Biologiste et directrice de recherche au Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive (CEFE) à Montpellier.
Actu-Environnement : Cet hiver a été particulièrement doux. Quelles ont été les conséquences de ces températures anormalement élevées sur la biodiversité en France ?
Anne Charmantier : L'hiver 2019-2020 a en effet été très doux, et dans certaines régions d'Europe on a déjà vu des conséquences surprenantes sur la végétation et les animaux. Par exemple en Scandinavie, beaucoup d'oiseaux migrateurs n'ont pas migré cette année puisque les températures étaient suffisamment douces et la mer non gelée. J'étudie les oiseaux et je participe à des suivis qui ont lieu essentiellement au printemps, au moment où ils se reproduisent. Nous pensons que ce printemps sera très intéressant à étudier pour la reproduction, puisque l'hiver a été si doux. Malheureusement, depuis le début du confinement, nous n'avons plus le droit de faire du terrain. Nous n'avons pour le moment pu faire qu'une tournée de nos nichoirs à Montpellier et dans des forêts de chênes. On a observé des dates de ponte vraiment précoces. Ces constats ne sont pas non plus sans précédent, parce qu'il y a déjà eu des hivers doux qui ont mené à un printemps précoce pour la reproduction. On espère avoir des autorisations bientôt, mais pour l'instant nous n'avons pas assez de données pour conclure sur les conséquences de l'hiver. Nous nous attendons cependant à ce que, à travers toute la chaîne alimentaire, la reproduction chez les plantes et les animaux se produise plus tôt.
AE : En quelle mesure ces changements de comportement sont-ils attribuables au changement climatique ?
A. C. : Ce que l'on observe chez les oiseaux, c'est que, depuis un demi-siècle et de manière beaucoup plus accélérée depuis vingt à trente ans, on a une avancée de la reproduction des oiseaux. Ils se reproduisent beaucoup plus tôt : à l'échelle d'un demi-siècle, on a chez les mésanges une avancée de quinze jours à peu près, c'est assez conséquent, et c'est en accord avec celle du printemps pour les arbres et les insectes.
En temps normal, les oiseaux s'ajustent aux variations du climat car ils doivent synchroniser leur reproduction avec la présence de leurs proies, par exemples les chenilles pour les mésanges, afin de pouvoir nourrir leurs poussins. Certaines espèces arrivent à se reproduire plus ou moins tôt d'une année sur l'autre en fonction de la précocité du printemps. Ce que l'on observe avec le réchauffement climatique, ce sont des variations annuelles, mais également quelque chose de directionnel, c'est à dire que les oiseaux se reproduisent de plus en plus tôt.
Une autre dimension du dérèglement climatique importante à souligner, c'est qu'il se traduit non seulement par un réchauffement, mais également par des évènements climatiques extrêmes de plus en plus fréquents. Nous avons étudié ces évènements et leurs conséquences sur les oiseaux et nous avons pu montrer qu'en termes de force de sélection naturelle agissant sur les oiseaux, ils jouent un grand rôle. Le fait que le climat se réchauffe pose des contraintes nouvelles pour les oiseaux et crée de nouvelles pressions de sélection naturelle. Les oiseaux sont confrontés à des conditions climatiques auxquelles ils n'ont jamais fait face. C'est un défi encore plus important à relever pour eux.
AE : Sur le long terme, quelles sont les conséquences négatives de ces changements climatique ?
A. C. : Les espèces migratrices sont particulièrement sensibles à ces effets climatiques, notamment celles qui ont de très longues migrations. Dans notre équipe, nous étudions notamment la sterne pierregarin en collaboration avec Sandra Bouwhuis l'Institut Ornithologique de Wilhemshaven en Allemagne, dont les migrations vont depuis l'Afrique tropicale et sub-tropicale, jusqu'au nord de l'Europe. Et là, les distances étant très, très longues, c'est vraiment compliqué pour les oiseaux, quand ils sont sur leur zone d'hivernage, de prédire ce qui se passe sur les zones de reproduction, en Allemagne par exemple. Souvent, ils arrivent sur leur lieu de reproduction trop tard, parce qu'ils n'ont pas pu prévoir quel était le climat dans ces zones-là. Une autre conséquence négative pour les oiseaux marins est l'effet du climat sur leur alimentation, et en particulier sur le stock de poissons. On sait que les eaux qui sont froides sont plus productives en poissons. On observe un déclin des populations chez énormément d'espèces d'oiseaux marins, parce que ces espèces n'ont plus assez de proies pour élever leurs oisillons. Ce n'est pas dû uniquement au dérèglement climatique, mais également à la surpêche. Ces deux effets combinés mettent en danger énormément de populations d'oiseaux marins.
AE : Cette année, par exemple, on a observé que certaines espèces ont changé leurs habitudes de migration. L'ONG espagnole SEO BirdLife a, par exemple, montré que 80 % des cigognes passent désormais l'hiver sur la péninsule ibérique plutôt qu'en Afrique. Pouvons-nous nous attendre à ce que ce type de phénomène s'amplifie dans les années à venir ?
A. C. : Oui, et nous pouvons déjà le remarquer. Aujourd'hui, on ne voit plus certaines espèces que l'on savait présentes pendant la migration dans certaines zones de France, comme les merles noirs ou les grives. Est-ce parce que ces espèces sont chassées, ou est-ce parce qu'elles ont trouvé de nouveaux couloirs de migration ? À quel point le changement de leurs habitudes migratrices est-il lié au changement climatique ? Des recherches sont en cours actuellement sur ce sujet (1) . Au laboratoire de la Tour du Valat, en Camargues, les flamants roses sont étudiés dans leurs choix de migration : chez cette espèce migratrice partielle, de plus en plus d'individus décident de ne pas migrer et restent dans le Sud de la France durant tout l'hiver. Nous nous attendons à ce que les oiseaux migrateurs dans certaines zones deviennent de moins en moins migrateurs et restent dans leur zone d'hivernage. D'autres espèces vont ajuster leur chemin et le nombre d'escales qu'ils font pendant leur migration parce qu'ils vont rencontrer, notamment en Afrique, des circonstances très contraignantes.
Ce qui nous intéresse en écologie évolutive, c'est de comprendre si ces changements se font par une plasticité individuelle, c'est-à-dire par la capacité des individus à s'ajuster aux circonstances d'une année sur l'autre, ou bien s'il y a vraiment une évolution génétique, notamment chez les espèces où il y a de la migration partielle, autrement dit où certains individus sont sédentaires et d'autres sont migrateurs, comme c'est le cas chez le flamant rose. On sait qu'il y a certainement un déterminisme génétique assez conséquent. On s'attend non seulement à un ajustement des individus, mais également à une évolution génétique. En effet, pour ces espèces localisées dans des zones d'hivernage qui deviennent de plus en plus favorables à leur reproduction à cause du réchauffement climatique, la sélection naturelle va certainement favoriser ceux qui ne sont pas migrateurs.
AE : Toutes les espèces ont-elles la même capacité à se déplacer pour suivre le déplacement de leurs zones climatiques optimales ?
A. C. : Non, bien entendu. C'est vrai que les oiseaux ont, par rapport aux plantes, des capacités de dispersion plus importantes. On pourrait penser qu'étant très mobiles, ils devraient avoir des déplacements d'aires de distribution qui leur permettent de « rattraper » le printemps. Mais alors, il y a plusieurs problèmes. D'une part, les oiseaux sont souvent inféodés à un habitat. Par exemple, les mésanges vont être idéalement dans des forêts de chênes verts ou des forêts de chênes blancs. Et les arbres, eux, ne vont pas forcément se déplacer latitudinalement à la même vitesse que le réchauffement. Donc ce n'est pas possible de déplacer toutes les aires de distribution des oiseaux. D'autre part, il y a quand même beaucoup d'espèces d'oiseaux qui sont très sédentaires et qui ne vont pas forcément se déplacer pour aller explorer d'autres environnements plus favorables. Finalement, les changements d'aires de distribution d'espèces ne sont finalement pas très conséquents et ne concernent vraiment pas toutes les espèces.
AE : Le dérèglement du climat bouleverse également les interactions entre les espèces au sein des écosystèmes. Certaines changent de zones géographiques et d'autres non, ou moins vite…
A. C. : Exactement. Par conséquent, certaines espèces vont pouvoir devenir invasives. Les généralistes, qui peuvent s'adapter partout, vont peut-être, en se déplaçant, déloger des espèces socialement dominées. Ce sont des choses qui sont très difficiles à anticiper. Par exemple, l'installation dans les villes européennes de la perruche à collier n'a pas été très anticipée, parce que je pense que l'on ne se rendait pas compte qu'en laissant échapper quelques oiseaux, on pouvait avoir des colonies sédentaires de perruches à collier. Lorsque c'est arrivé, il y a une trentaine d'années, le climat n'était pas favorable à ces espèces. Maintenant, on se rend compte qu'elles sont bien ici, qu'elles installent des colonies, et qu'elles créent des problèmes par rapport aux espèces locales qui sont dominées.
AE : Est-ce que les mécanismes de plasticité phénotypique (2) observés chez certaines espèces sont suffisants pour leur permettre de faire face à ces changements ?
A. C. : J'ai beaucoup travaillé sur la mésange bleue et la mésange charbonnière, dont la plasticité est assez bonne. Leur plasticité phénotypique leur permet pour l'instant de s'ajuster.
On observe néanmoins que dans certains pays, la plasticité n'est pas suffisante, en particulier dans des pays nordiques où le réchauffement n'est pas le même.
Ce qui peut poser problème aux oiseaux, c'est qu'ils ont l'habitude de décider de leur reproduction sur des indices qu'ils captent dans l'environnement et qui leur permettent de prédire quelle va être la chaleur printanière. Au cours de l'histoire évolutive de la plupart de ces espèces, il y a eu une sélection pour que les oiseaux utilisent des indices adéquats pour pouvoir déterminer longtemps à l'avance la bonne période. Cependant, avec le réchauffement climatique, aux Pays-Bas par exemple, les températures sont aussi froides qu'il y a cinquante ans au début du printemps, mais il y a ensuite une accélération du réchauffement. Et vers la fin de la saison, le printemps est beaucoup plus chaud qu'il ne l'était il y a trente ans. Cela veut dire que les oiseaux vont prendre appui sur des indices qui ne sont plus fiables, qui les poussent à choisir des dates de ponte inadaptées. On pense que cela explique en partie le fait que certaines populations de mésanges arrivent à mieux s'adapter que d'autres.
Une synthèse de 71 études (3) publiée en 2019 dans Nature Communications a récemment montré que le changement climatique a peu d'effet sur la morphologie des oiseaux. Il a en revanche un effet très fort sur la phénologie. Certaines espèces sont, par conséquent, déjà en danger à cause de leur non-adaptation, ou de leur adaptation trop lente.
AE : Et quelles réponses structurelles pouvons-nous apporter pour limiter l'impact du dérèglement climatique sur la biodiversité ?
A. C. : Je pense qu'il ne faut pas essayer de résoudre le symptôme. Par exemple, le fait que certaines espèces d'oiseaux ont du mal à se reproduire parce qu'il n'y a pas assez de poissons dans les eaux qui se réchauffent, c'est un symptôme. Il faut revenir à la source du problème, donc à la surpêche, ou, dans le cadre du dérèglement climatique, aux émissions de gaz à effet de serre. C'est une question qui dépasse complètement l'étude d'une espèce en particulier ou d'un écosystème. Il faut trouver une solution à l'échelle planétaire, avec un nouvel équilibre de consommation et d'émissions de gaz à effet de serre.
