La réponse d'un mammifère aux changements environnementaux
Le rythme de perte de biodiversité est aujourd'hui mille fois supérieur aux taux historiques d'extinction. Moteur majeur de cette disparition catastrophique, le changement climatique représente un problème environnemental important dans le monde entier. Pour mieux comprendre les conséquences du changement climatique sur la biodiversité, l'initiative ARC (Adaptive responses to climate change), financée par l'UE, a étudié la réponse d'un mammifère alpin aux changements environnementaux. La marmotte des Alpes hibernante (Marmota marmota) fait partie d'un écosystème hautement vulnérable des Alpes et représente ainsi une espèce modèle idéale. Les chercheurs ont utilisé les données recueillies sur 1 329 marmottes capturées sur une période de 22 ans (1991-2013) pour évaluer la vulnérabilité ou la résilience des populations de marmottes au changement climatique en cours. Au cours des 22 ans qu'a duré l'étude, les températures ambiantes de printemps ont augmenté, les sécheresses estivales sont devenues plus fréquentes et les hivers sont devenus plus durs. En réponse à ces changements environnementaux, une réduction des tailles de portée avait déjà été observée, et des analyses préliminaires ont montré d'autres changements ultérieurs dans les dynamiques de population. L'étude des évolutions de taille, de masse et de température corporelle (trois caractéristiques physiques étroitement liées à la reproduction et la survie) peut fournir des informations mécanistes sur la relation entre les variables environnementales et les dynamiques de population. Au cours des 22 années de l'étude, la taille des marmottes des Alpes s'est réduite, tandis que leur masse est restée constante. Par ailleurs, alors que la taille dépend seulement de variations interannuelles des conditions printanières, la masse est également influencée par les conditions estivales et hivernales. Cependant, les dynamiques de ces deux caractéristiques n'impliquent pas de réponse génétique à la sélection. En enregistrant les températures corporelles de 40 marmottes sur une période de deux ans, les chercheurs ont découvert qu'elles pouvaient ajuster leur température corporelle en fonction des conditions environnementales, à la fois lors de leurs périodes d'hibernation et de vie active. Au cours de la période d'hibernation, elles ajustent leur température corporelle à la température ambiante spécifique des terriers, qui peut bénéficier d'un tampon avec l'environnement social. En dehors de la période d'hibernation, il a également été observé que la température corporelle et l'activité des marmottes étaient également très variables. En période estivale, les régimes de température corporelle reflétaient les variations de la température de l'air, des précipitations et des vitesses de vent dans le temps. En particulier, les chercheurs ont observé des températures corporelles basses (en-dessous de 32°C) et une faible activité pendant les jours froids et pluvieux pendant la saison active. Les marmottes peuvent par conséquent réagir à des conditions environnementales difficiles en se plaçant quotidiennement dans un état de torpeur (c'est-à-dire une brève période dans un état semblable à l'hibernation) jusqu'à ce que les conditions s'améliorent. Si les marmottes peuvent s'adapter à des perturbations environnementales en ajustant leur taille, leur poids et leur température corporelle en conséquence, les individus les plus flexibles devraient produire la plus grande descendance et avoir de meilleures chances de survie. Ainsi, l'évaluation de la dynamique complexe entre les traits et leur plasticité aux changements environnementaux développera la capacité des chercheurs à évaluer si la plasticité observée pourrait être une réponse adaptative aux changements environnementaux ou non. Cela pourrait également indiquer si les populations de marmotte peuvent être suffisamment résilientes pour supporter les changements climatiques futurs. Comprendre l'impact du changement climatique sur la viabilité d'une population vulnérable de mammifère, suivant l'approche mécaniste utilisée dans cette recherche, permettra aux décideurs politiques de prévoir les changements de population et de développer des stratégies de conservation.
Mots‑clés
Mammifères, changement climatique, biodiversité, marmotte des Alpes, température corporelle, hibernation, taille du corps, Alpes françaises