Le succès évolutif des plantes à fleur (Angiospermes) vient en partie du fait qu’elles s’associent à d’autres organismes, et notamment des insectes, pour assurer leur reproduction sexuée via la pollinisation croisée. Ce type de reproduction assure le brassage génétique et donc l’évolution de l’espèce. Pourtant, chez les plantes carnivores, un problème évident se pose… Comment arrivent-elles à trier les insectes qu’elles capturent pour palier au manque de nutriments de leur milieu, de ceux assurant la pollinisation de leurs fleurs et donc leur reproduction ? En d’autres termes, comment font-elles pour ne pas manger leurs pollinisateurs ?
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Fleur de Drosophyllum lusitanicum
Quelques bases de biologie pour commencer
Il existe plusieurs types de plantes avec chacune des caractéristiques biologiques bien différentes. Le groupe dominant actuellement le règne végétal se nomme « Angiosperme » et il regroupe toutes les plantes qui produisent des fleurs. Il existe aussi les Gymnospermes qui produisent des cônes et non des fleurs (c’est le cas des conifères par exemple), les Ptéridophytes (fougères et plantes similaires) et les Bryophytes (mousses au sens large) se reproduisent par spores avec un cycle de vie plus complexe. Sans entrer trop dans le détail, les plantes à fleurs seraient apparues relativement récemment d’un point de vue évolutif, il y a environ 130 million d’années (même si cette date fait débat), et dominent actuellement l’immense majorité de la diversité terrestre : plus de 90% des espèces de plantes font des fleurs. Comment expliquer cette domination écrasante ? Au moins en partie grâce à la production de fleurs.
La sphaigne est une mousse appartenant au grand groupe des Bryophytes
Avant d’expliquer pourquoi, il est bon de rappeler quelques fondamentaux. La reproduction sexuelle permet un brassage génétique qui est à la base de l’évolution des espèces. Sans brassage génétique, les espèces n’évoluent pas et ne peuvent donc pas s’adapter à de nouvelles conditions environnementales. Chez les plantes à fleurs et les conifères, le pollen produit par les étamines joue le rôle du gamète mâle et les ovules situés à la base des stigmates dans l’ovaire, ou dans le cône, représentent les gamètes femelles. Lorsque le grain de pollen féconde l’ovule, ce dernier se transforme en graine et l’ovaire en fruit. Les graines sont alors dispersées dans la nature via plusieurs procédés (vent, animaux etc.), germent et donnent un nouvel individu avec les caractéristiques des parents.
Avant l’apparition des fleurs, les Gymnospermes (conifères) se servaient majoritairement du vent pour disperser le pollen dans l’espoir qu’un grain tombe par hasard sur le cône femelle d’un autre individu de la même espèce pour qu’il y ait une pollinisation croisée. Les probabilités que cet évènement se produise sont si infimes que les conifères produisent une quantité astronomique de pollen pour augmenter leur chance de réussite (voir vidéo ci-dessous). Certaines plantes à fleurs utilisent aussi ce mécanisme et ce sont souvent celles qui donnent des allergies tant la quantité de pollen produite est énorme (graminées, bouleaux, saules etc.). Mais, la majorité des Angiospermes ont une autre stratégie. Elles attirent des insectes bien spécifiques grâce à des odeurs, des formes et des dessins particuliers que seuls ces insectes sont capables de percevoir, et récompensent parfois leur venue avec du nectar. En se posant sur la fleur, les insectes se chargent (parfois malgré eux) en pollen et vont visiter la fleur suivante. Cette intéraction est presque parfaite : la plante assure sa reproduction sexuée sans produire des quantités démesurées de pollen et les insectes sont nourris, tout le monde y gagne.
Vidéo de la production de pollen d’un cèdre
Il existe évidemment des exceptions à ce précepte mais vous avez l’idée générale. En revanche, comment les plantes carnivores, qui sont toutes des plantes à fleurs, peuvent-elles contrôler l’attraction des insectes pour assurer leur pollinisation (et donc leur reproduction), et en même temps pour leur nourriture ? Il y a fort à parier que les insectes pollinisateurs sont d’autres espèces que les proies, sinon la carnivorie serait contre-productive et ne serait pas aussi répandue chez les végétaux. Et oui, d’un côté manger ses pollinisateurs reviendrait à saboter sa reproduction et son évolution, et de l’autre côté, laisser ses proies polliniser les fleurs sans les capturer reviendrait à abandonner la carnivorie. On voit bien qu’il existe ici un conflit, un dilemme, concernant l’attraction des proies au détriment des pollinisateurs et vice-versa. Ces deux catégories d’insectes sont attirées par les plantes carnivores mais pour des raisons bien différentes voire antagonistes. Mais alors, comment font-elles pour ne pas manger leurs pollinisateurs ? Quelles techniques ont-elles développées pour ne pas confondre proies et pollinisateurs ? C’est ce que nous allons voir dans les prochains paragraphes.
Drosera indica savourant ses proies
Le conflit proie/pollinisateur
Les plantes qui font face à ce conflit remplissent 3 conditions : 1) la plante carnivore doit être dépendante des insectes pour sa pollinisation et/ou sa dissémination, 2) le mode de vie des pollinisateurs et des proies doit être le même et, 3) le pollen et les insectes doivent être une ressource limitée dans le milieu. Explications.
Plusieurs plantes carnivores ne sont pas concernées par ce conflit. Tout d’abord, les espèces auto-fertiles, comme c’est le cas chez beaucoup de Drosera, ne remplissent pas la première condition. Ces espèces peuvent s’autopolliniser et ne dépendent donc pas des insectes pour leur reproduction. Il semblerait que les espèces douées de ce mécanisme économisent l’énergie dépensée dans la production de fleurs voyantes et attirantes tout en assurant leur reproduction et leur nutrition puisqu’elles peuvent capturer n’importe quel insecte : elles n’ont pas besoin de faire le tri entre proies et pollinisateurs. Ainsi, les plantes carnivores auto-fertiles ont le plus souvent des fleurs de petite taille et peu colorées. En revanche, il y a un désavantage flagrant : il n’y a plus de brassage génétique et donc plus de possibilité d’adaptation aux changements environnementaux. Attention toutefois, la pollinisation croisée fonctionne chez ces espèces et doit se produire dans la nature de temps à autre ce qui assure un minimum de brassage génétique suffisant pour permettre à ses espèces de s’adapter. En revanche, cette stratégie est risquée sur le long terme puisque l’évolution de ces espèces est fortement ralentie. Les Drosera miniatures ont une caractéristique similaire : elles peuvent se multiplier via la pollinisation croisée (les fleurs sont d’ailleurs très colorées et très voyantes ce qui laisse penser qu’elles attirent effectivement les pollinisateurs), mais se propagent principalement via une méthode de reproduction asexuée qui consiste à produire de petits propagules formant des clones de la plante mère. Elles présentent donc les mêmes avantages et inconvénients évolutifs que les Drosera auto-fertiles mais à moindre échelle.
D’autres plantes carnivores ne remplissent pas la seconde condition et capturent leurs proies dans des milieux différents des pollinisateurs. Les plantes du genre Utricularia ou Genlisea, par exemple, capturent des insectes aquatiques ou souterrains et sont pollinisées par des insectes volants. Dans ce cas, il n’y a donc aucun dilemme puisque le risque de capturer les pollinisateurs est nul. Les espèces qui ne se nourrissent pas d’insectes sont aussi exempts de ce conflit en ne remplissant pas la seconde condition. Par exemple, les espèces de Nepenthes qui utilisent les déjections d’animaux comme principale source de nutriments, ou encore Nepenthes ampullaria qui digère les végétaux en décomposition. Nous avions déjà parlé des intéractions mutualistes entre les plantes carnivores et les insectes dans cet article.
Enfin, une espèce ne remplit pas la dernière condition : Roridula gorgonias. En effet, cette espèce utilise ses punaises symbiotiques pour assurer sa pollinisation et peut donc capturer toutes les proies qui passent à sa portée. Les punaises vivent littéralement sur la plante et ne sont donc pas une ressource limitée a priori.
Les Drosera miniatures se multiplie principalement via leurs propagules produits au centre de la rosette durant la saison humide
Les stratégies pour éviter le conflit
Les plantes carnivores qui présentent ce conflit ont développé trois grandes stratégies pour éviter de manger leurs pollinisateurs et ainsi assurer à la fois l’absorption de nutriments via leurs proies et leur reproduction sexuée. Les stratégies mises en place tentent de réduire au maximum la probabilité de capturer un pollinisateur, même si elle ne sont pas parfaites. Ces stratégies comprennent la séparation entre la fleur et le piège au niveau spatial, temporel ou sensoriel (olfactif ou visuel). Nous allons ici décrire ces méthodes séparément, mais elles sont souvent utilisées conjointement pour augmenter leur efficacité.
Séparation spatiale
Nous le savons bien, la plupart des Drosera et la dionée produisent des hampes florales très hautes par rapport aux pièges qui sont souvent situés contre le sol de manière prostrée en rosette. Cette technique permet de séparer au maximum le type d’insecte qui va se poser sur les pièges et ceux qui vont polliniser les fleurs. D’ailleurs, la production de longues hampes florales permet aussi d’augmenter les chances de visites des insectes pollinisateurs volants. Prenons un exemple. Chez la dionée, les fleurs sont entre 15 et 35cm plus hautes que les pièges et sont principalement visitées par des insectes volants, alors que ces derniers ne représentent que 20% des captures des pièges. Ainsi, les insectes volants sont sélectionnés pour la pollinisation alors que ce sont plutôt des insectes terrestres qui sont capturés par les pièges. Malin ! Cette technique est mise en place par les genres Drosera, Dionaea, Heliamphora, Cephalotus et Pinguicula notamment.
Les fleurs des Drosera sont souvent bien plus hautes que les piègesCe phénomène est aussi observé chez les Pinguicula.
Séparation temporelle
Cette séparation est observée chez Sarracenia et Darlingtonia qui ont tendance à fleurir avant la production de pièges au printemps. Cette technique ingénieuse permet de consacrer l’entièreté de l’énergie disponible à la pollinisation, puis à la capture de proies quelques semaines plus tard. Ce mécanisme est particulièrement intéressant puisqu’il permet d’éviter totalement la capture de pollinisateurs sans produire méthodes d’attraction trop sophistiquées au niveau des pièges et des fleurs. Il semblerait que certains Drosera utilisent aussi au moins en partie ce mécanisme puisque les feuilles collantes des espèces rustiques sont principalement actives en début de saison, bien avant la floraison qui a lieu pendant l’été où elles sont moins aptes à capturer des proies.
Les fleurs des Sarracenia s’ouvrent souvent quelques semaines avant les pièges, ce qui évite la capture des pollinisateurs comme illustré sur cette photo.
Séparation sensorielle
Il existe plusieurs manières de séparer les pièges des fleurs d’un point de vue sensoriel, en variant les odeurs et les motifs visuels. Les plantes peuvent, par exemple, utiliser des couleurs claires comme le blanc pour les fleurs, ce qui attire mieux les insectes pollinisateurs que le vert/rouge des feuilles. C’est entre autre ce qui est utilisé par certains Drosera qui n’ont pas de fleurs odorantes et qui jouent simplement sur la différenciation de couleurs entre les fleurs et les feuilles carnivores pour trier les pollinisateurs des proies. Il est aussi possible d’utiliser des odeurs spéciales pour les fleurs uniquement, ce qui aura pour conséquence d’attirer les pollinisateurs sur ces dernières et non sur les pièges. À l’inverse, plusieurs plantes carnivores produisent du nectar et divers composés volatils pour attirer les insectes non pas vers les fleurs mais plutôt vers les pièges. J’ai par exemple observé que les Sarracenia capturaient beaucoup de mouches et de guêpes alors que ce sont plutôt des bourdons et des abeilles qui sont attirés par les fleurs. On a ici une belle séparation olfactive entre les fleurs et les pièges qui attirent ainsi des insectes différents.
Les proies attirées peuvent aussi varier au cours du temps. Il a été montré dans un article scientifique que les jeunes feuilles de Sarracenia produisent des odeurs sucrés semblables à celles de fleurs ou de fruits, attirant les insectes sans distinction particulière. Ainsi, des insectes normalement pollinisateurs sont capturés par le jeune piège. En revanche, un mécanisme se met rapidement place : les premières proies commencent à se décomposer et les odeurs émises par le piège changent. À partir de ce moment, les insectes attirés sont tout autre puisque l’odeur d’organismes en décomposition va favoriser l’attraction de mouches et non plus des pollinisateurs.
Les abeilles sont moins capturées par les Sarracenia alors qu’elles peuvent polliniser leurs fleurs, même en dehors de leur répartition naturelle. Ici, une abeille charpentière pollinise une fleur de Sarracenia en Savoie (France).
Limites
Les différentes techniques présentées ici sont souvent utilisées de manière conjointe par les plantes et à des degrés différents. Ces techniques ne sont pas parfaites car des pollinisateurs continuent à être capturés par les plantes carnivores, ce qui réduit leur capacité à se reproduire, limitant le brassage génétique et donc leur possibilité d’adaptation. Néanmoins, l’évolution est un phénomène dynamique qui n’est par essence jamais terminé. Les plantes carnivores continuent donc de s’adapter à leur environnement en fonction des pressions dominantes. Néanmoins, les milieux dans lesquelles poussent ces végétaux sont très contraignants, notamment à cause de la pauvreté nutritif des sols, et l’évolution trouve souvent le meilleur compromis entre toutes les pressions environnementales qui requièrent parfois des réponses antagonistes comme c’est le cas du conflit proie/pollinisateur : la solution de l’une (manque de nutriment donc accroissement de la capture de proies) augmente la pression de l’autre (pas de pollinisateurs disponibles pour la reproduction sexuée). De plus, nous avons ici parlé de plantes carnivores isolées, mais dans leurs milieux naturels, d’autres espèces entrent en compte : les odeurs et couleurs des fleurs et feuilles des espèces voisines peuvent perturber les techniques mises en place pour éviter le conflit proie/pollinisateur, ou au contraire les dynamiser !
Bref, ce sujet est passionnant et j’espère que cette petite introduction vous a permis de comprendre un peu mieux l’apparence et le mode de vie de vos plantes carnivores, ainsi que les règles de base de l’évolution, de l’adaptation et de la biologie.
Après l’été caniculaire et sec que nous venons de traverser, les français commencent à prendre conscience des dégâts que peut engendrer le changement climatique. Un article scientifique paru récemment, et qui a largement été relayé par la presse, a étudié plus en détails le climat de la France en 2100. Il est par exemple écrit que dans un scénario intermédiaire la température pourrait augmenter de 3.8°C d’ici à la fin du siècle voire presque 7°C dans un scénario à fortes émissions de gaz à effet de serre. On entend beaucoup parler de « scénarios » et de « réchauffement » sans vraiment comprendre ou visualiser l’ampleur du changement climatique qui nous attend. En me basant sur des modélisations avec lesquelles j’ai travaillé durant ma thèse de doctorat, j’ai moi aussi regardé à quoi ressemblera le climat en France métropolitaine en 2100. Dans cet article en trois parties, je vous présente tout d’abord un état des lieux du réchauffement climatique en cours, puis la définition des différents scénarios du GIEC et, enfin, plusieurs cartes afin de mieux réaliser les climats possibles en France métropolitaine d’ici à la fin du siècle.
Cet article m’a demandé beaucoup de travail, j’ai notamment dû créer un code avec le logiciel de programmation R pour télécharger les données climatiques, les mettre en forme puis en faire des cartes lisibles ainsi que des figures parlantes. Toutes les données utilisées sont mentionnées, elles sont toutes gratuites et en accès libre. Je vous partage volontiers mon code pour vous permettre aussi de les télécharger si vous le souhaitez, n’hésitez pas à m’écrire ici : phagophytos@gmail.com.
Réchauffement climatique, on en est où ?
Lorsque l’on parle de changement climatique et de degrés supplémentaires, on parle généralement d’un écart à une moyenne définie pour un lieu déterminé. Par exemple, au niveau global, c’est à dire en comptant les océans et les terres émergées de l’entièreté de la planète, le réchauffement climatique se situe aujourd’hui autour de +0.90°C au-dessus de la moyenne des températures établie durant le 20e siècle (1901-2000, Figure 1). Cette température moyenne globale (terres + océans) est celle dont on parle dans les scénarios de réchauffement climatique que l’on voit dans les médias, rapports du GIEC ou encore dans la promesse de limiter le réchauffement à +2°C d’ici à la fin du siècle, promesse qui paraît impossible à tenir. Cette température est davantage un outil scientifique pour suivre le changement du climat qu’une manière de le représenter puisque cette valeur ne prend pas en compte les variations locales. En effet, les terres émergées, où vit l’ensemble de l’humanité, se réchauffent plus vite que les océans, et comme la terre est majoritairement composée d’océans, cette moyenne a tendance à minimiser le réchauffement que nous allons réellement vivre. Cela est tout à fait visible dans cette page où l’on voit que la température de l’océan pour l’année 2022 est, pour le moment (Septembre 2022), autour de +0.69°C alors qu’elle est de +1.33°C pour les terres émergées. De plus, il existe de fortes disparités entre les régions du globe, comme vous pouvez le constater dans la figure 2.
Figure 1 – Ecart à la moyenne des températures à l’échelle mondiale. Source : NOAA National Centers for Environmental Information, State of the Climate: Monthly Global Climate Report for September 2022, published online October 2022, retrieved on October 21, 2022 from https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202209
Figure 2 – Disparité de l’écart à la moyenne des températures à l’échelle mondiale. On remarque que de grandes zones dans l’océan Pacifique ont des températures très fraiches à cause du phénomène « La Niña », alors que d’autres, en Europe notamment, battent leur record de chaleur. Source : NOAA National Centers for Environmental Information, State of the Climate: Monthly Global Climate Report for September 2022, published online October 2022, retrieved on October 21, 2022 from https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202209
Comme les terres se réchauffent plus vite que les océans, l’hémisphère Nord, composé d’une proportion élevée de continents, se réchauffe plus vite que l’hémisphère Sud. Si l’on se concentre maintenant sur l’Europe, l’année 2022 est, pour le moment, la 3e plus chaude enregistrée avec +1.84°C d’écart avec la moyenne du 20e siècle, et c’était avant de prendre en compte les vagues de chaleur d’Octobre qui pourraient bien lui faire monter quelques places sur le podium. Dans la même veine, cet été a été le plus chaud jamais enregistré en Europe avec +2.40°C d’écart, ce qui est franchement beaucoup. L’Europe et l’Asie sont les deux continents qui se réchauffent le plus vite à l’échelle mondiale et même si les catastrophes naturelles favorisées par le changement climatique ne seront pas aussi fortes chez nous que dans d’autres régions du monde, c’est en Europe que le réchauffement sera le plus marqué.
Si l’on se concentre maintenant sur la France, l’année 2022 est la plus chaude au moment où j’écris ces lignes en Octobre 2022, qui a d’ailleurs explosé le record du mois d’Octobre le plus chaud en France avec un écart à la moyenne de +3.5°C, battant l’ancien record de près d’un degrés, ce qui est énorme (Figure 3). En effet, quasiment l’intégralité de l’année a vu des températures bien au-dessus des normales de saison comme le montre la Figure 4. Mais l’année 2022 a aussi été la plus sèche depuis le début des mesures, et de loin, avec un cumul de précipitations d’environ 475mm suivie de 1976 et 2011 avec 509mm. L’été 2022 a été le 2e plus chaud en France avec un écart de +2.3°C par rapport à la moyenne 1991-2020, moyenne qui est déjà supérieure à celle du 20e siècle utilisée jusqu’à maintenant dans l’article, mais dont je ne trouve pas d’équivalent fiable au niveau du territoire français. Ce que je veux faire comprendre ici, c’est qu’au niveau du territoire français métropolitain, les températures observées sont de l’ordre de +2.5°C par rapport à la moyenne du 20e siècle, c’est donc bien, bien supérieur au +0.90°C mesuré à l’échelle globale ! Le changement climatique est donc plus intense en France que dans le reste du monde.
Figure 3 – Ecart à la moyenne du mois d’Octobre 2022 en France. La moyenne est représentée par la ligne blanche et les colonnes sont les températures moyennes mesurées. On voit qu’elles dépassent largement la moyenne du mois d’Octobre.
Figure 4 – Ecart à la moyenne des températures de l’année 2022. En rouge sont représentées les températures au-dessus de la moyenne, en bleu au-dessous.
Les scénarios de changement climatique
Les gaz à effet de serre, et notamment le CO2, ont un rôle important dans les cycles glaciaires/interglaciaire des dernières centaines de milliers d’année sur la planète. Lors des glaciations, le niveau chute autour de 190ppm et lors des périodes interglaciaires il remonte rapidement autour de 280ppm avant de s’abaisser de nouveau progressivement (Figure 5). En Octobre 2022, il est estimé que la concentration en CO2 est de 417ppm environ, soit beaucoup plus que les maximales atteintes naturellement dans les cycles glaciaires/interglaciaires et cette valeur continue d’augmenter. Pour rappel, cela fait à peine 15’000 ans que l’Homme s’est sédentarisé et on estime que l’espèce humaine moderne (Homo sapiens) serait apparue il y a environ 200’000 à 300’000 ans. Nous n’avons donc, littéralement, jamais connu une telle concentration de CO2 dans l’atmosphère au cours de notre évolution et la question de notre adaptation au changement climatique engendré par ces conditions se pose sincèrement. Il ne faut en effet pas oublier qu’historiquement, la cause principale d’extinction massive d’espèces sur la planète est le changement du climat (qui peut être engendré par une catastrophe naturelle). La concentration en CO2 dans l’atmosphère continue d’augmenter de manière exponentielle étant donné que les émissions augmentent à l’échelle mondiale, malgré les beaux discours et les COP (coucou la COP27 sponsorisée par Coca-Cola). Pour le dire autrement, la baignoire se remplit d’eau et nous ouvrons de plus en plus les vannes tout en disant qu’il faut les fermer et ouvrir l’évacuation d’eau. Dernière information, les gaz à effet de serre ont un impact mondial et chaque gramme émis a un effet sur la température de l’ensemble de la planète. Cela signifie que si la France décarbone son territoire mais délocalise ses émissions en achetant des objets provenant de pays qui les fabriquent avec de l’énergie fossile, cela ne change virtuellement rien. Il faut agir collectivement car le climat est un mécanisme global.
Figure 5 – Concentration en CO2 atmosphérique des 800’000 dernières années. L’Homme s’est sédentarisé il y a environ 15’000 ans, soit quelque part entre le dernier creux (période glaciaire) et aujourd’hui. Notre espèce serait apparu il y a 200’000 à 300’000 ans. Source : https://earth.org/data_visualization/a-brief-history-of-co2/
Il existe plusieurs scénarios imaginés par les chercheurs du GIEC pour décrire le climat futur en fonction de notre volonté et capacité à réduire nos émissions de gaz à effet de serre. Ces scénarios se nomment SSP en anglais pour « Shared Socioeconomic Pathway » et intègrent plusieurs trajets climatiques possibles d’ici à la fin du siècle (Figure 6). Attention toutefois, dans la majorité des scénarios, la concentration en CO2 et la température continuent d’augmenter après 2100 ! Je vais ici vous présenter 3 scénarios sur lesquels je vais me baser pour la suite de cet article.
Le premier scénario est très, très (trop) optimiste, le SSP126 visible en bleu sur la Figure 6. Je ne vous parle même pas du scénario SSP119 qui n’a aucune possibilité de se réaliser et qui existe simplement pour montrer aux gouvernements qu’il existe une voie complètement improbable pour rester sous les +1.5°C (et aussi à la demande des pays, notamment insulaires, pour qui le dépassement des +1.5°C serait une catastrophe à moyen terme à cause de la montée du niveau de la mer). Bref, selon le scénario SSP126, les émissions globales de CO2 se stabilisent puis commencent à baisser autour de 2020-2025 avant d’arriver à un état de 0 émission autour de 2050-2070, puis des émissions négatives jusqu’à 2100 et après, impliquant de la recapture de carbone atmosphérique (Figure 7). Ce scénario très optimiste permet de respecter les accords de Paris et de rester sous la barre symbolique des +2°C d’ici à la fin du siècle. Malheureusement, les émissions continuent d’augmenter et ne semblent pas vouloir stagner, imaginer un monde sans aucune émission de CO2 d’ici 30 ans paraît complètement surréaliste et les technologies permettant la recapture de CO2 nécessaires dans ce scénario n’existent pas à l’heure actuelle (et semblent ne pas pouvoir être à la fois efficaces et sobres en énergie). Néanmoins, on gardera ce scénario utopique dans les cartes climatique du chapitre suivant. Je vous invite à lire cet article si vous voulez comprendre en quoi ce scénario ne tient pas debout.
Le scénario intermédiaire SSP245 prévoit lui une augmentation des émissions de CO2 jusqu’à 2040 environ avant d’observer une diminution jusqu’en 2100 où elles auraient été divisées par 2 (Figure 7). Comme les émissions ne sont pas égales à 0, la concentration de CO2 continue d’augmenter dans ce scénario et donc la température fait de même jusqu’à la fin du siècle pour atteindre environ +2.8°C de moyenne globale. Il est prévu dans ce scénario que la limite des +2°C serait dépassée entre 2050 et 2070. Ce scénario est considéré comme réaliste mais part du principe que l’on se décide rapidement à prendre des décisions fortes pour limiter le réchauffement climatique à l’échelle mondiale.
Enfin je voudrais vous présenter le scénario SSP585 ou scénario pessimiste, qui prévoit qu’aucune régulation n’est effectuée sur les émissions de CO2 à l’échelle mondiale. C’est en quelque sorte la continuité de ce que nous avons fait jusqu’à maintenant et qui prévoit entre autre de brûler tout le pétrole et le charbon jusqu’à épuisement des ressources accessibles et rentables. Sans grandes surprises, il est prévu que les émissions continuent d’augmenter jusqu’à la fin du siècle, ou presque. La concentration en CO2 explose et la température moyenne globale serait autour de +4.8°C. La limite des +2°C serait dépassée dés 2040. Ce scénario « pessimiste » est néanmoins celui qui ressemble le plus à la trajectoire de ces dernières décennies puisqu’il est basé sur la dynamique observée jusqu’à aujourd’hui. Jusqu’à preuve du contraire, c’est-à-dire une stagnation des émissions de CO2 ou de réelles décisions politiques fortes à l’échelle mondiale, c’est le scénario catastrophique que nous suivons actuellement.
Les bases étant acquises, regardons de plus près le climat en France métropolitaine dans les décennies à venir en nous basant sur un scénario optimiste (SSP1-2.6), un scénario intermédiaire (réaliste) (SSP2-4.5) et un scénario pessimiste (SSP5-8.5). Avant de passer aux cartes, je dois préciser quelques chose. Le climat « actuel » cartographié ici se base en fait sur des mesures « pré-changement climatique » faites entre les années 70 et 2000. Nous sommes donc actuellement déjà à mi-chemin entre les cartes « actuelles » et les cartes à l’horizon 2050. Néanmoins, cela ne change pas l’intérêt de cet exercice qui est de cartographier le changement du climat.
Températures
Il est très intéressant de remarquer que, peu importe le scénario considéré, les températures seront globalement similaires en 2050. En effet, la température moyenne annuelle de Grenoble sera de 14.1°C dans le scénario optimiste, 14.2°C dans le réaliste et 14.8°C dans le pessimiste. Cela signifie que même si l’on devenait globalement exemplaires (scénario ssp126), nous observerions tout de même un réchauffement notable dans les prochaines décennies car le climat est une machine résiliente.
Figure 8 – Température moyenne annuelle en 2050 dans 3 scénarios d’émissions de gaz à effet de serre : optimiste (ssp126), réaliste (ssp245) et pessimiste (ssp585).
Si l’on regarde cette fois en 2100 (Figure 8), nous voyons alors une différence nettement plus marquée entre les scénarios optimiste, réaliste et pessimiste. En effet, la différence est par exemple de 3.4°C à Grenoble passant de 14.0°C dans le scénario optimiste à 15.0°C dans le scénario réaliste et 17.4°C dans le pessimiste. Nous remarquons aussi avec ces cartes et ces données que l’écart se creuse beaucoup entre les scénarios optimiste et réaliste avec le pessimiste. Cela signifie aussi que les actions que nous prenons (ou pas) actuellement aurons un impact très fort sur le climat de la fin du siècle, alors qu’elles ne changeront globalement rien à court terme.
Figure 9 – Température moyenne annuelle en 2100 dans 3 scénarios d’émissions de gaz à effet de serre : optimiste (ssp126), réaliste (ssp245) et pessimiste (ssp585).
Si l’on regarde maintenant la variation de température au cours du temps en fonction du scénario, nous voyons que dans le scénario le plus optimiste (Figure 10), la température augmente drastiquement en 2050 puis se stabilise en 2100. Cela signifie que nous ne reviendrons jamais au climat du 20e siècle même dans les scénarios les plus optimistes. Par exemple, la température moyenne annuelle de Grenoble avant le changement climatique est de 11.2°C mais devrait tout de même monter à 14.2°C en 2050 et se stabiliser à 14.1°C en 2100 dans le scénario optimiste, soit 3°C supplémentaire dans le meilleur des cas.
Figure 10 – Température moyenne annuelle dans le scénario optimiste.
Si l’on regarde maintenant l’évolution de la température dans le scénario le plus pessimiste, c’est une tout autre histoire (Figure 11) ! Nous voyons un net réchauffement sur l’ensemble de l’Europe et de la France métropolitaine et des températures annuelles moyennes à Grenoble passant de 11.2°C à 14.8°C en 2050 puis à 17.6°C en 2100, ce qui promet une augmentation de 6.4°C en un siècle, alors que le scénario pessimiste prévoit une réchauffement de +4.8°C globalement à 2100. Pour vous donner un ordre d’idée de l’ampleur du réchauffement dans ce scénario, il fera en 2100 à Paris 16.1°C en moyenne, températures que l’on trouve actuellement à Naples ou Barcelone. Si l’on prend l’exemple de Marseille, il fera en 2100 19.8°C en moyenne, ce qui équivaut à des températures bien plus chaudes que Séville (17.8°C), Alger (17.7°C), Palerme (16.0°C) ou Tunis (18.0°C) aujourd’hui. C’est même près de 1°C plus chaud que la Ville de Sfax en Tunisie (19.0°C) dont les alentours ressemblent tout de même à un désert (Figure 12).
Figure 11 – Température moyenne annuelle dans le scénario pessimiste.Figure 12 – Capture d’écran prise avec Google View aux alentours de la ville de Sfax en Tunisie.
Attardons-nous maintenant non pas sur les températures moyennes annuelles mais sur les maximales et minimales des mois le plus chaud et le plus froid, histoire d’avoir une idée des futurs « extrêmes ». Comme vous pouvez le voir sur la Figure 13, les maximales vont fortement augmenter, et ce même dans le scénario réaliste/optimiste. En effet, dés 2050, les températures maximales du sud de la France seront semblables à celles du centre de l’Espagne actuellement et cela va fortement s’accentuer en 2100 avec un bon quart sud de la France qui verra ses maximales moyennes supérieures à 30°C l’été. Nous voyons d’ailleurs que quasiment toute l’Espagne et toute l’Italie dépasseront 30°C en maximale moyenne. Enfin, on se rend aussi compte que les températures que l’on trouve actuellement dans le Sud de la France se retrouveront dans les prochaines décennies jusqu’au Nord de l’Allemagne ou de la Pologne. Ces cartes ont été produites avec le scénario « réaliste » et l’ampleur du réchauffement est évidemment pire dans le scénario pessimiste.
Figure 13 – Evolution de la température maximale moyenne du mois le plus chaud dans un scénario réaliste.
Concernant les températures minimales moyennes en hiver, nous voyons là aussi un net réchauffement de l’Europe (Figure 14). Cela signifie qu’il fera moins froid en hiver qu’actuellement. En revanche, si vous êtes attentifs, vous verrez que les différences sont moins marquées que pour les maximales. Il semblerait en effet que les températures d’été ont tendance à chauffer plus vite que celles de l’hiver. Néanmoins, on remarque qu’une bonne moitié Ouest de la France verra ses hivers bien moins froids dans les décennies à venir, du niveau des températures du sud de la France ou de la pointe bretonne. Nous voyons aussi que le pourtour méditerranéen français aura des températures minimales hivernales en 2050 équivalentes à celles du Portugal actuellement. Enfin, alors qu’une bonne partie Est de la France et de l’Europe ont actuellement des minimales négatives lors du mois le plus froid de l’année, les gelées devraient largement se rarifier dés 2050 et se cantonner aux massifs montagneux en 2100 dans le scénario réaliste.
Figure 14 – Evolution de la température minimale moyenne du mois le plus froid dans un scénario réaliste.
Pour terminer cette partie sur la température, j’ai créé une figure regroupant les températures moyennes annuelles, maximales et minimales dans le scénario pessimiste (Figure 15). Prenez un moment pour bien regarder ces cartes afin de constater l’ampleur du réchauffement attendu dans ce scénario catastrophique. On y voit notamment des températures hivernales du sud du Portugal sur toute la côte Ouest de la France en 2100, ou encore des maximales estivales dignes de l’actuel centre de l’Espagne à Paris d’ici la fin du siècle. Lorsque l’on sait qu’un changement de température de quelques degrés en plusieurs siècles permet la bascule entre les périodes glaciaires et interglaciaires, il est assez difficile d’imaginer à quoi pourra ressembler la planète après un changement de température plus important en quelques décennies !
Figure 15 – Résumé des températures moyennes annuelles, maximales et minimales pour le climat actuel, en 2050 et en 2100 dans le scénario pessimiste.
Précipitations
Le climat ce n’est pas simplement la température, mais aussi les précipitations. Dans un monde plus chaud, il pleut davantage en moyenne sur la planète, mais pas forcément partout. Ainsi, des zones vont se désertifier alors que d’autres vont s’humidifier. La fréquence et l’intensité des précipitations sont deux paramètres très importants mais malheureusement difficiles à prévoir précisément dans le futur. En effet, si les précipitations augmentent avec la température, c’est plutôt une bonne chose pour l’agriculture et les milieux naturels puisque leur demande en eau augmente aussi avec la température. En revanche, si les précipitations augmentent mais n’ont lieu que pendant des orages ponctuels violents (épisode cévenoles par exemple), l’eau ne s’infiltre pas dans le sol et les plantes ne peuvent pas en bénéficier. Il faut donc prendre les cartes suivantes avec des pincettes car le chamboulement des régimes de précipitations est plus difficile à interpréter.
Si l’on regarde l’évolution des précipitations annuelles dans le scénario réaliste présentée dans la Figure 16, on ne voit que peu de différences entre l’actuel et 2100, ce qui ne veut pas dire que les régimes de précipitation seront identiques (cf le paragraphe précédent). Si l’on regarde plus en détails, on peut voir des zones qui vont recevoir moins de pluies dans le centre de l’Espagne ou le sud de l’Italie. En revanche, on observe aussi des zones qui devraient recevoir davantage de pluie à l’Ouest de l’Espagne, du Royaume-Unis, ou des Balkans ainsi que le Nord-Ouest de l’Italie. On remarque très nettement que les massifs montagneux reçoivent plus de pluies que les plaines, ce qui ne devrait pas fondamentalement changer dans le futur. Si vous voulez de l’eau et de la fraîcheur, allez donc vivre en montagne. En revanche, si l’on compare maintenant les précipitations annuelles en 2100 en fonction des 3 scénarios (Figure 17), on voit tout de même que le scénario pessimiste prévoit des précipitations plus faibles à peu près partout en Europe, surtout autour de la Méditerranée, une zone géographique en proie à la désertification dans tous les scénarios.
Figure 16 – Précipitations annuelles dans le scénario réaliste.Figure 17 – Précipitations annuelles en 2100 en fonction des différents scénarios d’émissions de gaz à effet de serre.
Comme les précipitations annuelles sont difficiles à interpréter, voici à quoi devrait ressembler les précipitations du mois le plus humide (Figure 18) et celles du mois le plus sec (Figure 19) dans le scénario réaliste pour avoir une idée plus précise des variations. Le mois le plus pluvieux en France est généralement en automne alors que le plus sec a lieu durant l’été. Les précipitations du mois le plus pluvieux ne devraient pas beaucoup changer, elles pourraient même augmenter au niveau de la vallée du Rhône, ce qui peut présager des épisodes cévenoles plus violents. En revanche, on voit nettement que les précipitations du mois le plus sec vont s’effondrer au niveau du bassin méditerranéen et l’Ouest de la France (Figure 19). Cela signifie que les mois habituellement secs seront encore plus secs à l’avenir et couplé à des températures en hausse, ce qui n’est pas de bonne augure pour l’agriculture en France. Enfin, nous voyons une nouvelle fois que la situation empire dans le scénario pessimiste à l’horizon 2100 (Figure 20).
Figure 18 – Précipitations du mois le plus humide dans le scénario réaliste.Figure 19 – Précipitations du mois le plus sec dans le scénario réaliste.Figure 20 – Précipitations du mois le plus sec en 2100 en fonction des différents scénarios d’émissions de gaz à effet de serre.
Pour conclure
Que conclure de cette avalanche d’informations et de cartes ? Déjà je trouve qu’il est bien plus marquant de discuter du changement climatique à l’aide de cartes ce qui permet de voir l’évolution des températures et des précipitations à l’échelle de l’Europe et de comparer le climat futur de la France avec des climats actuels que nous connaissons ou dont nous avons l’expérience.
Il faut retenir plusieurs choses de ces modélisations. Tout d’abord, le scénario optimiste est virtuellement irréalisable, il a surtout été créé par les experts du GIEC pour faire plaisir aux gouvernements qui voulaient voir à quoi ressemblera le monde en 2100 en limitant le réchauffement +2°C, mais nous avons vu que nous les dépasserons probablement dés 2050, voire bien avant. Le scénario réaliste reste « atteignable » si nous accélérons fortement la baisse des émissions de CO2. Le scénario pessimiste peut sembler improbable tant les conséquences semblent invraisemblables, et pourtant il ne faut pas oublier que jusqu’à l’observation d’une baisse des émissions globales de CO2 ou de mesures fortes et contraignantes à l’échelle mondiale, nous suivons son chemin. Enfin, nous avons aussi remarqué que les valeurs de réchauffement annoncées par ces scénarios sont bien inférieures à celles que nous allons vivre en France métropolitaine.
Il est particulièrement difficile d’imaginer à quoi ressemblera la France en 2100 dans un scénario pessimiste et j’ai bien peur que l’ensemble de l’humanité sera à ce moment plonger dans de graves crises humanitaires et sociales, et que les guerres et pénuries ne deviennent la routine. En revanche, il ne faut pas oublier que même dans le scénario le plus optimiste (et irréalisable), de lourdes conséquences climatiques sont attendues. C’est pour cela que beaucoup de militants insistent sur le fait que chaque gramme de CO2 compte. Nous n’arrêteront pas le réchauffement climatique, nous ne pouvons que limiter son impact. Il est important de répéter que nous ne retrouverons jamais le climat que nous avons connu durant le 20e siècle, même dans les scénarios les plus optimistes. Il est déjà trop tard pour espérer inverser la tendance et il faut donc rapidement mettre en place des politiques d’adaptation au changement climatique en parallèle des mesures visant à drastiquement limiter nos émissions de CO2. Le fait que le climat est de toutes manières embarqué dans un réchauffement similaire en 2050 peu importe les efforts que nous mettons en œuvre pour limiter les émissions de gaz à effet de serre peut paraître décourageant. En revanche, nous voyons clairement avec ces cartes que le climat de 2100 dépend totalement de notre volonté et capacité à agir collectivement dés aujourd’hui.
Les modèles climatiques utilisés dans cet article ne sont pas parfaits et peinent à prendre en compte les variations locales du climat futur. Il faut regarder ces cartes avec du recul et considérer la tendance générale plutôt que le détail. De plus, je vous ai présenté ici seulement quelques aspects du climat, il en existe en réalité beaucoup d’autres qui ont aussi des impacts sur l’environnement et nos sociétés (radiations solaires, aridité des sols, couverture de la neige etc.). De même, il existe pléthore de modélisations climatiques qui ne sont pas toujours d’accord entre-elles sur le détail. Je me suis ici basé sur un modèle unique appelé MIROC6 pour faciliter la compréhension mais les conclusions sont globalement les mêmes pour les autres.
J’ai pour projet de vous expliquer dans de prochains articles comment modéliser la distribution des espèces avec les variations du climat en prenant l’exemple de plantes carnivores européennes pour vous montrer à quel point le changement climatique peut avoir de lourdes conséquences sur la faune et la flore. Mais ce n’est pas pour tout de suite…
Il y a quelques temps, une vidéo publiée sur la fantastique chaîne YouTube DirtyBiology m’a légèrement fait réagir et je souhaitais ici apporter un rapide complément à ce qui a été présenté. Cela tombe bien, ça faisait quelques temps que j’avais un article dans les tiroirs sur « la relation amour-haine des feux et de la biodiversité ». La vidéo en question traite des feux et leurs liens avec la biodiversité et je vous conseille vivement de la regarder avant de lire cet article (disponible un peu plus bas). Comme à son habitude, Léo Grasset (l’auteur) développe une idée a priori contre intuitive : les feux ne sont pas forcément mauvais pour la biodiversité, au contraire. Dans ce court article, nous résumons d’abord comment et pourquoi certains écosystèmes maintiennent une biodiversité élevée grâce aux feux, puis nous voyons en quoi les incendies peuvent aujourd’hui ne plus être aussi bénéfiques qu’ils ont pu l’être dans le passé.
Avant de commencer, il faut se rappeler que le sujet est évidemment complexe et il est impossible de le résumer en quelques minutes de vidéo ou en quelques paragraphes de vulgarisation. De plus, comme souvent dans ce genre de sujet, la subtilité principale est que tout est nuancé et il n’y a jamais une vérité absolue. Enfin, il faut comprendre que le but de la vidéo en question n’est pas tant de dire que les feux sont fondamentalement bons pour la nature, mais plutôt de présenter quelques situations pour lesquelles ils le sont afin de pousser la réflexion du commun des mortels.
Le postulat développé dans la vidéo est le suivant : nous n’aimons pas les feux car ils détruisent nos infrastructures et peuvent même être mortels, nous souhaitons donc absolument éviter leur apparition et leur propagation autant que possible. Il en va de même lorsqu’ils apparaissent dans une zone naturelle, surtout quand nous souhaitons la conserver. En revanche, l’accumulation de matière organique sèche dans certaines forêts représente en quelque sorte une poudrière qui favorise alors l’apparition de « méga-feux », de feux incontrôlables ou d’une ampleur considérable. Certains écosystèmes sont parfaitement adaptés à ces incendies et les empêcher finit par altérer la qualité des milieux et la biodiversité. On pourrait penser que l’intensité et la fréquence des feux augmentent mais il semblerait que ce ne soit pas vraiment le cas si l’on regarde les données géologiques d’avant le 20e siècle (du moins aux Etats-Unis). Si nous laissions les incendies se développer plus régulièrement, cela empêcherait l’apparition de « méga-feux » : brûler un peu pour éviter de brûler beaucoup, en quelque sorte.
L’apparition et la propagation d’incendies n’ont rien de nouveau et certains écosystèmes doivent faire face aux feux depuis longtemps étant donné que certaines espèces y sont parfaitement adaptées. Et cela paraît plutôt logique puisque dans les zones où la végétation s’assèche fortement durant l’été, la moindre étincelle peut transformer un habitat en véritable brasier. C’est le cas notamment des écosystèmes de type « méditerranéen » que l’on peut retrouver autour de la Méditerranée mais aussi au Sud-Ouest de l’Amérique du Nord, en Afrique du Sud, dans certaines régions du Sud-Est de l’Amérique du Sud ou d’Australie.
Pour comprendre comment la biodiversité a pu s’adapter aux feux jusqu’à en dépendre il faut s’attarder à la théorie des perturbations intermédiaires ainsi qu’aux successions végétales. Tous les habitats tendent vers un état appelé « climacique » parfaitement équilibré où quelques espèces (végétales) très compétitives (mais qui poussent lentement) dominent largement. Pour caricaturer et rester dans la théorie pure, on peut imaginer qu’à terme, une seule espèce d’arbre va dominer les forêts d’Europe car les conditions environnementales lui sont plus favorables qu’aux autres. Vous conviendrez que ce type d’habitat est a priori assez peu diversifié et en pratique ce n’est pas du tout ce que l’on observe. En effet, en plus de la variation naturelle du sol, de l’humidité et des microclimats favorisant des espèces différentes, des événements aléatoires viennent aussi perturber les écosystèmes, changeant alors localement les conditions environnementales et rebattant les cartes. Par exemple, une tempête peut faire tomber des arbres trop vieux ou trop grands, ouvrant ainsi des brèches de lumière dans une forêt, permettant à des espèces pionnières au développement et à la dissémination rapides de s’installer quelques années, avant de petit à petit laisser leur place et préparer le terrain pour d’autres espèces plus compétitives…. Jusqu’à la perturbation suivante qui aura lieu un peu plus loin, dans une zone atteinte par les graines des plantes pionnières qui se sont développées plus tôt et qui attendent les conditions idéales pour germer.
Dans la majorité de l’Europe (et une bonne partie du monde suffisamment arrosée), l’état climacique vers lequel tend toutes les successions végétales est la forêt et vous avez déjà tout-e-s vu des terrains en friche se transformer en jeune forêt au bout de quelques années. Pour vous aider à mieux saisir les successions végétales imaginez alors la situation suivante : vous coulez une dalle de béton et la laissez ainsi pendant des milliers d’années. Au début, quelques lichens pourront s’attaquer à la roche et créer de petites cavités, permettant à l’eau de s’accumuler et aux mousses de s’installer. Quand les mousses meurent, un peu de matière organique s’accumule et permet à terme l’implantation des premières plantes herbacées annuelles, qui en mourant vont elles aussi permettre la création d’un peu plus de sol, entrainant à leur tour l’implantation d’espèces plus grandes qui vont naturellement « chasser » les petites mousses et les petites herbacées. La théorie veut que si vous attendiez suffisamment longtemps vous aurez à la fin une ou deux espèces (d’arbres dans notre cas) qui domineront le milieu… si et seulement si il n’y a pas de perturbations. Mais si une tempête couche les arbres, on reprend alors la succession depuis une étape antérieure. Cela est tout à fait logique puisque les conditions environnementales changent (lumière, température, humidité etc.) et favorisent donc une autre communauté végétale. Imaginez maintenant cette situation à très (très) large échelle où vous avez régulièrement des petites perturbations réparties aléatoirement dans le temps et l’espace : cela permet à tout un tas d’espèces de cohabiter – de la mousse pionnière à l’arbre très compétitif – dans une mosaïque d’habitats à la succession plus ou moins avancée et donc aux conditions environnementales légèrement différentes d’un endroit à un autre. Magique non ?
Bon, je ne vais pas m’étaler plus sur ce sujet car il y a beaucoup de choses à dire, mais vous aurez compris qu’il y a régulièrement des perturbations naturelles permettant aux milieux de garder une certaine diversité d’espèces et d’habitats. Et bien les feux participent largement à ces perturbations en ouvrant les milieux qui s’embroussaillent ou qui se ferment (qui deviennent sombres et denses). Certaines espèces qui aiment la lumière et détestent la compétition se retrouvent donc mécaniquement avantagées après le passage d’un feu. Il est donc tout à fait avantageux pour ces espèces de profiter des feux pour coloniser de nouveaux habitats ou prospérer dans des zones fraîchement brûlées. C’est notamment le cas de certaines plantes carnivores (qui sont généralement pionnières) qui aiment les milieux ouverts, lumineux et exempts de toute concurrence. Les adaptations au feu sont nombreuses chez les plantes carnivores : rhizomes ou racines stockant l’eau et l’énergie permettant à la plante de repartir de la souche (certains Drosera et Sarracenia), germination des graines favorisée par la cendre ou la fumée (certains Byblis) etc. On a par exemple vu des Drosera binata repartir seulement quelques semaines après les méga-feux d’Australie en 2019-2020, ce qui n’est pas tout à fait surprenant si vous avez déjà vu la taille démesurée des racines de cette espèce et leur capacité à reproduire de nouveaux individus via leur bouturage.
Toutes ces adaptations montrent bien que les plantes ont co-évolués avec les feux et qu’ils n’ont donc a priori rien de mauvais… Mais est-ce vraiment aussi simple que ça ?
De tous temps, la biodiversité a donc cohabité avec les feux, pour autant le contexte n’est absolument pas le même aujourd’hui et la différence majeure… C’est nous. Jusqu’à récemment, les incendies qui apparaissaient de manière spontanée devaient se propager jusqu’à leur arrêt « naturel » par des barrières physiques (montagnes, lacs, cours d’eau, étendus désertiques etc.), les précipitations (disons la météo) ou simplement quand il n’y avait plus rien à brûler… Mais il faut bien comprendre qu’ils avaient lieux sur des terres complètement « naturelles » et même si leur intensité devait être bien plus importante qu’aujourd’hui sans l’intervention de l’Homme, il était alors facile pour les espèces de migrer un peu plus loin pour éviter les flammes avant de venir recoloniser le milieu qui a brûlé quand les conditions redevenaient favorables. C’est évidemment différent aujourd’hui car les espaces naturels sont beaucoup plus rares et fragmentés, ils sont donc plus précieux pour conserver la biodiversité qui les habite. Quelques millions d’hectares qui partent en fumer c’est au final assez peu par rapport à la surface des terres émergés, mais lorsque l’on soustraie l’espace utilisé pour nos infrastructures et notre agriculture (70% tout de même) c’est beaucoup ! À ce moment, le feu n’est plus une perturbation intermédiaire favorisant la biodiversité mais un véritable cataclysme qui s’ajoute aux menaces qui pèsent déjà sur la biodiversité.
Mais ce n’est pas tout, les rares zones naturelles qui partent en fumée abritent parfois une bonne partie des populations restantes de certaines espèces. Leur disparition est donc terrible pour la diversité génétique de ces espèces et peut même compromettre leur survie sur le long terme. Il en va de même pour les espèces qui n’ont pas ou peu d’endroits où se réfugier et qui disparaissent alors avec leurs derniers habitats. Même si le feu peut être fondamentalement bon pour ces habitats, il ne l’est que si les espèces peuvent venir le recoloniser. Si la zone brûlée représente le dernier bastion pour tout un tas d’espèces, il a alors un impact terriblement négatif sur la biodiversité.
De plus, les habitats naturels déjà sous pression – à cause des activités humaines ou du changement climatique – peuvent ne jamais retourner à un état climacique attendu, à cause des perturbations trop intenses qu’ils subissent. On dit alors que la résilience des milieux baissent, puisqu’il n’y a pas de retour à la normale possible. Pour illustrer cela, imaginez que la garrigue qui subit un feu peut ne plus redevenir une garrigue, même après un lapse de temps suffisamment long, car les perturbations sont maintenant trop intenses pour permettre la réapparition d’un habitat de niveau plus avancé dans les successions végétales (par exemple trop peu de précipitations, trop de chaleur, pas assez de réserve de biodiversité etc.). Après une perturbation importante, les habitats peuvent donc basculer vers un nouvel équilibre, souvent moins diversifié et offrant moins de services et de fonctions écosystémiques.
En plus de la disparition de l’habitat en question (et donc des espèces associées), les incendies remettent dans l’atmosphère tout le CO2 accumulé par les plantes. Si les mêmes espèces repoussent par la suite en fabriquant le même habitat, ce n’est pas grave. Tout le CO2 relâché est alors réabsorbé petit à petit au fur-et-à-mesure de l’avancée des successions végétales et de la croissance des plantes. En revanche, si un habitat composé d’arbres ou d’arbustes disparaît et laisse la place à une steppe ou une prairie, tout le CO2 libéré lors de la combustion n’est pas complètement réabsorbé puisque les habitats herbacés stockent moins de carbone que les forêts. Cela participe alors au changement climatique, amplifiant les phénomènes de sécheresse, favorisant les feux et empêchant un peu plus le retour des habitats « normaux ». Ce phénomène est d’autant plus problématique dans les régions en voie de désertification où un seul incendie peut définitivement mettre fin aux écosystèmes locaux et accélérer l’avancée du désert.
Dans les milieux en voie de désertification, un incendie peut complètement bouleverser les écosystèmes locaux. Un exemple ici au Salar de Uyuni en Bolivie où des feux sont régulièrement allumés pour dégager de nouvelles zones de culture (de Quinoa notamment). Sur cette photo, on voit le tronc calciné d’un Polylepis sp qui devait former un habitat similaire à la garrigue chez nous mais qui a laissé sa place à une strate de plantes herbacées, souvent annuelles, qui ne poussent que les quelques mois suivant la période des pluies. Cette zone étant en désertification, il est peut probable de voir revenir les arbustes.
Nous savons que le changement climatique va bouleverser les régimes de précipitations et certaines zones vont alors devenir plus arides donc plus à même de subir des incendies. C’est notamment le cas des régions au climat de type méditerranéen comme la Californie où l’on voit clairement une recrudescence de la fréquence et de l’intensité des feux ces dernières années (mais à remettre en perspective sur les siècles passés comme le montre la vidéo de DirtyBiology). De plus, une bonne partie des feux sont aujourd’hui d’origine criminelle, accidentelle ou volontaire pour ouvrir de nouvelles surfaces agricoles principalement sous les tropiques et au dépend de forêts tropicales. Dans tous les cas les feux d’origine anthropique représentent souvent une couche de menace supplémentaire pour la biodiversité (sauf quand c’est maîtrisé comme nous allons le voir juste après).
Comme d’habitude tout n’est pas tout noir ou tout blanc. Il ne faut pas croire que les feux vont ravager le monde à cause du changement climatique ou que l’Homme se butte bêtement à ne surtout pas en déclencher. En effet, des incendies prescrits volontairement sont déjà allumés dans tout un tas d’écosystèmes pour maintenant des milieux ouverts, c’est le cas des savanes africaines par exemple ou des zones humides du Sud-Est des Etats-Unis comme vous pouvez le voir sur la vidéo ci-dessous. Il semblerait même que les amérindiens et les aborigènes ont utilisé cette technique pendant des milliers d’années et que la mort des premiers à l’arrivée des colons européens aurait entraîné une reforestation massive du continent américain, piégeant de grandes quantité de CO2 atmosphérique, ce qui serait à l’origine d’un petit âge glacière autour de 1600 (vous trouverez un article ici et il existe tout un tas de livres étayant cette hypothèse). Et dire que certains continuent de croire que nous n’avons aucun impact sur la planète humhum.
Typiquement le type de feu prescrit et contrôlés (généralement en hiver) permettant d’ouvrir des milieux qui ont tendance à se refermer. On voit qu’ici tout est parfaitement sous contrôle.
Dans cet article je n’ai volontairement pas parlé des incendies volontaires allumés pour ouvrir de nouvelles zones de culture, notamment dans les régions tropicales, et qui deviennent parfois hors de contrôle. Ce type de feux n’a rien, mais alors vraiment rien, de bon pour la biodiversité ou le changement climatique puisque de la forêt – que l’on peut considérer comme une accumulation de CO2 atmosphérique – est brûlée pour en faire des zones agricoles qui n’absorbent pas ou peu de CO2 et qui rejettent même des gaz à effet de serre à cause des intrants utilisés. Dans ce cas, on rejette le CO2 accumulé pendant des décennies, pour fabriquer un milieu artificiel qui émet des gaz à effet de serre, pour produire principalement de l’huile de palme ou du soja qui vont participer à l’alimentation d’animaux qui émettent d’autres types de gaz à effet de serre ou pour notre propre consommation (et la pollution qui va avec). Le même raisonnement peut être fait pour la biodiversité puisque les forêts tropicales sont les milieux les plus riches en espèces de la planète et les monocultures… portent bien leur nom (sans compter les pesticides qui participent directement à l’extinction de la biodiversité et qui peuvent avoir des effets à long terme, même très loin des champs lorsqu’ils s’infiltrent dans les nappes phréatiques).
De même, nous n’avons pas parlé des feux qui apparaissent dans les forêts tempérées froides d’Amérique du Nord ou d’Eurasie qui ne sont clairement pas des habitats habitués à ce type de perturbation. De plus, ces feux sont largement attisés par le changement climatique, notamment la sécheresse et les températures élevées, comme nous avons pu le voir au Canada cette année. On peut donc discuter de l’intérêt des feux contrôlés pour certains écosystèmes, à certains moments précis et pour certaines zones de la planète, mais on ne peut pas généraliser et chaque exemple pourrait faire l’objet d’une discussion approfondie. Enfin, j’ai beaucoup pris l’exemple des plantes carnivores dans ce texte car c’est évidemment le groupe de plantes que je connais le mieux et beaucoup sont aujourd’hui menacées d’extinction. Je trouvais donc intéressant de montrer en quoi les feux peuvent parfois aider des espèces en danger comme Sarracenia oreophila visible dans la photo ci-dessous, en danger critique d’extinction (CR).
Bon et après ça, les feux sont ou pas ? Et ben, ça dépend, comme souvent en écologie. S’il fallait retenir quelques points de cet article et de la vidéo de DirtyBiology ce serait les suivants : 1) oui les incendies ont parfois un rôle important pour maintenir une diversité élevée dans certains écosystèmes qui y sont habitués et les empêcher n’est pas une bonne idée; 2) non on ne peut pas comparer le rôle des incendies dans l’histoire évolutive des espèces et dans l’évolution récente des écosystèmes puisque les habitats purement naturels sont aujourd’hui très rares et les laisser disparaître peut avoir des conséquences dramatiques, même si ces habitats sont en théorie adaptés à cette perturbation; 3) non les incendies dans les zones tropicales ou tempérées froides n’aident pas la biodiversité (ils participent même directement à son déclin) et oui ils participent activement au changement climatique et donc à l’accentuation de l’intensité et de la fréquence de ces mêmes feux.
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