Refuge (biologie des populations) - Refugium (population biology)

En biologie, un refuge (pluriel : refuge ) est un lieu qui abrite une population isolée ou relique d'une espèce autrefois plus répandue. Cet isolement ( allopatrie ) peut être dû aux changements climatiques, à la géographie, ou aux activités humaines telles que la déforestation et la chasse excessive.

gorille des montagnes

Les exemples actuels d'espèces refuges sont le gorille des montagnes , isolé dans des montagnes spécifiques d'Afrique centrale, et l' otarie australienne , isolée sur des plages de reproduction spécifiques le long de la côte sud-ouest de l'Australie, en raison de la grande partie de leur nombre comme gibier. Cet isolement qui en résulte, dans de nombreux cas, ne peut être considéré que comme un état temporaire ; cependant, certains refuges peuvent être de longue date, ayant ainsi de nombreuses espèces endémiques , introuvables ailleurs, qui survivent en tant que populations reliques. Le bassin chaud indo-pacifique a été proposé comme un refuge de longue date, sur la base de la découverte du "fossile vivant" d'un dinoflagellé marin appelé Dapsilidinium pastielsii , actuellement trouvé dans le bassin chaud indo-pacifique uniquement.

En anthropologie , les refuges se réfèrent souvent spécifiquement aux refuges du dernier maximum glaciaire , où certaines populations humaines ancestrales peuvent avoir été refoulées dans des refuges glaciaires (petites poches isolées similaires sur la face des calottes glaciaires continentales ) au cours de la dernière période glaciaire . En allant d'ouest en est, les exemples suggérés incluent la région franco-cantabrique (dans le nord de la péninsule ibérique ), les péninsules italienne et balkanique , le refuge ukrainien LGM et le pont terrestre de Béring . Les données archéologiques et génétiques suggèrent que les populations sources d'humains paléolithiques ont survécu aux maxima glaciaires (y compris le dernier maximum glaciaire ) dans des zones peu boisées et dispersées dans des zones de haute productivité primaire tout en évitant un couvert forestier dense .

Plus récemment, les refuges ont été utilisés pour désigner des zones qui pourraient offrir une relative stabilité climatique face au changement climatique moderne .

Spéciation

Comme exemple d'étude de refuges locaux, Jürgen Haffer a d' abord proposé le concept de refuges pour expliquer la diversité biologique des populations d'oiseaux dans le bassin fluvial amazonien . Haffer a suggéré que le changement climatique à la fin du Pléistocène a conduit à des réservoirs réduits de forêts habitables dans lesquelles les populations deviennent allopatriques. Au fil du temps, cela a conduit à la spéciation : les populations d'une même espèce qui se sont retrouvées dans des refuges différents ont évolué différemment, créant des espèces-soeurs parapatriques . À la fin du Pléistocène, les conditions arides ont cédé la place à l'environnement actuel de forêt tropicale humide, reconnectant les refuges.

Les chercheurs ont depuis élargi l'idée de ce mode de spéciation et l'ont utilisé pour expliquer les modèles de population dans d'autres régions du monde, telles que l' Afrique , l' Eurasie et l'Amérique du Nord . En théorie, les modèles biogéographiques actuels peuvent être utilisés pour déduire passé refugia: si plusieurs espèces non apparentées suivent simultanées gamme des modèles, la région peut avoir été un refuge. De plus, la répartition actuelle des espèces aux exigences écologiques étroites a tendance à être associée à la position spatiale des refuges glaciaires.

Exemples d'environnement simples de température

Deux pistes avec différentes expositions au soleil, une seule est couverte de neige

On peut fournir une explication simple des refuges impliquant les températures centrales et l'exposition au soleil. Dans l' hémisphère nord, les sites orientés vers le nord sur les collines ou les montagnes et les endroits à des altitudes plus élevées comptent comme des sites froids . Les inverses sont des sites exposés au soleil ou à la chaleur, en basse altitude, orientés au sud : sites chauds . (Les directions opposées s'appliquent dans l' hémisphère sud .) Chaque site devient un refuge, l'un en tant que "refuge de survie au froid" et l'autre en tant que "refuge de survie à chaud". Les canyons avec des zones cachées profondes (à l'opposé des collines, des montagnes, des mesas, etc. ou d'autres zones exposées) conduisent à ces types distincts de refuges.

Un concept qui n'est pas souvent référencé est celui de « colonisation par loterie » : lorsqu'un événement écologique dramatique se produit, par exemple une collision de météores, et que des effets mondiaux et pluriannuels se produisent. L'espèce gagnante du concours vit déjà dans un site privilégié, et son environnement est rendu encore plus avantageux, par opposition à l'espèce "perdante", qui ne parvient pas immédiatement à se reproduire.

Refuge du changement climatique

Dans la planification systématique de la conservation , le terme refuge a été utilisé pour définir des zones qui pourraient être utilisées dans le développement d' aires protégées pour protéger les espèces du changement climatique . Le terme a été utilisé alternativement pour désigner des zones avec des habitats stables ou des climats stables. Plus précisément, le terme refuge in situ est utilisé pour désigner des zones qui permettront aux espèces qui existent dans une zone d'y rester même si les conditions changent, alors que le refuge ex situ fait référence à une zone dans laquelle les distributions d'espèces peuvent se déplacer en réponse au climat. monnaie. Les sites qui offrent des refuges in situ sont également appelés sites résilients dans lesquels les espèces continueront d'avoir ce dont elles ont besoin pour survivre même si le climat change.

Une étude a révélé avec des modèles climatiques à échelle réduite que les zones proches de la côte devraient connaître globalement moins de réchauffement que les zones situées vers l'intérieur de l' État américain de Washington . D'autres recherches ont montré que les forêts anciennes sont particulièrement isolées des changements climatiques en raison des effets de refroidissement par évaporation de l' évapotranspiration et de leur capacité à retenir l'humidité. La même étude a révélé que de tels effets dans le nord-ouest du Pacifique créeraient d'importants refuges pour les espèces d'oiseaux. Un examen de la stratégie de conservation axée sur les refuges dans l' écorégion de Klamath-Siskiyou a révélé qu'en plus de la forêt ancienne, les aspects nord des pentes des collines et des gorges profondes fourniraient des zones relativement fraîches pour la faune et des suintements ou des tourbières entourées de zones matures et anciennes. les forêts de croissance continueraient à fournir de l'humidité même si la disponibilité de l'eau diminue.

La région du lac Pedder avait une géodiversité élevée avant d'être inondée

À partir de 2010, le concept de géodiversité (un terme utilisé auparavant dans les efforts visant à préserver les caractéristiques géologiques d'importance scientifique) est entré dans la littérature des biologistes de la conservation comme moyen potentiel d'identifier les refuges du changement climatique et comme substitut (en d'autres termes, un proxy utilisé lorsque planification des aires protégées) pour la biodiversité. Alors que le langage pour décrire ce mode de planification de la conservation ne s'était pas complètement développé jusqu'à récemment, l'utilisation de la diversité géophysique dans la planification de la conservation remonte au moins aussi loin que les travaux de Hunter et d'autres en 1988, et Richard Cowling et ses collègues de South L'Afrique a également utilisé des « caractéristiques spatiales » comme substituts des processus écologiques pour établir des zones de conservation à la fin des années 1990 et au début des années 2000. Les efforts les plus récents ont utilisé l'idée de facettes terrestres (également appelées paramètres géophysiques , caractéristiques durables ou étapes géophysiques ), qui sont des combinaisons uniques de caractéristiques topographiques (telles que la pente, la direction et l' élévation de la pente ) et la composition du sol , quantifier les caractéristiques physiques. La densité de ces facettes, à son tour, est utilisée comme mesure de la géodiversité. Parce qu'il a été démontré que la géodiversité est corrélée à la biodiversité, même lorsque les espèces se déplacent en réponse au changement climatique, les zones protégées à forte géodiversité peuvent continuer à protéger la biodiversité alors que les niches sont remplies par l'afflux d'espèces en provenance des zones voisines. Les aires protégées hautement géodiversifiées peuvent également permettre le déplacement d'espèces à l'intérieur de la zone d'une facette terrestre ou d'une élévation à une autre.

Les scientifiques de la conservation, cependant, soulignent que l'utilisation de refuges pour planifier le changement climatique ne remplace pas les approches de conservation à petite échelle (plus localisées) et traditionnelles, car les espèces et les écosystèmes individuels devront être protégés là où ils existent actuellement. . Ils soulignent également que répondre au changement climatique dans la conservation ne remplace pas réellement la limitation des causes du changement climatique.

Voir également

Remarques

Les références

  • Coyne JA, Orr HA (2004). Spéciation . Sunderland : Sinauer Associates, Inc. ISBN 978-0-87893-091-3.
  • Haffer J (juillet 1969). "Spéciation chez les oiseaux de la forêt amazonienne". Sciences . 165 (3889) : 131-7. doi : 10.1126/science.165.3889.131 . PMID  17834730 .
  • Léonard N, Hogan CM (2011). "Refuge" . Dans Mcginley M, Cleveland CJ (éd.). Encyclopédie de la Terre . Washington DC : Conseil national pour la science et l'environnement.