Dans une année normale, les biologistes Daniel Janzen et Winnie Hallwachs passent environ six mois au Costa Rica, où ils mènent des recherches et poursuivent des efforts de conservation dans l'Área de Conservación Guanacaste (ACG), un site du patrimoine mondial dans le nord-ouest qui englobe, un réseau de parcs et de réserves qu'ils ont aidé à établir dans les années 1980 et qui compte maintenant plus de 400, 000 hectares, y compris marine, forêt sèche, forêt de nuages, et les environnements de forêt tropicale.

En 2020, c'est là que se trouvait le couple marié lorsque la pandémie de COVID-19 s'est emparée du monde, et les a obligés à prolonger leur séjour dans la forêt exempte de virus jusqu'à l'automne, quand ils se sont sentis suffisamment en sécurité pour retourner dans leur autre maison à Philadelphie.

"Avec des ordinateurs portables modernes et Internet, nous pourrions regarder le monde passer depuis la sécurité de la forêt, " dit Janzen, professeur de biologie à l'École des arts et des sciences.

Le temps supplémentaire dans la forêt leur a donné plus de temps pour la réflexion, dont certains des fruits apparaissent dans un article publié cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , dans le cadre d'un numéro spécial sur le déclin mondial des insectes.

Leur contribution s'appuie sur les données collectées depuis les années 1970 sur l'abondance et la diversité des insectes sous les tropiques, ainsi que sur des observations sur le changement climatique qui remontent encore plus loin. Bien que le statut de protection de l'ACG ait effectivement éliminé certaines menaces à la perte de biodiversité, comme le feu, chasse, la déforestation, et l'utilisation de pesticides, les créatures qui y habitent ne sont pas exemptes de ce que Janzen et Hallwachs appellent la "couverture hétérogène" des effets du changement climatique.

"Ce que nous avons vu et vécu depuis le milieu des années 1970, sans ambiguïté, dans notre monde sauvage tropical costaricien est que la biomasse et la richesse en espèces d'individus et d'espèces d'insectes, et leurs interactions avec tout, se décomposent, " ils écrivent.

Pour répondre à cette baisse, les scientifiques ont concentré leurs efforts localement. Garder une trace des effets du changement climatique grâce à une surveillance cohérente est essentiel, ils disent, mais ce qui est encore plus critique, c'est d'impliquer les personnes qui possèdent la terre préservée :les cinq millions de Costariciens, dans ce cas. Janzen et Hallwachs sont internationalement connus pour leur travail sur ce front, avoir créé un modèle dans ACG qui responsabilise et emploie la population locale dans le travail de conservation et tente de faciliter le mouvement de ces processus dans tout le réseau de parcs nationaux et à l'étranger.

Dans leur article, les chercheurs décrivent une nouvelle approche pour développer ces succès :BioAlfa, un programme national conçu pour impliquer les Costaricains eux-mêmes dans un apprentissage et une recherche pratiques sur les écosystèmes sauvages de leur pays. Le nom de l'initiative vient de l'espagnol pour bioliterate, "bioalfabetizado."

"La tradition dans les pays tropicaux est que lorsque vous voulez savoir quelque chose sur la biologie de votre pays, les expéditions du Nord viennent faire des études d'une sorte ou d'une autre et ensuite elles emportent l'information chez elles, " Janzen et Hallwachs disent. " Ce que nous avons dit est, 'Voir, vous êtes capable de le faire vous-même. Vous pouvez trouver tous les insectes et les plantes et les oiseaux et tout dans votre propre pays et, Dans le processus, apprenez-en plus à leur sujet.'"

Mesurer le bilan climatique

Janzen et Hallwachs n'ont jamais eu l'intention d'étudier explicitement le changement climatique. Mais ses effets ont été impossibles à ignorer. Ils notent que dans les années 1980, la couverture nuageuse était une présence constante sur les forêts nuageuses bien nommées d'ACG, enveloppant des sommets comme le Volcán Orosí et le Volcán Cacao. Pourtant, la couche nuageuse a diminué dans les années 1990 et maintenant, de nombreux jours passent sans aucune couverture nuageuse. Le résultat est un assèchement des écosystèmes forestiers au détriment des insectes et autres animaux sauvages qui prospèrent dans la litière de feuilles humides et les conditions humides, sans parler des cours d'eau asséchés qui irriguaient de manière adéquate les cultures de plaine et d'autres développements.

L'ACG connaît maintenant beaucoup plus de jours de températures qui approchent et dépassent 90 degrés Fahrenheit qu'au cours des décennies précédentes. En outre, une saison sèche prolongée et de plus grandes irrégularités dans la quantité et le calendrier des précipitations aggravent les contraintes sur la biodiversité qui y vit. Essentiellement, tous les organismes tropicaux utilisent des indices météorologiques pour guider leur vie, et quand ceux-ci changent et se fracturent, tout le monde en prend un coup.

Janzen et Hallwachs notent que ces perturbations climatiques ont tiré un prix sur la biodiversité des insectes, un indicateur des impacts sur le réseau trophique de bas en haut. Dans leur rapport, ils comparent des photos d'enquêtes sur les mites - réalisées la nuit en utilisant une lumière vive pour attirer les mites sur une feuille de couleur claire, où ils peuvent être comptés - qui indiquent une baisse spectaculaire du nombre de papillons de nuit et de la diversité des espèces depuis les années 1980.

En regardant différents types d'insectes, ils disent ça, malgré un effort de recherche constant par le personnel sur le terrain d'ACG composé de chercheurs voisins formés et expérimentés, le nombre total de chenilles trouvées lors des prospections régulières a diminué de moitié depuis 2005, un signe évident de déclin.

Appuyant ce constat, quand des chenilles sont trouvées, ils sont maintenant moins susceptibles d'être parasités par une autre espèce d'insecte. Environ un cinquième des chenilles ont été trouvées parasitées en 1985; qui est tombé à seulement 5 % ces dernières années. Bien que cela puisse être une bonne chose pour les chenilles individuelles, c'est un signe inquiétant dans l'ensemble. Parce que les parasites sont hyperspécialisés pour s'associer à des espèces de chenilles particulières, Janzen dit que ce manque de chenilles parasitées suggère que le nombre de chenilles est si petit que les parasites sont incapables de localiser l'espèce désirée et de maintenir leurs populations.

"Quand la densité des chenilles diminue, les parasites s'éteignent plus vite, " dit Janzen. " Alors maintenant tu as perdu ce carnivore. Et tu le répètes mille fois, dix, 000 fois."

Être « gentil avec les survivants »

Atténuer le changement climatique peut être une tâche écrasante, et Janzen dit qu'il est peu probable que les "petits gars" - comme le pays économiquement petit mais riche en biodiversité du Costa Rica - aient un impact global, sauf par exemple. A ses yeux, il est essentiel que les petites nations tropicales concentrent leur énergie sur la création des conditions permettant aux survivants du changement climatique de maintenir leur position. Et c'est là qu'intervient BioAlfa.

Alors que les groupes internationaux de conservation contribuent de l'argent pour préserver la nature luxuriante, lieux de biodiversité, comme ACG, les chercheurs soutiennent que gagner l'adhésion de tous les niveaux des propriétaires de cette terre préservée, plutôt que des étrangers qui ne mettront peut-être jamais les pieds dans le pays, est un ingrédient nécessaire à la conservation tropicale.

« Vertébrés charismatiques, clichés touristiques, et les gros troncs d'arbres commercialisables ne représentent même pas 0,001% de la biodiversité tropicale, " écrivent Janzen et Hallwachs. " Les millions à milliards d'espèces, et des milliards d'interactions sauvages encore viables, sont en grande partie invisibles sans bioalphabétisation. »

C'est pourquoi souligner la bioalphabétisation est le fondement de BioAlfa. La vision des scientifiques de Penn est que, tout comme les enfants du primaire apprennent à lire, ils devraient également être sensibilisés à la biodiversité qui les entoure, et pas seulement dans une salle de classe, mais en allant sur le terrain et en apprenant par la pratique. Et comme la lecture, cette connaissance devient quelque chose que l'on prend dans n'importe quel secteur social qui devient chez soi.

Cette bioalphabétisation améliorée serait ensuite réintroduite dans la conservation, ils disent. Non seulement une meilleure compréhension des écosystèmes chez les Costariciens pourrait se traduire par une plus grande appréciation, mais des résultats concrets en utilisant les informations sur la biodiversité où qu'ils se trouvent. Spécifiquement, Janzen et Hallwachs souhaitent étendre la pratique consistant à demander à des chercheurs locaux d'effectuer leur travail de codage à barres ADN, dans lequel les espèces sont identifiées par séquençage d'étendues de leur matériel génétique.

Alors que le gouvernement du Costa Rica s'est engagé en faveur de l'idée de BioAlfa, l'étoffer complètement sur 10 ans prendra environ 100 millions de dollars, une somme considérable que Janzen et Hallwachs espèrent pouvoir provenir de sources internationales gouvernementales et privées.

"En ce moment, le Costa Rica a l'autorisation politique pour ce projet, mais il faut aussi l'autorisation financière, " dit Janzen.

Pour leur part, le couple continue de se débrouiller pour construire son inventaire de biodiversité et ses études en ACG, tout en partageant leurs succès lors de rencontres internationales (pour l'instant virtuellement), en espérant que d'autres nations tropicales suivront leurs traces, protéger la terre à, dans les mots de leur article scientifique, "être gentil avec les survivants" du changement climatique.

Dès qu'ils sont vaccinés contre le coronavirus, Janzen et Hallwachs prévoient de revenir sur le terrain au Costa Rica, continuer à poursuivre cet objectif.