La génétique des plantes arctiques menacée par le changement climatique
Un nouvelle étude financée par une équipe de chercheurs autrichiens, français et norvégiens a découvert que les températures en augmentation suite au changement climatique auront différentes conséquences pour des espèces végétales arctiques uniques. Ces nouveaux résultats se concentreront sur de futurs efforts de conservation dans la région et aideront les scientifiques à établir la liste des espèces importantes à conserver. Tandis que les chercheurs s'attendent à ce que la majorité des espèces végétales perdent du terrain dans leur propre habitat suite au changement climatique, cette nouvelle étude montre qu'au sein d'une espèce végétale, toutes les plantes n'expérimentent pas les mêmes conséquences génétiques. L'étude, publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society B, a été financée partiellement par le projet ECOCHANGE («Challenges in assessing and forecasting biodiversity and ecosystem changes in Europe») qui a reçu 6 999 998 d'euros de financement dans la cadre du sixième programme-cadre (6e PC) de l'UE. Avec le temps, le changement climatique aura un impact considérable sur la diversité biologique, et cela se remarquera d'autant plus en Arctique et dans les environnements alpins, qui sont exposés aux changements climatiques les plus extrêmes. Ainsi, il est essentiel d'étudier les conséquences génétiques du changement climatique sur la diversité biologique. L'équipe a étudié 10 000 échantillons de 27 espèces végétales en Arctique et dans certains environnements alpins d'Europe centrale. Bien qu'il y ait une pléthore d'études antérieures qui se concentrent sur leurs travaux pour explorer les conséquences du changement climatique sur la diversité biologique, peu d'entre elles ont pris en compte les variations génétiques au sein d'une espèce spécifique, se concentrant plutôt sur une espèce en tant qu'ensemble. Les résultats montrent que les espèces qui utilisent le vent et les oiseaux pour disperser leurs graines perdront moins de diversité génétique dans un climat plus chaud que les espèces disposant d'un mécanisme de dissémination des graines localisé. L'auteur principale de l'étude, Inger Greve Alsos, de l'University Centre de Svalbard, en Norvège, commente: «Il s'agit de la première étude à utiliser des données empiriques pour estimer la perte de diversité génétique par la perte d'habitat pour plusieurs espèces végétales selon différents scénarios climatiques. La variation génétique est essentielle pour que les espèces s'adaptent au changement climatique. Si une espèce dotée d'un mécanisme de dissémination de graines localisé disparaît d'une région, cela signifie que cette espèce en tant que telle subira une perte irrévocable de diversité génétique.» La renoncule des glaciers (Ranunculus glacialis) en est un bon exemple; cette espèce ne grandit que sur les sommets montagneux et il n'y a que très peu d'échange génétique entre les populations, c'est pourquoi elle devrait donc perdre une grande part de sa diversité génétique dans un climat plus chaud. Par contre, le bouleau nain (Betula nana) s'adaptera mieux à un climat plus chaud car l'espèce est dotée d'un mécanisme de dissémination éolienne de ses graines et une durée de vie plus longue, soit de plus de 100 ans. Le bouleau nain n'a pas à s'inquiéter de son avenir car il existe un flux génétique suffisant entre les populations. La forme de croissance des espèces est également importante; étant donné que les arbres et arbustes sont généralement plus hauts et vivent plus longtemps que les herbes, ils disséminent et préservent leurs gènes beaucoup mieux que de nombreuses espèces d'herbes. Certaines espèces peuvent expérimenter une réduction de plus de 80% de leurs habitats, mais conservent plus de 90% de leur diversité génétique. D'autres espèces pourraient perdre seulement la moitié de leur diversité génétique si leur habitat est réduit de 65%. De nombreuses approches de modélisation de pointe ont été utilisées pour évaluer l'impact du changement climatique sur la biodiversité et les écosystèmes. Parmi ces évaluations, citons des scénarios avancés socio-économiques et des projections de rendement de distribution d'espèces, de communautés et de biomasse, et de fonctionnement des écosystèmes. Néanmoins, ces approches ont leurs limitations. Premièrement, des connaissances et des données sur la distribution antérieure des espèces sont toujours limitées, mais nécessaires pour les tester dans le passé avant de les projeter dans le futur. Nous avons besoin de bonnes estimations sur les taux de migration longue distance des espèces pour évaluer si elles peuvent ne pas être dépassées par le changement planétaire rapide. De plus, certaines théories de modèles, comme la stabilité de niche sur le temps et/ou l'espace, n'ont pas été testées. Les chercheurs pensent également que davantage d'estimations d'incertitude sont nécessaires dans les prévisions de modèles. L'objectif général d'ECOCHANGE, qui a été lancé en 2007 et devrait s'achever en mars 2012, est d'aborder ces limites en intégrant différentes approches de modélisation utilisées à l'heure actuelle (en fonction de la niche, dynamique, dissémination etc...) et en développant des méthodologies solides pour l'estimation d'incertitudes associées à ces projections.Pour de plus amples informations, consulter: The University Centre in Svalbard (UNIS): http://www.unis.no/
Pays
Autriche, France, Norvège