Tendances climatiques mondiales et extinction des mammifères marins

Le changement climatique, y compris le réchauffement et l’acidification des océans, produira probablement des conséquences écologiques négatives substantielles pour les mammifères marins, bien que les délais et les modèles spatiaux pour les impacts soient généralement inconnus et difficiles à prévoir. Pour les mammifères marins, la plupart des discussions récentes liant le changement climatique aux risques d’extinction se concentrent sur les espèces des hautes latitudes, en particulier celles qui ont des liens écologiques obligatoires avec la glace de mer (par exemple, Moore et Huntington, 2008). Des réductions à grande échelle de la couverture de glace de mer à haute latitude ont été reconnues depuis au moins deux décennies, et il n’y a aucune preuve pour suggérer des changements dans le modèle dans un avenir prévisible.

Nous suggérons que quinze espèces de mammifères marins de l’Holocène, toutes connues pour avoir des relations écologiques obligatoires avec la glace de mer, sont à risque significatif de réduction de la population, peut-être même d’extinction, à mesure que le réchauffement climatique se poursuit. Bien que les mammifères marins des basses et moyennes latitudes puissent être en mesure de survivre aux tendances climatiques à long terme en adaptant leurs aires de répartition latitudinales et leurs modes d’utilisation de l’habitat, les espèces dépendantes de la glace n’ont pas d’autres options d’habitat lorsque les pertes prévues de glace de mer atteignent des seuils écologiques critiques. Voici les espèces dépendantes de la glace qui courent un risque important à court terme en raison des tendances du réchauffement climatique, avec une indication du type de glace généralement associé à chaque espèce :

La liste des espèces vulnérables est plus longue et plus diverse pour la région arctique par rapport à l’Antarctique, en corrélation avec deux schémas qui peuvent servir d’explications. Premièrement, l’habitat marin de l’Arctique est proche des masses terrestres continentales de l’Amérique du Nord et de l’Asie, influençant peut-être la gamme d’options pour les transitions évolutives de la vie terrestre à la vie marine à l’échelle de l’évolution. En revanche, les écosystèmes marins de l’Antarctique sont bien éloignés des masses continentales libres de glace. Deuxièmement, l’environnement marin de l’Arctique est une masse d’eau océanique largement entourée de terre alors que l’Antarctique est une masse terrestre entièrement entourée d’eaux océaniques.

Les écosystèmes marins de l’Antarctique sont utilisés intensivement par les baleines bleues, les rorquals communs et les petits rorquals ainsi que les orques. Cependant, même si la réduction de la présence de glace aura probablement des conséquences négatives, le rorqual commun, le rorqual bleu, le petit rorqual et l’orque ont des options d’habitat plus flexibles et des probabilités plus élevées de survivre à une réduction catastrophique de la glace de mer que les trois espèces de cétacés de l’Arctique ayant des associations obligatoires avec la glace de mer. Un exemple instructif est fourni par les changements géographiques dans les habitudes de recherche de nourriture de la population de baleines grises de l’est du Pacifique Nord au cours des dernières décennies. En réponse apparente aux changements récemment documentés dans la distribution et la productivité des proies des baleines grises dans la mer de Béring, les baleines grises ont étendu leur aire de recherche de nourriture plus au nord, avec une présence et une alimentation accrues dans les mers de Chukchi et de Beaufort, et plus au sud, avec des groupes de recherche de nourriture utilisant communément un certain nombre d’endroits, y compris l’archipel de Kodiak en Alaska, et des sites le long des côtes de la Colombie-Britannique, de Washington, de l’Oregon et du nord de la Californie. Des facteurs autres que les changements climatiques peuvent expliquer en partie les changements dans l’habitat de recherche de nourriture, y compris l’approche postulée de la capacité de charge de la population (voir la section « Eastern North Pacific Gray Whale : E. robustus (Lilljeborg, 1861) »). Cependant, il est clair que l’espèce peut s’adapter avec succès à un paysage de proies changeant.

Nous suggérons que les ours polaires et la population de phoques tachetés du Pacifique Nord méridional, cette dernière habitant la mer du Japon et la mer Jaune septentrionale dans l’extrême ouest de la région du Pacifique Nord, sont susceptibles d’être parmi les premiers des mammifères marins obligatoirement associés à la glace à subir des réductions de population majeures au fur et à mesure du réchauffement climatique. La population de phoques tachetés du sud se trouve à une latitude plus basse que les autres phoques des glaces et pourrait être parmi les premières à subir une perte importante d’habitat de glace. Des observations récentes indiquent que la mise bas dans cette population est en transition entre la banquise et la terre ferme, et que des petits dépendants ont été vus quittant les échoueries et entrant dans l’eau avant le sevrage. Ces deux comportements sont anormaux pour l’espèce et peuvent indiquer le début de stress à l’échelle de la population liés aux tendances climatiques. La population de phoques tachetés du Sud est considérée comme « menacée » par l’ESA, mais ne figure pas dans le RLTS. On sait également que les taux de perte de la banquise sont élevés dans le détroit de Davis (entre le Groenland et l’île de Baffin, au Canada) et le long de la côte orientale du Groenland), ce qui facilite la vulnérabilité des populations résidentes de phoques du Groenland et de phoques à capuchon.

Les ours polaires pourraient déjà subir un stress à l’échelle de la population lié aux tendances négatives de la couverture de glace de mer dans l’Arctique. Les ours polaires sont présents en Alaska, au Canada, au Groenland, en Norvège et en Russie, avec des populations additionnées comptant entre 20 000 et 25 000 individus. Il est difficile de caractériser les tendances de la population d’ours polaires (voir Facteurs généraux empêchant l’identification et la surveillance efficaces des populations de mammifères marins vulnérables à l’extinction), mais il est généralement admis que les populations diminuent selon un schéma qui suit à peu près les diminutions observées de la couverture de glace. Les ours polaires d’Alaska sont considérés comme « menacés » selon l’ESA, et les populations mondiales sont considérées comme « vulnérables » selon le RLTS. La réduction de l’étendue de la glace pose au moins trois problèmes écologiques majeurs aux ours polaires. Premièrement, la banquise est l’habitat principal des phoques annelés, l’espèce proie la plus importante pour les ours polaires dans un contexte nutritionnel. Ainsi, la réduction de la couverture de glace entraînera une diminution de l’habitat de recherche de nourriture pour les ours polaires, et une réduction de l’abondance des proies dans la mesure où la perte de la couverture de glace a une influence négative sur les phoques vivant sur la glace. Deuxièmement, à mesure que la couverture de glace diminue, les ours polaires seront contraints d’augmenter la quantité de nage nécessaire pour atteindre un habitat approprié pour la recherche de nourriture. Les ours polaires doivent être à la surface de la glace, plutôt que dans l’eau, pour chasser efficacement les phoques annelés. La natation est plus coûteuse sur le plan métabolique que la marche ou la course sur la surface de la glace pour se déplacer. Il s’ensuit qu’avec la diminution de la couverture de glace, les ours polaires devront dépenser plus d’énergie par unité de temps pour atteindre les zones d’alimentation productives, trouvant des zones d’alimentation plus petites et plus dispersées dans lesquelles se nourrir à leur arrivée. Enfin, la perte significative de glace de mer imposera des durées accrues de périodes de jeûne à terre pendant les saisons plus chaudes, peut-être au-delà des tolérances métaboliques, entraînant des impacts négatifs sur les paramètres vitaux de la population (par exemple, Molnár et al., 2011).

Nous suggérons que d’autres espèces obligatoirement associées à la glace énumérées ci-dessus sont également susceptibles de connaître de sérieuses réductions d’effectifs au fur et à mesure du réchauffement climatique. Pour ces espèces, la glace de mer a des effets cruciaux sur la fonction de l’écosystème et la productivité des proies, dont les cétacés et les pinnipèdes associés à la glace obligatoire sont fortement dépendants. Pour les pinnipèdes, la glace de mer est également vitale en tant qu’habitat de reproduction et de repos. La configuration physique de la glace de mer a des effets significatifs sur les attributs clés des systèmes de reproduction utilisés par les espèces de phoques vivant dans la glace à des échelles évolutives, y compris l’intensité de la compétition entre mâles, les modèles comportementaux de défense territoriale par les mâles, le niveau de dimorphisme sexuel dans la taille et le degré de polygynie ou de polyandrie. Nous soupçonnons qu’une réduction ou une perte drastique de la glace de mer dépassera la capacité d’adaptation des espèces répertoriées et augmentera considérablement la probabilité d’une réduction collective, conduisant peut-être à des extinctions dans certains cas ou dans tous les cas.

En plus de l’expansion de l’exploration et de l’exploitation pétrolières marines, déjà en cours, la perte de la glace de mer dans la région arctique devrait faciliter une augmentation spectaculaire d’autres formes d’activité humaine, y compris l’introduction du trafic maritime, de l’activité des navires de pêche et d’autres formes de développement industriel humain dans des habitats à l’histoire largement vierge. Avec de telles actions, une série prévisible de risques de conservation sera introduite pour les mammifères marins arctiques dépendant de la glace, y compris les collisions avec les navires, les prises accidentelles dans les pêcheries, la concurrence avec les pêcheries pour les proies communes, la contamination chimique, y compris les marées noires, et la pollution sonore. La perturbation des écosystèmes de l’Antarctique, avec les risques accrus d’extinction des populations de mammifères marins qui en découlent, se manifestera également avec la réduction ou la perte de la glace de mer, bien que les conséquences probables de l’introduction de la présence industrielle humaine dans l’Antarctique soient plus difficiles à prévoir. Reconnaissant que les projections des effets écologiques des tendances climatiques aux latitudes moyennes et basses ne sont pas claires, nous nous abstenons de faire des projections spécifiques des effets sur les mammifères marins dans les régions sans glace. Nous reconnaissons que les conséquences du changement climatique aux latitudes inférieures pourraient être substantielles pour les mammifères marins et qu’elles mettront probablement à l’épreuve la capacité d’adaptation des espèces des latitudes inférieures.