La
définition d'un scénario adoptée par le groupe d'experts
intergouvernemental sur l'évolution du climat est qu'un
scénario est une description cohérente et plausible d'un
possible futur état du monde.
Un scénario n'est donc pas une prévision.
Il propose une ou des images alternatives du futur.
Dans le contexte de cette définition générale, un
scénario de biodiversité propose une description possible
des devenirs de la biodiversité.
Développer de tels scénarios implique d'abord de
scénariser l'évolution des facteurs du changement global
qui vont impacter la biodiversité.
Par exemple, l'augmentation des températures dans le
futur liée au changement climatique.
Ensuite, d'envisager les effets futurs de ces changements
sur la biodiversité.
Changement climatique, exploitation accrue des
ressources, pollution, transfert d'espèces, fragmentation
des paysages, les changements que va connaître le XXIème
siècle vont impacter fortement la biodiversité et les
hommes qui en dépendent à travers différentes ressources.
Dans ce contexte, développer des scénarios sur le
devenir de la biodiversité pour mieux la préserver
est un enjeu majeur.
Ces scénarios permettent d'avertir les dangers encourus par la biodiversité.
Ils constituent un outil essentiel pour aider au
développement de plans de gestion de la nature, sont un
outil d'aide à la décision et à l'action, un outil de
communication vers le grand public ou de concertation
avec les parties prenantes.
Donc, l'élaboration de scénarios de biodiversité est un
champ de recherche encore jeune qui a connu un fort essor
depuis le début des années 2000, comme en témoigne,
indiquée sur ce graphique, l'évolution du nombre de
publications sur ce thème en Europe et dans le monde.
Donc, je vous présente ici
deux scénarios décrivant l'évolution de la diversité d'espèces
en Europe à l'horizon 2050 par rapport à la référence de 1990.
Ces deux scénarios sont fondés sur un unique
scénario de changement climatique, mais font des hypothèses différentes.
Le premier scénario suppose que les espèces n'auront pas
la capacité de migrer assez vite d'ici 2050 et qu'elles
vont donc s'éteindre dans les zones où le climat leur
devient défavorable, sans pour autant coloniser des zones
où elles étaient précédemment absentes et où le climat va
leur devenir favorable. Au contraire, le deuxième
scénario suppose que les capacités de migration des
espèces sont suffisantes pour qu'elles puissent coloniser
instantanément toutes les zones qui vont leur devenir
favorables d'ici l'horizon 2050.
On peut discuter du réalisme de ces deux scénarios
extrêmes, mais il montre que les hypothèses faites sur la
migration des espèces ont un impact majeur sur l'évolution
de la biodiversité en Europe dans le futur.
Donc, à mesure que se sont développés ces scénarios de
biodiversité, différentes critiques ont été formulées sur leurs limites.
On a en particulier reproché à ces scénarios de prendre
en compte insuffisamment les propriétés de flexibilité
des socioécosystèmes et les capacités d'adaptation du vivant.
Par exemple, dans les scénarios que je viens de vous
présenter, les projections quant au déplacement des
distributions d'espèces dans le futur font l'hypothèse
que la relation entre la présence d'une espèce et
certaines conditions climatiques seront inchangée à l'échelle
de temps des projections du modèle.
Donc, les propriétés de flexibilité des socioécosystèmes
sont intimement liées à la diversité de leurs différentes
composantes, qu'il s'agisse de la diversité des pratiques
et usages autour de la biodiversité, la diversité des
ressources biologiques à l'échelle intra ou interspécifique.
Au niveau individuel, la plasticité phénotypique
permet de faire varier les traits des individus en
fonction de l'environnement dans lequel ils se trouvent.
Au niveau d'une population, l'évolution génétique, en
modifiant la fréquence de différents variants génétiques,
modifie la distribution de ces traits écologiques dans la population.
À l'échelle d'une espèce, les déplacements par migration
dans l'espace vont changer la distribution des individus dans cet espace.
À l'échelle d'une communauté d'espèces, les phénomènes de
colonisation, de prolifération différentielle ou
d'extinction vont conduire à des changements de
composition en espèces des communautés et vont donc
également modifier les interactions entre espèces au sein
de ces écosystèmes. Un champ de recherche émergeant
actuellement consiste à tenter d'intégrer ces mécanismes
d'adaptation et ces sources de flexibilité dans les
scénarios de biodiversité. Je vais vous donner quelques
exemples et me servir de ces exemples pour illustrer les
sources d'incertitude et les enjeux qui
correspondent à des questions ouvertes à propos de ces
mécanismes d'adaptation dans les scénarios.
Donc, très peu de scénarios de biodiversité décrivent
explicitement comment les traits écologiques des
individus varient en fonction de l'environnement.
On a ici comparé deux types de scénarios.
Dans le premier scénario, on suppose
que la date d'apparition des feuilles sur les arbres au
printemps dépend de la température du printemps et de l'hiver
comme ce qui est observé effectivement dans la nature.
Dans le second scénario, on suppose au contraire que la
date d'apparition des feuilles sur les arbres est la même tous les ans.
Pour 3 essences forestières, le hêtre, le chêne et le
pin, ces cartes montrent en rouge les zones où
le fait que les dates d'apparition des feuilles varient
avec la température permet à l'espèce de mieux persister
et s'adapter au changement futur du climat par rapport à
une situation où ces dates ne seraient pas variables.
Au contraire, en bleu, on voit des zones où le fait que
les dates d'apparition des feuilles changent en fonction
de la température compromet la persistance de l'espace.
On voit que pour le hêtre et le chêne, la plasticité
phénotypique permet une adaptation au changement
climatique futur et améliore la persistance sous des
climats futurs, sauf aux marges froides de leur distribution.
Au contraire, pour le pin, la plasticité phénotypique est
mal-adaptative et compromet sa persistance en Europe sous
des climats futurs, sauf dans les zones les plus
froides.
On voit donc que la plasticité phénotypique peut être
adaptative dans les conditions environnementales
présentes et devenir mal-adaptative dans des conditions futures.
Comprendre où, quand et pour quelles
espèces la plasticité phénotypique cesse d'être
suffisante pour s'adapter au changement de l'environnement
et aggrave au contraire leurs conséquences est donc un enjeu majeur.
Répondre à cet enjeu implique de mieux comprendre quels
sont les facteurs de l'environnement qui affectent l'expression
des traits écologiques chez des individus et
également de mieux comprendre quelles valeurs de traits
seront adaptatives dans le futur.
Les scénarios prenant en compte l'évolution génétique des
populations sont extrêmement rares.
Cette étude a modélisé l'expansion du moustique tigre en
Australie en faisant différentes hypothèses à propos de
cette évolution génétique. Les auteurs ont contrasté un
scénario où les moustiques n'avaient absolument pas la
capacité d'évoluer et de s'adapter à une sécheresse
accrue et des scénarios où ils ont supposé que la
tolérance des œufs de moustiques au dessèchement était
génétiquement variable au sein des populations.
Si cette diversité génétique est grande, les auteurs ont
montré que la vitesse d'expansion du moustique pouvait
être augmentée de 25 %.
On voit donc que notre ignorance de cette diversité est
une source d'incertitude majeure quant au devenir de la biodiversité.
Pour conclure, un défi actuel de la recherche consiste
non seulement à intégrer ces différents mécanismes de
flexibilité et d'adaptation dans les scénarios, mais
intégrer les couplages, les interactions entre ces
mécanismes dans ces mêmes scénarios de biodiversité.
En effet, migration, adaptation, changement des
communautés et plasticité phénotypique s'influencent
mutuellement les uns les autres, et c'est encore une
source supplémentaire d'incertitude
pour le futur.