Alors que les températures dans les forêts tropicales du nord-est de Porto Rico ont grimpé de deux degrés Celsius depuis le milieu des années 1970, la biomasse des arthropodes - animaux invertébrés tels que les insectes, mille-pattes, et les cloportes—a diminué jusqu'à 60 fois, selon de nouvelles découvertes publiées aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

La découverte confirme les récents avertissements du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat des Nations Unies concernant de graves menaces environnementales étant donné une élévation de 2,0 degrés Celsius de la température mondiale. Comme certains autres endroits tropicaux, la zone d'étude dans la forêt tropicale de Luquillo a déjà atteint ou dépassé une augmentation de 2,0 degrés Celsius de la température moyenne, et l'étude constate que les conséquences sont potentiellement catastrophiques.

"Nos résultats suggèrent que les effets du réchauffement climatique dans les forêts tropicales pourraient être encore plus importants que prévu", a déclaré Brad Lister, auteur principal de l'étude et membre du corps professoral du Département des sciences biologiques du Rensselaer Polytechnic Institute. "Les populations d'insectes de la forêt de Luquillo s'effondrent, et une fois que cela commence les animaux qui mangent les insectes ont une nourriture insuffisante, ce qui se traduit par une diminution de la reproduction et de la survie et par conséquent des baisses d'abondance. »

"Climate Driven Declines in Arthropod Abundance Restructure a Rainforest Food Web" est basé sur des données collectées entre 1976 et 2013 par les auteurs et le programme de recherche écologique à long terme de Luquillo dans trois habitats de moyenne altitude dans la forêt tropicale protégée de Luquillo à Porto Rico. Pendant ce temps, les températures maximales moyennes ont augmenté de 2,0 degrés Celsius.

Les principales conclusions comprennent :

• Les pièges collants utilisés pour échantillonner les arthropodes au sol et dans le couvert forestier étaient révélateurs d'un effondrement des arthropodes forestiers, avec des taux de capture de la biomasse jusqu'à 60 fois plus élevés entre 1976 et 2013.
• La biomasse des arthropodes collectés par des filets de balayage au niveau du sol a également diminué jusqu'à huit fois de 1976 à 2013.
• Avec le déclin des arthropodes, des diminutions simultanées se sont produites chez les lézards insectivores de Luquillo, grenouilles, et oiseaux.
• Les auteurs ont également comparé les estimations de l'abondance des arthropodes qu'ils ont faites dans les années 1980 dans la réserve de biosphère de Chamela-Cuixmala dans l'ouest du Mexique avec les estimations de 2014. Au cours de cette période, la température moyenne a augmenté de 2,4 degrés Celsius et la biomasse des arthropodes a diminué de huit fois.

Les animaux à sang froid vivant dans les climats tropicaux sont particulièrement vulnérables au réchauffement climatique car ils sont adaptés à des températures relativement stables toute l'année. Compte tenu de leurs analyses des données, qui comprenait de nouvelles techniques pour évaluer la causalité, les auteurs concluent que le réchauffement climatique est le principal facteur de réduction de l'abondance des arthropodes dans la forêt de Luquillo. Ces réductions ont précipité une importante cascade trophique ascendante et, par conséquent, l'effondrement du réseau trophique forestier.

Étant donné que les forêts tropicales abritent les deux tiers des espèces de la Terre, ces résultats ont des implications profondes pour la stabilité et la biodiversité futures des écosystèmes de la forêt tropicale, ainsi que des efforts de conservation visant à atténuer les effets du forçage climatique.

Andrés Garcia, de l'Universidad Nacional Autònoma de Mèxico, était co-auteur de l'étude qui a été financée par la National Science Foundation.

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