Nouveau

Phénologie de printemps et changement climatique mondial

Phénologie de printemps et changement climatique mondial

À l’arrivée du printemps, nous remarquons les changements de saison dus à la météo mais également à une foule d’événements naturels. Selon l'endroit où vous vivez, les crocus peuvent pénétrer dans la neige, l'abat-jour peut être de retour ou les cerisiers peuvent s'épanouir. Il semble y avoir une séquence ordonnée d'événements, avec différentes fleurs printanières apparaissant dans l'ordre, des bourgeons d'érable rouge faisant irruption dans de nouvelles feuilles, ou le vieux lilas de la grange parfumant l'air. Ce cycle saisonnier de phénomènes naturels s'appelle phénologie. Le changement climatique mondial semble interférer avec la phénologie de nombreuses espèces, au cœur même de leurs interactions.

Qu'est-ce que la phénologie?

Dans les régions tempérées comme la moitié nord des États-Unis, l'activité biologique est relativement faible en hiver. La plupart des plantes sont en dormance, de même que les insectes qui s'en nourrissent. À leur tour, les animaux qui dépendent de ces insectes tels que les chauves-souris et les oiseaux hibernent ou passent les mois les plus froids dans des endroits plus au sud. Les ectothermes comme les reptiles et les amphibiens, qui tirent la chaleur de leur corps de leur environnement, ont également des phases actives liées aux saisons. Cette longue période hivernale limite toutes les activités de croissance, de reproduction et de dispersion exercées par les plantes et les animaux sur une courte période favorable. C'est ce qui rend le printemps si vivant: les plantes fleurissent et se développent, les insectes émergent et se reproduisent, et les oiseaux s'envolent pour profiter de cette prime de courte durée. Les débuts de chacune de ces activités représentent autant de marqueurs phénologiques.

Quels événements phénologiques déclencheurs?

Différents organismes répondent à différents signaux pour initier des activités saisonnières. De nombreuses plantes vont recommencer à faire pousser des feuilles après une période de dormance déterminée, ce qui dicte très grossièrement la fenêtre de feuillage. Indiquez que la température du sol, la température de l'air ou la disponibilité de l'eau sont les facteurs qui déterminent plus précisément le moment de la rupture des bourgeons. De même, les signaux de température peuvent favoriser le début de l'activité des insectes. La durée du jour elle-même peut être le déclencheur de certains événements saisonniers. Ce n'est que lorsqu'il y a un nombre suffisant d'heures de clarté que les hormones de reproduction seront produites chez de nombreuses espèces d'oiseaux.

Pourquoi les scientifiques s'intéressent-ils à la phénologie?

La période la plus exigeante en énergie dans la vie de la plupart des animaux est celle où ils se reproduisent. Pour cette raison, il est avantageux pour eux de faire coïncider la reproduction (et pour beaucoup, l'élevage de jeunes) au cours d'une période où la nourriture est la plus abondante. Les chenilles doivent éclore au moment de l'émergence des jeunes feuilles tendres du chêne, avant qu'elles ne durcissent et ne deviennent moins nutritives. Les oiseaux chanteurs nicheurs ont besoin de chronométrer l’éclosion de leurs petits tout au plus fort de l’activité des chenilles pour pouvoir tirer parti de cette riche source de protéines pour nourrir leur progéniture. De nombreuses espèces ont évolué pour exploiter les pics de disponibilité des ressources, de sorte que tous ces événements phénologiques apparemment indépendants font partie d'un réseau complexe d'interactions précises. Les perturbations saisonnières peuvent avoir de profonds effets sur les écosystèmes.

Comment le changement climatique affecte-t-il la phénologie?

Dans un rapport de 2007, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a estimé que le printemps était arrivé plus tôt entre 2,3 et 5,2 jours par décennie au cours des 30 années précédentes. Parmi les centaines de changements observés, la disparition des feuilles de ginkgo au Japon, la floraison des lilas et l’arrivée des fauvettes se sont tous déplacés plus tôt dans l’année. Le problème est que tous ces changements ne se produisent pas au même rythme, voire pas du tout. Par exemple:

  • Les papillons d’hiver ont été programmés pour éclore juste au moment où les jeunes feuilles de chêne se détachent de leurs bourgeons. Avec le changement climatique, les deux phénomènes se sont produits plus tôt dans l’année, mais beaucoup plus pour la trappe des papillons d’hiver. Les jeunes chenilles émergentes meurent alors de faim.
  • Certains oiseaux chanteurs migrateurs d'Amérique du Nord ont avancé leurs données d'arrivée. Cependant, au moins une des principales espèces d'arbres sur lesquelles ils se nourrissent a déjà changé de feuille. Les oiseaux pourraient alors manquer du maximum d’insectes que l’on trouve sur ces arbres et fournir l’énergie et les protéines dont ils ont besoin au début de leur saison de nidification.

Ces types de désalignement d'événements importants dans la nature sont appelés des inadéquations phénologiques. De nombreuses recherches sont en cours pour déterminer où ces inadéquations pourraient se produire.