Un nid d'huîtriers est emporté par une onde de tempête. Des passereaux australiens meurent pendant une vague de chaleur. Un gel tardif dans leur zone de reproduction tue un groupe d'hirondelles des falaises américaines. De petites tragédies qui peuvent sembler sans rapport, mais soulignent l'impact sous-jacent à long terme des événements climatiques extrêmes. Dans le numéro spécial de juin de Transactions philosophiques de la Royal Society B des chercheurs de l'Institut néerlandais d'écologie (NIOO-KNAW) lancent une nouvelle approche de ces études « extrêmes ».

Extrêmes, valeurs aberrantes, cataclysmes. En tant que domaine de la recherche biologique, il en est encore à ses balbutiements, mais l'intérêt pour l'impact des phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes sur la nature augmente rapidement. C'est en partie parce qu'il est maintenant de plus en plus clair que l'impact des événements extrêmes sur le comportement des animaux, l'écologie et l'évolution pourraient bien être supérieures à celles des périodes « normales » intermédiaires. Et en partie parce que la fréquence de tels événements est susceptible d'augmenter, en raison du changement climatique.

Pas 1 à 1

Mais comment définissons-nous les événements extrêmes en premier lieu ? C'est problématique, expliquent les chercheurs du NIOO Marcel Visser et Martijn van de Pol. "Pour les climatologues, le temps doit être plus chaud, plus froid ou plus extrême d'une autre manière qu'il ne l'est 95% du temps. Mais cela ne le rend pas nécessairement extrême en termes d'impact sur la nature. Il n'y a pas de correspondance 1 à 1."

Selon les chercheurs et un groupe de collègues internationaux, la plupart des preuves suggèrent que l'impact varie selon les espèces et les circonstances. "Evidemment pour un oiseau, l'impact de quelques jours extrêmement froids en décembre ne serait pas le même qu'en avril ou mai, quand il y a des poussins dans le nid. » Cela rend très difficile la prévision des conséquences des extrêmes.

"Nous n'en savons pas non plus assez sur les conséquences à long terme pour la nature de ces extrêmes d'une importance cruciale", disent Van de Pol et Visser. "Mais cela pourrait être sur le point de changer." En tant que rédacteurs invités d'un numéro thématique de la plus ancienne revue scientifique au monde, dédié aux événements climatiques extrêmes, ils font le point sur les connaissances disponibles et les hiatus qui existent actuellement. Ils proposent une «feuille de route» pour le développement ultérieur de ce nouveau domaine de recherche, visant à faciliter la comparaison et la synthèse des informations entre les domaines.

Une complication supplémentaire est que les ondes de tempête, les vagues de chaleur de cinq jours ou plus et les décennies de sécheresse ont tendance à être assez rares. Mais quand ils se produisent, les conséquences sont souvent catastrophiques :une combinaison difficile pour les chercheurs. Van de Pol :« Prenez la mer des Wadden. A la fin du XIIe siècle, il y a eu une tempête qui a complètement transformé la mer des Wadden. Les conséquences écologiques de cette tempête se sont poursuivies pendant des décennies, sinon des siècles." "Ou prenez les dinosaures", ajoute Visser. "Ils ne se sont jamais remis de l'impact d'une seule météorite au Mexique."

Fatal pour les fées ?

Moins d'événements cataclysmiques, trop, peut avoir des conséquences majeures. Deux exemples de Phil. Trans. B sont des huîtriers qui construisent leurs nids près de la côte malgré la montée du niveau de la mer, et les troglodytes - passereaux australiens - qui sont de plus en plus exposés aux canicules et aux températures élevées, avec des conséquences parfois fatales.

Imaginez que vous êtes un huîtrier :un instant, vous êtes assis là à couver paisiblement vos œufs sur le marais salé, et le prochain votre nid est parti. Englouti par la mer des Wadden lors d'une onde de tempête. Des images en accéléré des chercheurs de l'île des Wadden de Schiermonnikoog démontrent clairement le danger. Van de Pol. "Nous avons étudié ces nids pendant deux décennies, et pendant cette période, le nombre d'inondations a plus que doublé. Pourtant, les huîtriers ne prennent aucune mesure. »

Les chercheurs voulaient savoir si les oiseaux apprendraient de l'expérience et construiraient leurs nids sur des terrains plus élevés - plus sûrs mais plus éloignés de leurs fruits de mer préférés, "mais ils ne le font pas". Cela pourrait entraîner une sélection naturelle basée sur l'altitude du nid, avec seulement des éleveurs qui construisent leur nid sur des hauteurs susceptibles de survivre. Mais cela pourrait affecter la viabilité future de la population.

L'autre exemple porte sur l'impact sur deux espèces de passereaux d'une diminution du nombre de vagues de froid et d'une augmentation du nombre de vagues de chaleur. Le troglodyte à ailes rouges et le garrot à sourcils blancs ont tous deux leur habitat dans le sud-ouest de l'Australie et ils sont écologiquement assez similaires. Alors, comment réagissent-ils au fil du temps ? Modifient-ils la taille de leur corps pour atténuer l'impact des températures extrêmes ? Van de Pol :« Des données sur près de 40 ans montrent que les deux espèces, bien qu'assez similaire, répondre de manières complètement différentes".

La science des fusées ?

Ainsi, des événements extrêmes rares pourraient-ils être plus susceptibles de déterminer le succès ou l'échec des populations que les périodes « normales » beaucoup plus longues entre les deux ?

"Disons que vous avez étudié une population reproductrice d'oiseaux migrateurs pendant 49 ans", explique Marcel Visser, "et année après année, les oiseaux qui arrivent tôt au printemps ont le plus de poussins. Il est difficile de comprendre pourquoi plus d'oiseaux n'arrivent pas tôt. Puis, dans la 50e année, une nuit de grand froid tue d'un coup 80% des primo-arrivants, tandis que les retardataires échappent au massacre. Cela peut expliquer pourquoi les oiseaux tardifs réussissent si bien à transmettre leurs traits. »

Si cela donne l'impression qu'il est vraiment très difficile de faire des prédictions, Visser est d'accord. "Ce n'est pas vraiment sorcier", il dit, "avec ses calculs complexes et élaborés. En effet, c'est bien plus difficile que ça !"