Changement climatique : quelle perspective pour les amphibiens ?


Depuis 2016, Clémentine Préau réalise une thèse de doctorat à GEREPI en collaboration avec les universités de Poitiers et de Tours.  « Identifier et modéliser des habitats d’espèces à enjeux et l’évolution de leurs aires de répartition dans le contexte des changements globaux » tel est l’objectif de son travail.

Répondant à la nécessité de rapprochement entre gestionnaires et chercheurs afin de mieux connaître et protéger la nature, ce projet est né d’une dynamique territoriale impulsée par Grand Châtellerault, plaçant la Réserve naturelle du Pinail et l’expertise de son gestionnaire au cœur de cette démarche. L’étude développée s’intéresse aux amphibiens et à leur milieu de vie, les zones humides : quelle sera leur répartition dans les années à venir face aux évolutions du climat et de l’occupation du sol ?

Note de cadrage

Cette problématique est traitée à la fois à l’échelle départementale (Vienne), régionale (Nouvelle-Aquitaine) et nationale (France). Différentes structures et associations naturalistes sont ainsi mobilisées pour mettre à profit leurs bases de données et expertises comme Vienne Nature, Cistude Nature ou encore le Muséum National d’Histoires Naturelles. L’Agence de l’Eau Loire Bretagne (Contrat Territorial Vienne Aval), l’Association Nationale pour la Recherche et Technologie (Conventions Industrielles de Formation par la REcherche) et la Communauté d’Agglomération de Grand Châtellerault (CAGC) sont les financeurs de la thèse.

L’étude consiste à modéliser la répartition actuelle des amphibiens, identifier leurs niches écologiques afin de les projeter dans l’avenir selon différents scénarios d’évolution du climat et de l’occupation du sol. Les données de présence des différentes espèces (alyte accoucheur, salamandre tachetée, triton marbré, grenouille agile, etc.) sont ainsi mises en relation avec les paramètres environnementaux comme la présence de mares ou de forêts, la fragmentation des habitats ou encore les températures et précipitations. Des cartes représentatives des aires de distribution des amphibiens sont alors réalisées sur la base des scénarios de réchauffement climatique du Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) à l’aide de logiciels de statistique, modélisation et cartographie. Les habitats actuellement favorables à chacune des espèces sont ainsi définis, mais surtout ceux qui pourraient le devenir ou ne plus l’être en 2050.

Les résultats de ces travaux ont vocation à alimenter les stratégies de conservation de ce groupe de Vertébrés le plus menacé au monde, et à orienter les mesures de gestion et protection de leurs habitats, les zones humides dont près de la moitié a disparu en France ces 30 dernières années.

1ers résultats pour la région Nouvelle-Aquitaine

La première publication scientifique issue des travaux menés par Clémentine Préau est parue en juillet 2018. Elle s’est concentrée sur quatre espèces d’amphibiens en limite d’aire de répartition en région Nouvelle-Aquitaine : le sonneur à ventre jaune, le triton crêté, la rainette méridionale et la rainette verte.

Les résultats de ces travaux de modélisation prédisent un impact significatif des changements globaux sur la répartition future des 4 espèces étudiées. Sous l’effet cumulé de l’évolution du climat et de l’occupation du sol, liée aux activités anthropiques rappelons-le, les habitats favorables à leur présence devraient subir de profondes évolutions et donc influer sur leur probabilité de présence d’ici 2050.  

Pour le sonneur à ventre jaune (B. variegata), le triton crêté (T. cristatus) et la rainette verte (H. arborea), il serait observé une diminution des aires de distribution potentielles vers l’est et le nord. Comme l’illustrent les cartes ci-dessous, les zones favorables en Nouvelle-Aquitaine deviendraient de réduite à très limitée selon les espèces et les scénarios. Pour la rainette méridionale (H. meridionalis ), espèce à affinité méditerranéenne, la situation est différente puisqu’il serait observé une augmentation de son aire climatique favorable vers le nord. La structure générale de la répartition future des 4 espèces a été déterminée par l’effet du climat. Cette structure est ensuite modulée par les scénarios de changement d’occupation du sol. A noter : ces modèles ne tiennent pas compte de la capacité de dispersion (déplacement/migration) des espèces qui seront sans doute moindre que nécessaire.

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Référence de la publication : C. Préau, F. Isselin-Nondedeu, Y. Sellier, R. Bertrand and F. Grandjean (2018). « Predicting suitable habitats of four range margin amphibians under climate and land-use changes in southwestern France. » Regional Environmental Change: 1-12.

Lien de consultation : springer Nature ; MERCI à tous les acteurs et associations dont Cistude Nature et le programme les « sentinelles du climat« , qui inventorient les amphibiens notamment et mettent à disposition leurs données pour mener de tels travaux dont les résultats, pour le moins préoccupants, pourront alimenter les stratégies de conservation de ces espèces (Groupe Mammalogique et Herpétologique du Limousin, Vienne Nature, Deux-Sèvres Nature Environnement, Charente Nature, Nature Environnement 17, LPO de Charente-Maritime, Cistude Nature).

Développement des travaux de recherche

L’étude se poursuit à l’échelle du Département de la Vienne et tout particulièrement du bassin versant de la Vienne Aval, avec les partenaires du Contrat Territorial portant le même nom. Après cette investigation au niveau local, elle devrait s’élargir à l’ensemble de la France métropolitaine, hors Corse, selon la même démarche de travail.

Parallèlement, Clémentine Préau participe à d’autres travaux dans le cadre de sa thèse doctorale. Avec Frédéric Grandjean de l’université de Poitiers, elle travaille sur l’écrevisse à pieds blancs (Austropotamobius pallipes) et notamment sur sa répartition future en France dans le contexte des changements globaux. En partenariat avec la LPO Anjou, elle a encadré un stage de Master II sur la modélisation des habitats favorables aux tritons crêté  et marbré (Triturus cristatus et T. marmoratus) en Pays de la Loire. Sur la réserve naturelle du Pinail, elle participe au suivi des amphibiens, au programme de conservation de l’écrevisse à pieds blancs ainsi qu’à la mise en place d’un observatoire « biodiversité et climat ».

Changement climatique et Réserve naturelle du Pinail

L’évolution des conditions climatiques impacte déjà la biodiversité du Pinail et devrait s’amplifier. Pour l’écrevisse à pieds blancs (A. Pallipes), une étude a démontré que 2 mares sur les 8 actuellement colonisées devraient voir leur population disparaître d’ici 2050 du fait de l’acidification de l’eau liée à l’augmentation du CO² atmosphérique (BEAUNE, David, SELLIER, Yann, LUQUET, Gilles, et al. Freshwater acidification: an example of an endangered crayfish species sensitive to pH. Hydrobiologia, 2018, vol. 813, no 1, p. 41-50 ; lien de consultation de l’article : ResearchGate). Ces résultats ont appuyé le déploiement d’un programme de conservation spécifique sur la réserve visant à augmenter la répartition et l’effectif de la population du site. Pour le spiranthe d’été (Spiranthes estivalis), il est observé un assèchement de plus en plus précoce des suintements où subsiste la population de cette petite orchidée protégée au niveau national et d’intérêt européen. La modification de la répartition des pluies semble être un facteur clé, en lien direct avec le rechargement de la nappe phréatique indispensable au bon état de son milieu de vie. Bien que cette espèce puisse subir d’importantes fluctuations d’une année sur l’autre, la réserve a vu la population principale décliner de plusieurs 100aines de pieds en 2001 à seulement 1 individu en 2017 et 15 en 2018. Pour le triton crêté (T. cristatus), le suivi annuel des amphibiens mené depuis 1997, ne permet plus de contacter d’individus depuis 2012 au sein des mares du protocole. L’espèce demeure cependant bien présente au cœur de la réserve, dans des mares plus profondes. Des investigations sont ainsi menées afin de comprendre le phénomène, notamment si le triton crêté ne se déplacerait pas vers des milieux plus frais, plus stables au regard des effets du changement climatique. 

Le climat est un facteur sur lequel GEREPI ainsi que tout autre gestionnaire d’espace naturel, n’a pas d’emprise. La stratégie alors mise en place sur la réserve est de se munir des outils nécessaires pour mesurer l’impact de ces changements afin, si possible, de développer une gestion adaptative des écosystèmes.