MOMMY KNOWS BEST : les limites des capacités d'adaptation des mésanges au changement climatique

  • 23.11.2020

Comment s’adapter au changement climatique quand tout l’environnement se transforme ? Quelles sont les limites de l’adaptation rapide ? A travers le prisme de l’adaptation de la période de reproduction des mésanges, telles sont les questions auxquelles le projet « MOMMY KNOWS BEST » tente de répondre.

Le projet « MOMMY KNOWS BEST »

Soutenu par la Fondation BNP Paribas à travers son programme Climate & Biodiversity Initiative, le projet « MOMMY KNOWS BEST » cible particulièrement les Objectifs de Développement Durable (ODD) 15 «  Vie Terrestre » et 13 « Lutte contre les changements climatiques ».

Piloté par Céline Teplitsky, chercheuse en écologie évolutive au Centre National de Recherche Scientifique (CNRS), le projet "MOMMY KNOWS BEST" a pour objectif d'évaluer dans quelle mesure des changements complexes de l’environnement peuvent affecter la capacité des mésanges bleues et des mésanges charbonnières à exprimer une réponse adaptative à l'augmentation des températures printanières.

Le projet se basera sur des études à long terme et à travers l'Europe, dans différents habitats (forêt/ville, Europe du Nord/Europe méditerranéenne).

« Les organismes sont adaptés à la variabilité de leurs environnements … dans une certaine mesure. Que leurs mécanismes d’adaptation actuels soient encore adéquats dans un futur proche dépend des limites imposées par la vitesse du changement climatique et par les autres défis environnementaux »

Céline Teplitsky

Chercheuse en écologie évolutive au CNRS

De quels outils la nature dispose-t-elle pour surmonter les changements environnementaux ?

Face à la rapidité du changement climatique, la capacité des populations à s’adapter à de nouvelles conditions environnementales est d’une importance capitale pour leur persistance.

Pour ce faire, il existe 3 mécanismes : 

  1. Modification de la répartition géographique, reflétant le suivi de conditions environnementales optimales
  2. Evolution de caractéristiques écologiquement importantes – c’est-à-dire une modification de la composition génétique de la population
  3. Plasticité phénotypique – qui peut être considérée comme de la flexibilité : capacité des organismes à exprimer des caractéristiques différentes selon l’environnement dans lequel ils vivent

Les exemples d’évolution rapide sont relativement rares, et la plasticité phénotypique est généralement considérée comme un mécanisme majeur d’adaptation rapide par lequel les organismes peuvent aussitôt changer leur mode de vie pour faire face à des changements environnementaux eux-mêmes rapides, tel que le changement climatique en cours.

MOMMY KNOWS BEST : Une mésange bleue nourrit son oisillon après son envol.

Périodes de reproduction variables : un parfait exemple de plasticité

Un exemple classique de plasticité phénotypique est la phénologie plus précoce de nombreux organismes lorsque les températures printanières augmentent. La phénologie étant la récurrence d’évènements périodiques (annuels le plus souvent) dans le monde vivant, déterminés par les variations saisonnières du climat, tels que la reproduction ou la floraison.

Par exemple, chez les oiseaux insectivores, pondre ses œufs plus tôt lorsque le printemps est plus chaud permet de synchroniser la naissance des oisillons et leurs besoins en nourriture avec la période d’abondance – elle aussi en avance – des chenilles qui en est la principale source. La capacité des femelles à répondre aux températures printanières précoces est ainsi primordiale pour le succès de la reproduction et le maintien des populations. 

Une mésange bleue nourrit son oisillon après son envol © Stéphan Tillo

Plasticité et dérèglement climatique : l’adaptation de la phénologie 

Ces réponses aux températures jouent actuellement un rôle majeur dans l’adaptation au changement climatique. Cependant il n’est pas garanti que, dans un contexte de changement global, ces mécanismes restent adaptatifs. Le changement climatique entraîne notamment une augmentation de la fréquence des évènements climatiques extrêmes, de la prévalence de parasites ou de la dissémination de maladies ; la réponse à ce changement pourrait également être influencée par d’autres facteurs d’origine humaine comme la destruction des habitats. 

Cela soulève plusieurs questions majeures :

  • Les températures printanières précoces demeureront-elles une source d’information fiable pour signaler quand se reproduire ?
  • Les organismes pourront-ils toujours répondre de façon adaptative à la température lorsque les variations climatiques seront trop différentes de celles qu’ils ont expérimentées historiquement ?
  • Quelle est l’influence, sur l’expression de la plasticité, de la combinaison de facteurs multiples ?
    Par exemple faire face à l’augmentation de la température dans les milieux urbains, où plusieurs facteurs de stress peuvent coexister – mauvaise qualité de la nourriture, pollution sonore et lumineuse, etc.
  • Quelles sont les conséquences de ces limites potentielles sur le risque d’extinction des populations ?   

    Le projet « MOMMY KNOWS BEST » vise ainsi à comprendre comment les réponses dites plastiques peuvent être affectées par les différents aspects du changement global et dans quelles mesures elles peuvent aider les populations à faire face aux changements de leur environnement.

Mésanges et scientifiques : une longue histoire 

La période de reproduction des mésanges bleues (Cyanistes caeruleus) et des mésanges charbonnières (Parus major) est étudiée depuis des dizaines d’années dans de nombreuses populations à travers l’Europe ; plusieurs d’entre elles sont suivies depuis au moins une vingtaine d’années et parfois même depuis plus de 40 ans. Cela permet au projet de capitaliser sur la connaissance approfondie de leur écologie et leurs dynamiques.

C’est pourquoi les mésanges sont un sujet idéal pour évaluer les limites potentielles de la plasticité et leurs conséquences potentielles sur les dynamiques de populations.

Mésange bleue couvant ses œufs © Christophe de Franceschi 

MOMMY KNOWS BEST : Mésange bleue couvant ses œufs.

Le projet « MOMMY KNOWS BEST » est largement collaboratif et repose sur 2 types de suivi sur le long terme :

  • Un suivi intensif d’individus marqués dans des sites équipés de nichoirs au cours de la période de reproduction, donnant accès des informations très détaillées sur leurs histoires de vie ;
  • Un suivi extensif grâce à des captures au filet (méthode appelée « filet japonais ») dans un très grand nombre de sites, donnant ainsi accès à des informations relatives à beaucoup plus de climats et habitats différents.
MOMMY KNOWS BEST : Baguage d’une mésange bleue.

De la science fondamentale aux préoccupations environnementales

Le projet « MOMMY KNOWS BEST » essaiera de répondre à 2 questions essentielles :

  • quels facteurs déterminent la variation de la plasticité entre individus ou populations ? 
  • quelles conséquences cette variation induit-elle sur la capacité d’adaptation des populations à un environnement qui évolue rapidement ?
    Apporter une réponse à ces questions permettra d’envisager des scenarii de réponses au changement climatique plus précis. Aux vues des impacts du changement global sur la biodiversité qui continuent de s’intensifier à une vitesse alarmante, comprendre les limites de l’atténuation des impacts des changements globaux par la plasticité est aussi importante que de communiquer sur ces limites : plus on prendra conscience de la fragilité de la biodiversité, plus nous pouvons espérer des efforts collectifs pour la préserver.
    C’est pourquoi la communication sera également un aspect clef pour l’équipe de recherche : elle s’appuiera sur des canaux très suivis tels que YouTube pour vulgariser leurs résultats et ainsi sensibiliser la plus grande audience possible, dont les jeunes générations
    Baguage d’une mésange bleue  © Anne Charmantier

Comprendre et prédire les réponses adaptatives des populations sauvages à leur environnement dépend de l’aptitude à représenter une vision globale de ces réponses. Evaluer comment la plasticité peut contribuer à la persistance d’une population sur le long terme est un défi de la recherche fondamentale et permettra de perfectionner les scenarii des réponses au changement climatique.

De tels scenarii peuvent aider à anticiper des actions de préservation et ils permettront de mieux prendre conscience de l’ampleur des défis imposés par le changement global auquel est confrontée la biodiversité – une étape importante pour amener la société à se mobiliser pour la préservation de cette biodiversité.

« Ce programme innovant nous renvoie à Lamarck et Darwin car mettant en lumière la manière dont le changement climatique génère des changements parmi la vie et l'évolution. Une science participative massive devrait assurer la diffusion et une diffusion efficace ».

Comité scientifique de la Fondation BNP Paribas

Pour aller plus loin


Crédits photos :  Header @Alonbou, © Stéphan Tillo, © Christophe de Franceschi, © Anne Charmantier et @Céline Teplitsky

A lire aussi

Toutes les actualités