aux questions (FAQ) sur les prévisions du changement climatique

Quelle est la méthode de substitution espace-temps dans la recherche écologique ?

La méthode de substitution espace-temps est une approche utilisée dans la recherche écologique pour prédire comment les espèces réagiront au changement climatique. Il s’agit d’étudier le comportement des individus d’une espèce vivant dans des endroits plus chauds afin de prévoir comment la même espèce se comportera dans des endroits plus froids à mesure que les températures augmentent.

Qu’ont découvert les recherches récentes sur la méthode de substitution espace-temps ?

L'étude récente a révélé que la méthode de substitution espace-temps prédisait de manière inexacte la réponse des pins ponderosa de l'ouest des États-Unis à plusieurs décennies de réchauffement. Contrairement aux prédictions, ces arbres ont effectivement souffert du réchauffement, mettant en évidence un défaut de fiabilité de la méthode.

Pourquoi cette découverte est-elle significative ?

Cette découverte est importante car elle remet en question l’efficacité de la méthode de substitution espace-temps pour prédire comment diverses espèces réagiront au changement climatique. Cela suggère que le recours à cette méthode pourrait conduire à des conclusions trompeuses ou incorrectes sur les impacts du réchauffement sur les espèces.

Comment l’équipe de recherche a-t-elle mené son étude ?

L'équipe de recherche a collecté et analysé les cernes des pins ponderosa datant de 1900 dans divers endroits de l'ouest des États-Unis. Ils ont comparé la croissance réelle de ces arbres aux prédictions faites par le modèle de substitution espace-temps concernant leur réponse au réchauffement.

Quelles sont les implications des résultats pour la recherche écologique ?

Les résultats impliquent que d’autres études écologiques utilisant la méthode de substitution espace-temps peuvent également produire des résultats inexacts lors de l’évaluation de la réaction des espèces au changement climatique. Cela a des implications sur l’exactitude des prévisions écologiques et des efforts de conservation.

Quels autres facteurs la recherche a-t-elle pris en compte en dehors de la température ?

Outre la température, l’étude a également étudié la façon dont les arbres réagissaient aux changements de précipitations. La recherche a confirmé qu’un apport accru en eau avait systématiquement un effet positif sur les arbres, quelle que soit l’heure ou la situation géographique.

Quel est le message clé pour les écologistes et ceux qui se préoccupent du changement climatique ?

Le message clé est un avertissement à l'intention des écologistes et des chercheurs qui étudient les effets du changement climatique. L’étude suggère que les espèces pourraient ne pas être capables de s’adapter assez rapidement pour suivre le rythme du changement climatique rapide, ce qui présente pour certaines un risque important d’extinction.

En savoir plus sur les prévisions du changement climatique

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