Au cours des prochaines décennies, les augmentations des températures hivernales liées au réchauffement climatique pourraient étendre considérablement l'aire de répartition du dendroctone du pin australe, l'un des insectes tueurs d'arbres les plus agressifs au monde, dans une grande partie du nord des États-Unis et du sud du Canada, dit une nouvelle étude. L'aire de répartition du coléoptère est fortement limitée par les baisses de température extrêmes annuelles, mais ces creux augmentent beaucoup plus rapidement que les températures moyennes - une tendance qui entraînera probablement la propagation des coléoptères, disent les auteurs. L'étude a été publiée aujourd'hui dans la revue Nature Changement Climatique .

L'étude souligne "une énorme vulnérabilité dans un vaste écosystème, " a déclaré l'auteur principal Corey Lesk, un étudiant diplômé du Département des sciences de la Terre et de l'environnement de l'Université Columbia. "Nous pourrions assister à une perte de biodiversité et de forêts régionales emblématiques. Il y aurait des dommages aux industries du tourisme et de la foresterie dans les zones rurales déjà en difficulté." Co-auteur Radley Horton, chercheur à l'observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'université Columbia, les forêts infestées pourraient également se dessécher et brûler, mettant en danger des biens et émettant de grandes quantités de carbone dans l'atmosphère.

Jusque récemment, les dendroctones du pin du sud vivaient de l'Amérique centrale jusqu'au sud-est des États-Unis, mais au cours de la dernière décennie, ils ont également commencé à apparaître dans certaines parties du nord-est et de la Nouvelle-Angleterre. Des épidémies importantes ont commencé à se produire dans le New Jersey en 2001. Les coléoptères ont été trouvés pour la première fois sur Long Island à New York en 2014 et dans le Connecticut en 2015.

Lesk et Horton projettent que d'ici 2020, les coléoptères s'établiront le long de la côte atlantique jusqu'en Nouvelle-Écosse. Ils disent que d'ici 2050, 78 pour cent des 48, 000 milles carrés maintenant occupés par des forêts de pins du sud du Maine à l'est de l'Ohio auront des climats nouvellement adaptés aux coléoptères. D'ici 2060, ils s'attendent à ce que le scarabée s'établisse davantage du sud de la Nouvelle-Angleterre au Wisconsin, et d'ici 2080, les climats propices au dendroctone devraient atteindre 71 pour cent des pins rouges et 48 pour cent des pins gris, qui s'étendent sur plus de 270, 000 milles carrés du nord-est des États-Unis et du sud du Canada.

La recherche fait partie d'un ensemble de travaux plus vaste dans lequel Lesk et Horton visent à identifier les risques pour les espèces et les écosystèmes liés aux changements de températures extrêmes. De nombreuses espèces sont sensibles aux hauts et aux bas, qui devraient connaître de grandes variations de fréquence et d'intensité à mesure que le climat se réchauffe. Les chercheurs ont choisi de se concentrer sur le dendroctone du pin car il a un impact énorme sur les écosystèmes forestiers, et l'influence des seuils froids sur son aire de répartition a été bien documentée depuis le début du 20e siècle. Les infestations de dendroctone du pin dans le sud-est des États-Unis ont coûté environ 100 millions de dollars par an en pertes de bois de 1990 à 2004 seulement, selon le Service des forêts des États-Unis.

Dans le passé, ces analyses ont porté principalement sur les températures moyennes de juillet ou les températures moyennes de janvier, dit Matthew Ayres, un professeur de sciences écologiques au Dartmouth College qui a étudié les coléoptères. Cela peut sembler judicieux, il a dit, mais "cette variable, la nuit la plus froide de l'hiver, est très important pour toutes sortes de choses. » La nuit la plus froide de l'hiver s'est réchauffée d'environ 6 ou 7 degrés Fahrenheit au cours des 50 dernières années dans les stations météorologiques de nombreuses régions des États-Unis, comparé à seulement 1 degré Fahrenheit pour les températures annuelles moyennes. Horton et Lesk prévoient des augmentations supplémentaires des températures minimales annuelles de l'air de 6,3 à 13,5 degrés Fahrenheit dans le nord-est des États-Unis et le sud-est du Canada d'ici 2050 à 2070.

Les chercheurs ont examiné de près le New Jersey, où la propagation des coléoptères s'est produite au milieu d'une tendance au réchauffement dans les froids extrêmes. La température de l'écorce de pin dont se nourrissent les coléoptères, qui est plus chaud que l'air, est apparemment le facteur critique. Les observations les plus au nord étaient fortement corrélées avec les latitudes auxquelles les températures hivernales de l'écorce atteignaient un minimum de 14 degrés Fahrenheit. Depuis 1980, Les températures minimales de l'écorce en hiver de 14 degrés ont migré vers le nord dans le New Jersey d'environ 40 milles par décennie. Les observations les plus septentrionales des coléoptères ont dérivé vers le nord d'environ 53 milles par décennie depuis 2002.

Pour tenir compte des incertitudes dans leurs projections, Lesk et Horton ont incorporé 27 modèles climatiques mondiaux différents et deux modèles d'émissions de gaz à effet de serre. Ils ont également pris en compte la possibilité que les coléoptères ne puissent pas traverser les forêts de feuillus clairsemées de pins du nord des États-Unis. Cependant, les coléoptères ont déjà réussi cet exploit dans de nombreux domaines. Dans tout, les chercheurs ont découvert que les incertitudes résultaient en une fourchette de 43 ans entre la première et la dernière année, un climat adapté aux coléoptères devrait émerger en moyenne dans la région d'étude.

Le document n'a pas abordé certaines incertitudes, comme la possibilité que les froids extrêmes puissent changer plus radicalement que ne le suggèrent les modèles climatiques, si les schémas de circulation atmosphérique ou la couverture neigeuse se modifient de manière imprévue. Il y a aussi des questions sur la façon dont les coléoptères pourraient réagir aux sécheresses ou aux vagues de chaleur; dans quelle mesure les espèces de pin du Nord seront-elles vulnérables aux attaques de dendroctones; et comment le réchauffement des températures peut affecter les prédateurs naturels des coléoptères, comme le scarabée à damier.

Les gestionnaires des terres plus au sud ont utilisé des stratégies d'adaptation avec un succès limité, principalement éclaircissement des forêts où la densité des arbres est élevée, ou abattre des arbres infestés. La question est de savoir si ces stratégies fonctionneront dans le Nord.