Générez des "cartes temporelles" à partir de la fonction createTimeMaps() dans megaSDM, détaillant les changements d'aire de répartition pour le spermophile de Franklin Poliocitellus franklinii dans deux scénarios climatiques différents (RCP4.5 et RCP8.5 ; Riahi et al. 2011, Thomson et al. 2011, respectivement ) et pour trois périodes distinctes (2010, 2050 et 2070). Les régions bleues indiquent les zones d'expansion, les régions rouges indiquent les zones de contraction et les zones violettes/roses indiquent les zones de fluctuations momentanées entre les trois temps (par exemple, l'expansion de 2010 à 2050 suivie d'une contraction de 2050 à 2070). Les zones jaunes restent occupées pendant toute la période. Les cartes de la colonne de droite limitent l'expansion de l'aire de répartition au taux de dispersion moyen de P. franklinii (1,23 km an-1; Schloss et al. 2012). Crédit :Benjamin R. Shipley et al, Écographie (2021). DOI :10.1111/ecog.05450
Des océans les plus profonds aux plus hautes montagnes, le changement climatique d'origine humaine a un impact profond sur les animaux et les plantes du monde entier, de nombreuses espèces étant poussées au bord de l'extinction par la hausse des températures.
Des ours aux orignaux en passant par les lynx, et même les écureuils et les grenouilles, les animaux quittent leurs maisons à la recherche de climats plus frais à mesure que la planète se réchauffe. En fait, environ la moitié des 4 000 espèces de la planète sont en mouvement, et nombre d'entre elles migrent vers le nord vers des latitudes plus élevées.
Pour les écologistes et les défenseurs de l'environnement, il est essentiel de comprendre comment les habitats viables de ces espèces se dilatent et se contractent dans le contexte d'un climat en évolution rapide. En tant que tel, la modélisation de la distribution des espèces est souvent utilisée pour prédire les habitudes de migration et les habitats appropriés pour les espèces dans différentes conditions environnementales.
Mais les modèles actuels peuvent produire des résultats inexacts et trop optimistes, car ils ne tiennent pas compte d'une question clé :une espèce peut-elle de manière réaliste atteindre un climat approprié avant qu'il ne soit trop tard ?
Tous les environnements ne conviennent pas à toutes les espèces, et les animaux se déplacent et migrent à des rythmes différents en fonction de divers facteurs, tels que la mobilité, la capacité de reproduction ou les caractéristiques du paysage. En écologie, cela s'appelle une limite ou une contrainte de dispersion.
"Lorsque nous pensons à l'impact du changement climatique sur l'habitat des espèces, nous devons nous demander :où les espèces peuvent-elles vivre à l'avenir sous le changement climatique, mais plus important encore, peuvent-elles y arriver ?" a déclaré Bistra Dilkina, professeur associé d'informatique à l'USC et codirecteur du Center for Artificial Intelligence in Society de l'USC.
"Nous devons évaluer de manière dynamique et précise les priorités de conservation et obtenir les bons outils pour comprendre les préoccupations futures est très important."
C'est pourquoi Dilkina s'est associée aux biogéographes de Georgia Tech, Jenny McGuire, professeure adjointe, et Ben Shipley, titulaire d'un doctorat. candidat, pour créer MegaSDM, le premier outil de modélisation qui prend en compte les limites de dispersion pour de nombreuses espèces, modèles climatiques et périodes à la fois.
Lorsqu'une liste d'espèces et de données environnementales est fournie, le modèle produit une série de cartes illustrant comment les espèces se déplacent au fil du temps dans différents scénarios de changement climatique.
Un déplacement vers le nord
Dans un article récent, l'équipe a modélisé les distributions de 165 mammifères nord-américains en 2010 et les a projetées jusqu'en 2050 et 2070 selon deux scénarios :avec et sans limites de dispersion. Ils ont constaté un déclin prévisible de la richesse globale en espèces de 2010 à 2070 dans toute l'Amérique du Nord, ainsi qu'un déplacement faible mais visible vers le nord.
Mais la carte avec les contraintes de dispersion sonnait un terrible avertissement :de nombreuses espèces ne pourront pas coloniser tous les habitats appropriés disponibles en 2070.
"Lorsque le taux de dispersion est pris en considération, l'avenir semble plus sombre que prévu", a déclaré McGuire.
"Lorsque nous examinons les changements dans l'adéquation de l'habitat au fil du temps, nous constatons un rétrécissement de l'habitat vers le sud et une expansion de l'adéquation de l'habitat vers le nord, ce qui est à prévoir. Mais surtout, lors de l'intégration des limitations de dispersion dans l'analyse, nous voyons également beaucoup de les gains d'adéquation de l'habitat sont perdus en raison des limites de dispersion."
