Et dire que tout allait bien dans son garage. Un tas de boîtes tirées de la maison du biologiste Dale Straughan a fourni un véritable trésor aux chercheurs de l'UC Santa Barbara qui étudient l'impact du changement climatique sur la biodiversité côtière en Californie.

A Jenifer Dugan, biologiste de recherche au Marine Science Institute (MSI) de l'UCSB, Nicolas Schooler, un doctorat étudiant dans le programme interdépartemental d'études supérieures en sciences marines de l'UCSB, et David Hubbard, écologiste au MSI, Les notes de terrain et les données de Straughan sur les plages californiennes étaient de l'or scientifique. À partir de 2009, l'équipe de l'UCSB a travaillé en étroite collaboration avec Straughan pour comparer les résultats actuels à ses ensembles de données d'origine. Ils ont réexaminé un sous-ensemble des plus de 60 plages californiennes de Morro Bay à San Diego que Straughan et ses collègues avaient sondé à plusieurs dates de 1969 à 1980.

Parce que le climat de la Terre a radicalement changé depuis lors, les chercheurs ont cherché à déterminer si et comment la biodiversité avait diminué et à explorer les processus responsables. Leurs découvertes paraissent dans la revue Écologie et évolution .

« Les écosystèmes côtiers peuvent être des indicateurs précieux des réponses de la biodiversité aux impacts anthropiques et liés au changement climatique, ", a déclaré le co-auteur Dugan. "Nous avons utilisé cet ensemble de données unique provenant d'enquêtes intertidales approfondies pour évaluer les changements multidécennaux de la biodiversité des écosystèmes côtiers importants et répandus des plages de sable."

Le co-auteur Straughan a mené les enquêtes originales pour le Bureau of Land Management des États-Unis à la suite de la marée noire de 1969 dans le canal de Santa Barbara. À l'époque, elle était basée à la Fondation Allan Hancock de l'Université de Californie du Sud. L'un des sites qu'elle a visités plus de 33 fois était situé à Isla Vista, à proximité du campus de l'UCSB.

L'évaluation des impacts sur la biodiversité nécessite des comparaisons fondées sur l'écologie sur des périodes de temps suffisantes. Un défi pour l'équipe de l'UCSB était de calibrer différentes méthodes d'échantillonnage de différentes décennies. Ils ont développé une nouvelle approche d'extrapolation pour combler les lacunes de données qui sont courantes dans de tels ensembles de données à long terme en ajustant la richesse des espèces pour le style d'échantillonnage sur différentes périodes. Cette approche pourrait être utile pour répondre à des questions similaires pour d'autres écosystèmes sous-étudiés.

Les chercheurs ont évalué les changements de la biodiversité intertidale au fil du temps, en utilisant les résultats de Straughan et ceux de leurs propres enquêtes récentes sur 13 de ses plages de sable, y compris celui d'Isla Vista. Leurs analyses ont révélé de fortes augmentations ou diminutions de la richesse en espèces sur certaines plages, tandis qu'à d'autres, les changements étaient très faibles ou non détectables.

"Notre comparaison multidécennale des plages suggère que les processus locaux ont exercé une influence plus forte sur la biodiversité intertidale que les facteurs régionaux, " a déclaré Dugan. " Manipulation intense à l'échelle locale - en d'autres termes, pratiques de gestion – rendaient difficile la détection de tendances ou de gradients plus importants dans la biodiversité. »

Creuser plus profond, les scientifiques ont découvert que les espèces du haut de la plage étaient affectées de manière disproportionnée par rapport au reste des animaux de la plage intertidale. Cependant, ils ont également trouvé une surprise positive pour ce groupe très vulnérable. Deux plages ont affiché des augmentations de la richesse, probablement en raison du fait que l'utilisation de véhicules hors route était interdite depuis au moins 15 ans. Sur ces deux sites, les espèces du haut de la plage ont montré un niveau de rétablissement prometteur après de nombreuses années de protection contre les impacts de la conduite sur la plage.

Un autre résultat inattendu a été une faible richesse en espèces sur les plages fortement urbanisées qui ont été entretenues - ratissées mécaniquement pour éliminer le varech - pendant des décennies. Selon l'auteur principal Schooler, les impacts durables sur l'ensemble de la communauté ont persisté au fil du temps sur ces sites, mais les espèces du haut de la plage ont continué à décliner.

« Notre site de plage à Isla Vista est un bon exemple de ce que l'avenir nous réserve alors que le niveau de la mer s'élève contre une limite résistante de falaises naturelles ou de blindages côtiers artificiels et de bâtiments comme ceux le long des tronçons urbanisés de la côte, " Schooler a expliqué. " Nous perdons des animaux intertidaux écologiquement importants, tels que les trémies de plage et les insectes, de la zone supérieure de la plage, et cela est susceptible d'arriver à de plus en plus de plages du sud de la Californie à mesure que le niveau de la mer monte."

Le site de la plage Isla Vista adossé à des falaises avait le pourcentage de perte d'habitat le plus élevé de toutes les plages étudiées par l'équipe de l'UCSB. Ces plages subissent un phénomène appelé compression côtière car elles n'ont pas de place pour se déplacer à l'intérieur des terres. "Nous avons vu un rétrécissement de la plage et un changement de la taille des sédiments qui a été associé à un déclin de l'ensemble de la communauté, en particulier chez les animaux de la plage supérieure, ", a déclaré Schooler.

Des plages adossées aux dunes, comme celle de Coal Oil Point Reserve à moins d'un mile à l'ouest du campus de l'UCSB, ont de la place pour se déplacer à l'intérieur des terres et devraient être plus résistants au changement du niveau de la mer. Mais, Dugan a noté, sur les plages adossées à des falaises et celles avec des digues ou des revêtements artificiels, les premières espèces à disparaître sont celles qui se nourrissent de varech et vivent dans le sable humide et sec de la zone supérieure de la plage.

"Environ 45 pour cent de la biodiversité des plages du sud de la Californie appartiennent à des espèces spécialisées de la partie supérieure des plages, ", a-t-elle déclaré. "Ils jouent un rôle très important dans l'écosystème côtier en fournissant de la nourriture à la faune, comme le pluvier neigeux de l'Ouest et d'autres oiseaux de rivage, briser le fucus de varech qui s'échoue sur le rivage et promouvoir le recyclage des nutriments qui sont alors potentiellement disponibles pour l'herbe de surf et les varechs près du rivage.

« Sur une note plus optimiste, nos recherches suggèrent qu'il existe des opportunités de rétablissement de l'écosystème suite aux impacts humains si nous modifions la façon dont certaines de nos plages sont gérées, " ajouta Dugan.