Projet H2020 VULNERAWEB : Plateforme web de prédiction de la vulnérabilité climatique des espèces

Pour répondre à la première question, ce projet MSCA a achevé la compilation de la plus grande base de données mondiale sur les tolérances thermiques animales à ce jour et sur les limites thermiques géographiques de ces espèces. À l'aide de ces ensembles de données, nous avons mené plusieurs analyses pour déterminer : a) si la tolérance à la chaleur des espèces contraint les températures ambiantes maximales aux limites chaudes connues pour chaque espèce pendant la période la plus chaude de l'année (ci-après Tmax), en utilisant différentes estimations de la tolérance à la chaleur et de Tmax ; b) si les valeurs de Tmax sont corrélées entre les limites thermiques géographiques des espèces ; et c) si les contraintes seront plus fortes pour les espèces dont la tolérance thermique est la plus mise à l'épreuve par Tmax. Les tolérances à la chaleur, telles que mesurées jusqu'à présent, contraignent très souvent les limites thermiques géographiques des animaux (par exemple, Fig. 1). Cependant, elles le font de manière hétérogène ; la contrainte est toujours plus forte pour les espèces qui sont confrontées à des températures plus élevées en raison de leur tolérance à leurs limites chaudes.

Sur la figure, ces taxons sont représentés par une ligne rouge, tandis que les espèces moins exposées aux températures élevées à leurs limites chaudes sont représentées par les lignes orange et bleue. Étonnamment, les reptiles semblent être moins contraints géographiquement par leur tolérance thermique que les autres taxons. De plus, de nombreux poissons ont atteint un CTmax si élevé qu'ils sont libérés des contraintes thermiques sur leur répartition géographique, contribuant à une relation sigmoïde entre CTmax et Tmax qui contraste avec les taxons terrestres. Les relations trouvées remettent en cause les pratiques répandues d'estimation des variations de l'aire de répartition des espèces et de la vulnérabilité climatique basées sur des paramètres de tolérance thermique moins utiles, ou sur des modèles purement géographiques. Les schémas globaux de contraintes thermiques dans les aires de répartition géographique des espèces devraient être affinés une fois que les facteurs de confusion potentiels pourront être mieux contrôlés (par exemple, la plasticité, l'adaptation locale, les interactions biotiques), en particulier pour les groupes d'espèces et les paramètres qui ont montré des corrélations plus faibles.

À cette fin, il demeure essentiel de recueillir davantage de données expérimentales sur la tolérance à la chaleur aux limites thermiques géographiques des espèces. Le deuxième problème a été abordé en comparant, pour la première fois, la manière dont différentes représentations de la tolérance thermique (différents paramètres de tolérance thermique versus une courbe temps de mortalité x température) pourraient détecter différents schémas géographiques de vulnérabilité thermique attendue.

Ces études comprennent : a) un lézard nord-américain, analysant comment la déshydratation a modifié sa tolérance thermique ; b) la géographie de la vulnérabilité thermique chez les fourmis et les lézards tropicaux ; et c) l'observation des temps d'acclimatation thermique chez les têtards tropicaux.

Les résultats de ces études suggèrent que la géographie des estimations de la vulnérabilité thermique est très sensible au paramètre utilisé et à sa variabilité intrinsèque. Par conséquent, les futurs rapports sur la vulnérabilité thermique des espèces devront concilier la nécessité d'une représentation complète de la tolérance thermique – lente à obtenir et stressante pour les animaux car elle implique de multiples expériences de tolérance – avec la nécessité de réaliser des prédictions utiles basées sur des mesures de tolérance thermique plus pratiques et moins stressantes. Enfin, afin de capitaliser sur les connaissances acquises et de diffuser des méthodes robustes et éthiques de mesure de la tolérance thermique, ce projet a conduit à la création de la plateforme VulneraWeb (www.vulneraweb.com).

Il s'agit d'une plateforme collaborative en ligne qui exploite la puissance de calcul de l'installation Finis Terrae III du CSIC (https://www.cesga.es/cesga/el-cesga/(ouvre dans une nouvelle fenêtre)) pour cartographier les populations animales vulnérables au changement climatique à travers le monde (par exemple, figure 2). Différents aspects de la vulnérabilité des espèces au changement climatique et les capacités de la plateforme ont été présentés en présentiel et en ligne, de l'échelle locale à l'échelle internationale, lors de conférences scolaires, de séminaires et de conférences internationales en ligne. La plateforme et ses comptes Instagram (vulnerawebglobal) et Twitter (vulneraweb) ont été créés et mis à jour avec de nouvelles fonctionnalités, avec la participation d'une équipe d'étudiants internationaux paritaires.

Outre la découverte de nouvelles règles écogéographiques mondiales (effets hétérogènes de la tolérance thermique sur les limites thermiques géographiques des espèces animales à travers le monde), les analyses menées ont permis de définir les méthodes les plus pratiques pour estimer la vulnérabilité thermique des animaux. Ces connaissances peuvent désormais être transférées grâce aux services offerts par la plateforme. VulneraWeb étend actuellement son réseau et est prêt à rédiger des rapports pour les organisations de conservation, internationales et locales, telles que l'UICN et les municipalités qui planifient actuellement leur adaptation au changement climatique.