Des « fausses sources » aux températures glaciales – The Irish Times

L’hiver est glacial, froid, sombre, enneigé, moins productif, variable, mortel, peu étudié et changeant. Ces neuf principes fondamentaux de l’hiver affecte tout ce qui se passe dans la nature pendant les trois mois où toutes les espèces connaissent les jours les plus courts et les températures les plus basses. La froide réalité est que de nombreux individus vivant à l’automne sont morts au printemps.

L’hiver est étonnamment difficile à définir car il varie énormément dans l’espace et dans le temps. L’hiver se vit différemment selon l’endroit où l’on se trouve. Les jours les plus sombres ne coïncident pas avec les températures les plus froides ; généralement, les températures les plus froides sont en retard de deux à huit semaines par rapport à la date du solstice d’hiver.

Cet effet de décalage est dû à l’inertie thermique de la mer et de la terre, qui mettent beaucoup de temps à se refroidir. L’inertie thermique des roches calcaires proches de la surface du sol dans le Burren est la raison pour laquelle les vaches sont déplacées vers des pâturages « d’hivernage » dans les hautes terres pendant l’hiver pour profiter de la croissance continue de l’herbe.

Bien que nous puissions considérer l’hiver comme un concept universel, seulement 30 pour cent environ de la masse terrestre mondiale connaît un hiver glacial ; c’est-à-dire les écosystèmes tempérés, boréaux et polaires des plus hautes latitudes. Mais pour ces 30 pour cent, l’hiver a un effet profond sur tous les processus de la vie.

Les températures froides ralentissent les processus chimiques dans les organismes. Les membranes biologiques peuvent perdre en fluidité et les graisses devenir plus solides. Les organismes qui vivent des hivers froids doivent s’adapter à ces nouvelles conditions extrêmes et peuvent développer des métabolismes qui leur permettent de résister aux changements chimiques, de s’échapper par la migration ou d’hiberner pour se frayer un chemin à travers les pires conditions hivernales.

Les ours noirs en hibernation réabsorbent même leur propre urine pour éviter la déshydratation. Les adaptations à l’hiver peuvent être si profondément ancrées dans les organismes que certaines graines de plantes ne peuvent germer que si elles ont été exposées à un certain nombre de jours de températures froides.

Lorsque l’eau gèle à l’intérieur ou à l’extérieur d’un organisme, cela a des conséquences majeures. Certains organismes ont un « antigel » qui coule dans leurs veines, ce qui leur permet de rester dégelés à des températures extrêmes. D’autres organismes dépensent de l’énergie pour rester au chaud malgré les conditions glaciales du monde extérieur. La glace flottant à la surface de l’eau empêche les échanges gazeux entre l’eau et l’atmosphère et augmente la réflectance de la lumière vers l’atmosphère, refroidissant ainsi le climat.

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Il existe des écosystèmes entiers « sub-niveens » qui existent dans le refuge thermique entre la terre et son manteau de neige. La couverture neigeuse protège les invertébrés et les petits mammifères des pires températures de l’air froid. Les plus gros mammifères peuvent également trouver un abri contre les éléments dans des tanières de neige. Les organismes plus petits peuvent se déplacer rapidement sur la neige et certaines espèces végétales dispersent leurs graines en hiver et bénéficient d’une dispersion supplémentaire des graines grâce au vent sur les surfaces de neige lisses.

Le manque de lumière en hiver peut entraîner une altération des rythmes de l’horloge biologique qui contrôlent les cycles de sommeil et même du système immunitaire, en particulier chez les mammifères qui hivernent dans des terriers sombres. Il n’est pas surprenant que les écosystèmes soient moins productifs en hiver, les plantes et les animaux s’accroupissant jusqu’à ce que les conditions deviennent plus propices à la photosynthèse, à la chasse et à la décomposition.

L’hiver est fascinant mais encore peu étudié, car les écologistes concentrent leurs activités et leurs expériences sur les saisons les plus charismatiques et les plus rapides du printemps, de l’été et de l’automne. Il s’agit d’un problème dans la mesure où notre compréhension des conséquences du « phénomène hivernal » induit par le changement climatique est incomplète. Les conditions hivernales extrêmes deviennent de plus en plus courantes, augmentant la variabilité de l’hiver et sa transition vers le printemps. Des périodes de chaleur inhabituelles en hiver peuvent déclencher des phénomènes de « faux printemps » au cours desquels les animaux et les plantes émergent trop tôt et sont tués par un épisode de gel ultérieur.

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Des conditions hivernales inédites se combinent de plus en plus à d’autres facteurs de stress tels que les étés plus chauds, l’acidification des océans, les polluants et les espèces envahissantes. Les polluants peuvent avoir un effet plus marqué en hiver, lorsque les animaux sont déjà épuisés en énergie ou en graisses. Certains insecticides sont plus toxiques pour les abeilles mellifères lorsque les températures hivernales sont basses.

Les adaptations des organismes aux jours froids, sombres et enneigés pourraient ne pas fonctionner lors des nouveaux hivers étranges auxquels ils sont exposés. Améliorer notre compréhension écologique de l’hiver sera essentiel pour évaluer comment les écosystèmes et les services qu’ils fournissent aux humains évolueront selon différents scénarios de changement climatique.

Yvonne Buckley est écologiste et professeur de zoologie au Trinity College de Dublin

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2024-01-25 09:04:21
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