Réchauffement climatique

Alain Lenoir Mis à jour 11-Fév-2024

Sur 11 300 ans on a reconstitué le réchauffement climatique qui est sur les 1500 dernières années sans précédent et pourrait atteindre 2°C dans l’Atlantique Nord (Foucart and Le Hir 2013; Marcott et al. 2013). Le GIEC (créé en 1998) a rendu son premier rapport en octobre 2013, très pessimiste (Foucart 2013), confirmé en novembre 2014 (Caramel and Foucart 2014) et toujours ensuite (Herzberg 2019). Déjà tout était écrit en 1979 dans un rapport de l'Académie des sciences américaine.. Selon S. Foucart (2021) il est temps de passer aux actes concrets. Selon jean Jouzel "sa crédibilité [du GIEC] a augmenté car, dès ses premiers rapports, il avait correctement anticipé le changement climatique." (Garris 2021).

Les jeux olympiques d'hiver en 2030 :

On parle maintenant de collapsologie, par exemple dans les livres de Pablo Servigne.

Est-ce que les savants doivent s'engager dans la lutte contre le réchauffement climatique ? Franck Courchamp, auteur de la BD "La guerre des fourmis" est interviewé dans Le Monde du 11 mars 2020 sur les dilemnes qui se posent aux scientifiques face à la crise environnementale. S'engager ou non ? F. Courchamp n'hésite pas à payer de sa personne : "Aujourd'hui je vis très mal cet effondrement du vivant et j'ai décidé de m'engager." Il en est de même pour Valérie Masson-Delmotte (coprésidente du GIEC) : "Je suis payée par les impôts des gens. J'ai le sentiment de devoir partager les connaissances produites grâce à cela." (Guarric 2020)

Cela ne s'arrange pas. Selon Stéphane Foucart on a subit l'été 2018 comme un "Un été meutrier" "La saison estivale fut un long train de catastrophes, toutes favorisées ou aggravées par le réchauffement." (Le Monde du 2-3 septembre 2018).

Et dans Le Monde du 21 novembre 2018 :

Le réchauffement climatique a des conséquences importantes sur la distribution des espèces et leur phénologie. Parmesan et Yohe ont analysé la répartition géographique de 1700 espèces. Elles montrent une remontée vers les pôles de 6,1km par décade pour oiseaux, papillons et plantes alpines pour 80% des espèces. La phénologie change pour des plantes, oiseaux, papillons et amphibiens avec un avancement de la saison des amours ou de la floraison de 2,3 jours par décade pour 87% des espèces (Parmesan and Yohe 2003). En plus de la montée vers le nord, les espèces claires sont favorisées par le réchauffement climatique comme cela a été montré sur des libellules et des papillons : il y a une relation entre latitude et coloration ; papillons et libellules sont plus sombres dans le nord (Le Hir 2014). Il y a aussi une migration des espèces plus haut avec la fonte des glaciers, certaines espèces auront du mal à s’adapter (Le Hir 2015).

Il aurait une troisième conséquence : il fait rétrécir plantes et animaux (Gardner et al. 2011). J. Sheridan et D. Bickford (Sheridan and Bickford 2011; Brillaud 2012) ont analysé les publications concernant 85 espèces dont 38 ont vu leur taille diminuer ces dernières décennies (ours polaire, cerf, mouton, crapaud commun, mouette, certaines iguanes ou tortues). Des expériences ont montré la même chose en élevant la température d’élevage, par ex les drosophiles de 15 à 29 degrés perdent 15 à 29% de leur poids ; idem pour un coléoptère des grains. On avait observé la même chose avec des fossiles : il y 55,8 MA (passage paléocène – éocène) la température de la terre a gagné 6°C en 20 000 ans, avec une extinction de masse de nombreux foraminifères et de nombreux insectes ont rétréci. On a retrouvé des traces de nids de vers et de Pogonomyrmex réduits de 50 à 75% (Smith et al. 2009; Smith et al. 2011). Selon la règle de Bergmann (1847, dans Gardner et al, 2011) les individus sont plus petits dans les latitudes plus basses avec un climat plus chaud. L’avantage sélectif de petites tailles disparaît si la température devient trop élevée, car la perte d’eau s’accroit très vite avec la baisse de taille corporelle, entrainant une déshydratation aigüe et la mort comme cela a été montré chez des oiseaux (idem Gardner). La diminution de taille avec le réchauffement serait donc de même nature. Selon Boris Cyrulnik (2021) "Quand le climat est devenu trop chaud, la réponse adaptative des oiseaux a consisté à migrer vers les pays froids du Nord. Après plusieurs générations, leur taille était plus petite, ce qui a augmenté leur métabolisme et les a aidés à lutter contre le froid." (p.74-75)

Enfin il y a une conséquence sur biodiversité avec deux aspects : perte de biodiversité et diminution de la quantité de faune (« defaunation »). Une 6ème extinction de masse se prépare avec l’anthropocène. Depuis 1500, 322 espèces de vertébrés ont disparu et 25% déclinent en abondance. C’est moins connu pour les invertébrés mais 67% des espèces étudiées montrent un déclin de 45%. Cela aura des effets en cascade sur les écosystèmes, et par conséquence sur l’homme (Dirzo et al. 2014). La journaliste américaine Elizabeth Kolbert décrit bien cette sixième extinction dans son livre (Kolbert 2015; Morin 2015). L'IPBES (Plateforme Intergouvernementale sur la Biodiversité et les Services écosystémiques) réuni à Paris en mai 2019 lance une alerte sur la disparition d'un million d'espèces en danger d'extinction (Le Hir 2019). Peut-être un peu exagéré ??

Et les fourmis, termites et abeilles ?

Tom Bishop, de l'université de Liverpool, a étudié 14 montagnes d'Afrique du Sud, d'Australie et d'Amérique du Sud. Certains sites ont été suivis pendant 7 ans. Ils ont observé que la taille et la coloration plus sombre est plus forte avec les températures froides. Dans les zones plus chaudes, les fourmis sont plus petites et plus claires. Cependant, dans les déserts australiens, les fourmis sont plus sombres à cause des UV-B dangereux et alors la mélanine plus noire protège les fourmis. Cela montre que la composition de la myrmécofaune peut changer rapidement selon les variations climatiques avec des fourmis plus petites et plus claires quand la température monte (Bishop et al 2015, APA 2016). A suivre pour ces années de réchauffement climatique.
Voir aussi le réchauffement climatique étudié chez les fourmis dans
"Insectes. Les nouveaux influenceurs de la  science" (2023) :

Voir Plus il fait chaud plus les fourmis sont petites. Nouvel Observateur, 22 mars 2005. D'après Kaspari 2005.

Deux espèces américaines de Temnothorax, T. longispinosus de forêt et T. ambiguus de prairies ouvertes, ont été testées pour voir si elles changent de profil d'hydrocarbures face à un réchauffement ou une augmentation de la sécheresse. Leur profil est bien plastique et peut s'adapter à des conditions climatiques différentes. La chaleur augmente la longueur des n-alkanes, il y a moins de dimethyl-alkanes. Les monometyl alkanes sont plus fréquents chez les ouvrières alors que c'est le contraire chez les reines. En ce qui concerne la sécheresse, il y plus de n-alkanes et moins de mono et dimethyl alkanes chez les ouvrières, mais pas chez les reines. Cela confirme que les n-alkanes favorisent la lutte contre la dessiccation (Menzel et al 2018).

Les effets de la température sur l'odeur des fourmis Odontomachus. On sait que les hydrocarbures sont une barrière physique contre la dessication. Les auteurs brésiliens (Santos et al 2022) ont placé des Odontomachus à des températures différentes en laboratoire (15, 25 et 35°C). Ils ont ensuite fait des tests de reconnaissance et extrait les hydrocarbures. Les antennations sont plus longues de la part des fourmis normales (25°C) envers celles qui ont été soumises au traitement thermique, ce qui suggère des difficultés de reconnaisance. Cela s'accompagne de modifications significatives du profil d'HCs, en particulier une augmentation des chaînes plus longues. L'hexacosane (C26) et l'octocosane (C28) qui ne sont pas présents chez les témoins apparaissent chez les traités. Il faut remarquer que ces fourmis n'ont que très peu d'hydrocarbures, seulement une vingtaine, de C18 à C32 (68% d'alcanes linéaires, 18% de methyls et 13,4% d'alcènes). Ce phénomène est peut-être une caractéristique des fourmis tropicales qui vivent en atmosphère saturée d'humidité. En effet ce n'est pas vrai pour 85 espèces de Crematogaster et Camponotus de diverses régions du monde (Menzel et al 2017).

Tetramorium alpestre. Selon bluewin.ch "L'équipe de Patrick Karpf, à l'Université d'Innsbruck (A), s'est penchée sur l'espèce Tetramorium alpestre, présente dans les quatre pays entre 1600 et 2300 mètres d'altitude. En Suisse, des individus ont été prélevés aux cols du Julier et du Simplon.
Des ouvrières provenant de différentes colonies ont été confrontées en duel. Résultats: celles provenant de régions plus chaudes comme l'Italie ou la France se sont montrées beaucoup plus agressives que celles venant de zones plus fraiches de Suisse ou d'Italie.
L'équipe a également mené des analyses génétiques et environnementales. Le taux d'azote dans le sol tend également à augmenter l'agressivité des fourmis, selon ces travaux publiés dans la revue Science of The Total Environment.
Une meilleure compréhension de l'impact du réchauffement sur les fourmis est fondamentale en raison du rôle central qu'elles jouent dans les écosystèmes, soulignent les auteurs. Leur biomasse pèse en effet plus lourd que celles des mammifères et oiseaux sauvages réunis.
Sur le long terme, une agressivité accrue pourrait nuire aux fourmis. L'énergie ainsi dépensée est perdue pour la recherche de nourriture. Que la hausse des températures induit davantage d'agressivité est d'ores et déjà prouvé chez l'humain, les ongulés et les campagnols, par exemple
.
" (Karpf et al 2023).

Tetramorium alpestre, une future espèce super-coloniale ?
"La fourmi des Alpes, Tetramorium alpestre, vaut aussi la peine qu’on s’y intéresse. Cette espèce a été découverte en 2010 par le couple de chercheurs Florian Steiner et Birgit Schlick-Steiner, de l’Université d’Innsbruck, en Autriche.
«Elle présente un large éventail de comportements et de structures sociales, des petites colonies avec une reine agressives les unes envers les autres aux colonies avec plusieurs reines qui présentent des caractéristiques de supercolonies», précise Florian Steiner.
Depuis 2016, le couple et son équipe de recherche ont réalisé d’innombrables études comportementales avec différentes fourmis des Alpes et rassemblé ainsi plusieurs milliers d’ouvrières de 47 colonies au total en France, en Italie, en Autriche et en Suisse. Début 2022, ils ont publié un résultat intéressant avec Patrick Krapf, collaborateur du projet et auteur principal: la chaleur rend les fourmis plus hostiles. Dans le cadre de sa thèse, l’écologue a pu prouver que des effets causés par la crise climatique, comme la hausse des températures et des teneurs en azote dans les sols, renforçaient l’agressivité entre les colonies de Tetramorium alpestre. Patrick Krapf a examiné, entre autres facteurs environnementaux, la température de l’air chez différentes populations ainsi que les hydrocarbures cuticulaires. Il s’agit de substances organochimiques qui se trouvent sur la membrane externe des insectes. Leur rôle premier est de les protéger contre la dessiccation. Ils jouent toutefois également un rôle important dans la communication des insectes.
De plus, le chercheur a confronté deux fourmis provenant à chaque fois de colonies différentes et a filmé leur comportement. «L’agressivité des fourmis de régions plus chaudes, comme l’Italie et la France, était nettement plus élevée que celles des individus de zones plus fraîches, comme l’Autriche et la Suisse», a constaté Patrick Krapf. Outre la température de l’air, l’enrichissement des sols en azote joue aussi un rôle, car il a pu démontrer la relation entre l’hostilité des fourmis et le taux d’azote.
L’azote est un nutriment indispensable à tous les êtres vivants. Il se trouve dans l’air, l’eau et le sol. En raison des activités humaines, les émissions annuelles de composés azotés ont connu une augmentation massive. L’azote est utilisé en particulier dans l’agriculture comme engrais. «La teneur en azote dans les sols est probablement aussi en hausse à cause du changement écologique provoqué par la crise climatique», avance Patrick Krapf.
Le fait que la hausse des températures entraîne plus d’agressions a déjà été prouvé par d’autres études, qui portaient notamment sur les êtres humains, les ongulés et les campagnols. Il faudra toutefois encore de nombreuses recherches sur la question. «Il est capital de mieux comprendre les conséquences du changement planétaire sur les fourmis aussi, car elles fournissent d’importants services écosystémiques», souligne Patrick Krapf. Par exemple, elles améliorent la qualité des sols, disséminent les graines et éliminent les déchets organiques, les cadavres d’insectes et les œufs d’escargots et d’insectes." (Lien)

Voir La résistance thermique des fourmis.

Des abeilles sauvages aux îles Fidji pourraient disparaître avec le réchauffement climatique (voir Le Monde du 25 septembre 2019)

Fourmis et CO2, N2O
Dans les forêt tropicales les fourmis et termites représentent 30% de la biomasse animale et 80% de la biomasse des Insectes. Ces insectes peuvent donc produire des "hot spots" de CO2. On a pu mesurer la quantité de CO2 émise par la respiration des fourmis et termites. Il apparait qu'ils participent de manière importante à la production de CO2 en forêt tropicale à Bornéo
(Ohashi et al 2017).

Ronal Dorn, géologue à l'université d'Arizona, a découvert que les fourmis grignotent des minéraux pour sécréter du calcaire et emprisonnent ainsi du CO2 (Dorn 2014). Elles pourraient donc participer à la séquestration du carbone pour ralentir le changement climatique (voir article du Quotidien du peuple 2014). Ceci a aussi été observé chez des fourmis moissonneuses du désert qui cimentent le sommet de leur nid avec du calcaire (Whitford 2003).
En fait, selon un collègue géologue que je cite :
" 1. L'altération des silicates et la consommation de CO2 est un phénomène connu depuis un certain nombre d'années (les organismes vivants étant largement impliqués à cet égard). On sait que cela participe à l'équilibre des enveloppes superficielles de la Terre, dont l'atmosphère terrestre. Plus de CO2 -> plus d'altération -> plus de séquestration de CO2. Mais cela joue à l'échelle de centaines de milliers d'années, sinon de millions. D'où la mention de la part des auteurs d'une contribution de ce phénomène au refroidissement connu au Néogène.
2. Pour ce qui concerne la question fort grave du changement climatique sous l'effet des activités anthropiques. Le terme de geoingeneering apparaît dans ce papier, ce qui ne m'étonne pas. De ce point de vue, il me semble - opinion personnelle - qu'il y a tromperie car la séquestration du CO2 par ce moyen s'opère à une vitesse sans commune mesure - c'est à l'échelle géologique - avec la vie humaine à l'échelle de quelques générations. Cela dit, je crois que les auteurs de l'article utilisent l'artifice du geoingineering pour publier leur papier : l'effet de mode, c'est bien connu.
"

On vient de quantifier les rejets de CO2 par les Atta cephalotes qui forment d'immenses nids profonds et qui accumulent de la matière organique avec les feuilles coupées. Il semble que de grandes quantités de CO2 sortent des nids, jusqu'à 100 000 fois plus qu'un sol ordinaire (Fernandez-Bou et al 2018, voir Louvet 2019).

Pour ce qui concerne le N2O (oxyde nitreux, gaz hilarant), on l'a mesuré chez des Atta colombica de Costa Rica (Soper et al 2019, voir Teles Relay 2019, Sciencemag). Selon Wikipedia "Les bactéries vivant dans certaines fourmilières en sont une source importante ; les gaz exhalés par 22 nids de fourmis coupeuses de feuilles (du sud-ouest du Costa Rica) a montré, qu'en contexte humides et pauvre en oxygène, ces bactéries produisent des quantités très importantes de méthane, mais aussi d'oxyde nitreux. Les taux de méthane sont au dessus des monticules environ 20 fois plus importants qu'alentours dans la forêt. L’oxyde nitreux est jusqu'à 1 000 fois plus élevé que le niveau de fond. Ces grandeurs sont comparables à celles observées dans les station d'épuration d'eaux usées et des fosses à lisier. Ces fourmis contribuent néanmoins aussi aux fonctions de puits de carbone du sol ; le bilan de leurs effets globaux sur le climat n'est pas encore évalué faute de données suffisantes, mais cette production explique pourquoi les études précédentes avaient mesuré des niveaux très variables de méthane et d’oxyde nitreux dans les forêts et régions où ces fourmis construisent leurs nids souterrains." N'oulions pas que le N2O est 300 fois plus réchauffant que le CO2 ; donc même si les fourmis ne produisent que des traces de N2O cela peut avoir une grande importance.

Méthane

Selon Hackstein et Stumm (1994) les arthropodes terrestres produisent du méthane grâce à des bactéries de l'intestin dans 66 espèces sur 110 testées. Ce sont surtout les millipèdes (Diplopodes), les blattes, les termites et les scarabés. Les fourmis n'ont pas été testées. Les abeilles n'ont pas ces bactéries. Cela contribue de manière substantielle au méthane atmosphérique (Hackstein 1994).

Corinne Rouland avait à cette époque montré que les termites produisent beaucoup de méthane lors de la dégradation de la matière organique (Rouland 1995). Cela a même été estimé à 27 millions de tonnes par an.

Mes observations personnelles et divers

- à Tours en juin 2017 on observe des cigales en ville. Les cigales étaient signalées depuis longtemps sur les coteaux de la Loire vers Fondette mais pas en centre ville. En juin 2020 Crematogaster scutellaris est observée à Tours Nord sur un sycomore bien plus au nord que ce qui était connu (Laurent Mahé, mails 23 juin 2020). Elle a disparu (mail Laurent Mahé 17 sept 2021). Cela signifie que cette fourmi du sud de la France sans doute arrivée là avec du bois n'a pas supporté les conditions climatiques.
Crematogaster scutellaris, déjà connue de Hollande et du sud de l'Allemagne, arrive en Belgique hors de serres et forme une grande colonie dans une maison (Dekonninck et al 2022) Pdf

   

- Les palombes en Béarn qui ne migrent plus en Espagne comme on a pu le voir l'hiver 2019 près de Pau.

             

Une citation de Stéphane Foucart (2022) à propos des wokistes et des environnementalistes souvent comparés à des épouvantails avec tous les qualificatifs possibles alors que ceux qui sont dangereux sont ceux qui refusent le réchauffement climatique : "Qui ou quoi nous menace en premier lieu ? est-ce vraiment une protestation d'étudiants contre un cours de sociobiologie... Est-ce une jeune femme qui s'enchaÎne au filet d'un court de tennis... pour protester contre l'inaction climatique du gouvernement ? ... ou est-ce plutôt la sécheresse précoce, les canicules  et les phénomènes extrêmes qui ravagent depuis un mois l'Europe."

Voir
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