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Programme les sentinelles du climat – Tome IX : Connaitre et comprendre pour protéger les espèces animales et végétales face au changement climatique
Abstract
Les Objectifs de développement durable (ODD), en particulier Life of Land, visent à conserver la biodiversité pour un avenir durable pour tous. En effet, la biodiversité contribue à l’adaptation au changement climatique mais est impactée par cette pression. Pour relever ce défi, la conservation de la biodiversité nécessite davantage de connaissances à l’échelle locale. L’échelle régionale se trouve à un niveau de décision politique pertinent pour la mise en place d’actions de lutte contre le changement climatique et pour la préservation de la biodiversité. Le manque de connaissances au niveau régional a conduit au développement d’un programme de recherche « les sentinelles du climat » en région Nouvelle-Aquitaine (au sud-ouest de la France). Cet ouvrage présente une démarche innovante de recherche action en écologie du changement climatique en 3 étapes clés.
La première étape appelée « Connaitre » est basée sur un réseau de suivi des effets sur la biodiversité locale à partir d’indicateurs. L’hypothèse de recherche est que les effets locaux peuvent être étudiés à partir d’indicateurs d’espèces de flore et de faune à capacité de déplacement limitée, appelées « sentinelles du climat ». Chaque indicateur est associé à un protocole de suivi scientifique normalisé à l’échelle locale. L’évolution des indicateurs est suivie pour chacun des écosystèmes et habitats étudiés suivants :
1) la flore et les végétations des milieux sec, humide, montagnard et forestier ;
2) les insectes : les lépidoptères des pelouses sèches, de landes humides et des pelouses de montagne, avec deux études spécifiques pour les espèces Phengaris alcon et Parnassius apollo ; les Leucorrhines et cortège d’odonates associé des lagunes des Landes de Gascogne ; Gomphocerus sibiricus et le cortège des orthoptères associé des prairies et pelouses de montagne des Pyrénées-Atlantiques ;
3) les amphibiens : Hyla molleri des lagunes du triangle landais ; Hyla arborea des mares des landes et du bocage Picto-Limousin ; Rana pyrenaica des torrents de montagne ;
4) les reptiles : Timon lepidus des dunes grises du littoral aquitain ; Zootoca vivipara des landes humides et tourbières de Nouvelle-Aquitaine ; Iberolacerta bonnali et les lézards gris des affleurements et éboulis rocheux de montagne ; Vipera berus et les vipères des landes humides d’altitude ;
5) les mammifères : Marmota marmota des pelouses et rocailles pyrénéennes.
La deuxième étape « Comprendre » est la standardisation des analyses de données pour relier le changement climatique aux données biologiques de ces espèces sentinelles du climat selon trois échelles d’étude : 1) macro-écologique : les données régionales des observatoires régionaux permettent d’accéder aux données de présence ; méso-écologique : sur des sites d’étude la mise en œuvre de protocoles de dénombrements complète en données d’abondance ; micro-écologique : les données de sondes biomimétiques et études en laboratoire permettent d’identifier la niche thermique et hydrique des espèces. Le changement climatique n’est pas le seul facteur. D’autres facteurs anthropiques sont également pris en compte via l’analyse du paysage selon des indices paysagers. Toutes ces données sont utilisées pour modéliser les réponses des espèces face au changement climatique selon les différents scénarios climatiques du GIEC jusqu’en 2100.
En troisième étape « Agir », les connaissances permettent de proposer une première réflexion d’actions pour protéger et prévenir l’extinction des espèces et de promouvoir la conservation. L’objectif à terme est de développer un programme de surveillance décennal en Nouvelle-Aquitaine similaire à ce que font les climatologues, mais adapté à la biodiversité qui pourrait être mis à jour régulièrement et servir de système d’alerte, prédisant quelles zones seront les plus à risque et quand elles le deviendront, ce qui pourrait aider à cibler les efforts de conservation.
Mots clés : abondance, amphibiens, biodiversité, biologie de la conservation, dérèglement climatique, diversité, écophysiologie, flore, impacts, indicateurs, indices paysagers, insectes, mammifères, modélisation, paysage, phénologie, protocole d’échantillonnage, répartition, reptiles, richesse, species distribution model (SDM).
... Recent studies [47,48] suggest that Podarcis may be suited to higher-elevation colonisation beyond its current range due to embryonic developmental resilience to lowered oxygen availability when transplanted to high elevation (≈3000 m ASL), well above its maximum recorded elevation (i.e., 2200 m ASL [35,49]). Moreover, Podarcis is locally observed to expand its range upslope at a steady but rapid pace in the Pyrénées [49], suggesting that fast colonisation might occur in the coming decades. ...
... Recent studies [47,48] suggest that Podarcis may be suited to higher-elevation colonisation beyond its current range due to embryonic developmental resilience to lowered oxygen availability when transplanted to high elevation (≈3000 m ASL), well above its maximum recorded elevation (i.e., 2200 m ASL [35,49]). Moreover, Podarcis is locally observed to expand its range upslope at a steady but rapid pace in the Pyrénées [49], suggesting that fast colonisation might occur in the coming decades. This will inevitably bring more Podarcis into contact with Iberolacerta and foster potential competition for territories, nesting sites, and food, as well as potentially exposing Iberolacerta to novel diseases and parasites. ...
Ectothermic animals living at high elevation often face interacting challenges, including temperature extremes, intense radiation, and hypoxia. While high-elevation specialists have developed strategies to withstand these constraints, the factors preventing downslope migration are not always well understood. As mean temperatures continue to rise and climate patterns become more extreme, such translocation may be a viable conservation strategy for some populations or species, yet the effects of novel conditions, such as relative hyperoxia, have not been well characterised. Our study examines the effect of downslope translocation on ectothermic thermal physiology and performance in Pyrenean rock lizards (Iberolacerta bonnali) from high elevation (2254 m above sea level). Specifically, we tested whether models of organismal performance developed from low-elevation species facing oxygen restriction (e.g., hierarchical mechanisms of thermal limitation hypothesis) can be applied to the opposite scenario, when high-elevation organisms face hyperoxia. Lizards were split into two treatment groups: one group was maintained at a high elevation (2877 m ASL) and the other group was transplanted to low elevation (432 m ASL). In support of hyperoxia representing a constraint, we found that lizards transplanted to the novel oxygen environment of low elevation exhibited decreased thermal preferences and that the thermal performance curve for sprint speed shifted, resulting in lower performance at high body temperatures. While the effects of hypoxia on thermal physiology are well-explored, few studies have examined the effects of hyperoxia in an ecological context. Our study suggests that high-elevation specialists may be hindered in such novel oxygen environments and thus constrained in their capacity for downslope migration.
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