Les effets du changement climatique sur la répartition géographique des espèces (déplacement vers les hautes latitudes et altitudes) et leur cycle saisonnier (évènements printaniers plus précoces) sont aujourd'hui bien documentés. En revanche, l'impact du réchauffement sur un autre trait essentiel, la taille des organismes, a été très peu étudié. "Ce caractère est pourtant lié à de nombreux paramètres écologiques comme la fécondité, la démographie ou les relations de prédation", précise Martin Daufresne. De plus, en écologie générale, plusieurs observations tendent à lier la taille des organismes à la température de leur environnement. Le chercheur a donc décidé d'explorer plus avant les effets du réchauffement climatique sur la taille des animaux ectothermes, principalement aquatiques.

Réduction de taille généralisée

Le premier travail a consisté à clarifier les relations déjà rapportées entre la taille et la température. La température affecte-t-elle la taille moyenne des organismes dans un écosystème, l'abondance des espèces de petite taille, la taille des adultes de chaque espèce, l'abondance des juvéniles ? Toutes ces modalités ont été testées à la fois sur le terrain, au laboratoire et dans les données publiées. Que ce soit chez les poissons des rivières françaises et des mers du Nord ou Baltique (harengs et sprats) ou chez les bactéries et le phytoplancton au laboratoire, la taille des organismes a diminué ces 30 dernières années. Cette diminution globale emprunte toutes les modalités : prévalence accrue des espèces de petite taille, diminution de la taille adulte et proportion supérieure de juvéniles au sein des espèces. Un suivi des poissons du Rhône, de 1985 à 2010, a confirmé ces résultats.

Pourquoi et quels impacts ?

Reste à affiner les mesures et, surtout, à comprendre les mécanismes sous-jacents. Il s'agit en effet de dégager des règles permettant de construire des modèles prédictifs. Plusieurs projets sont d'ores et déjà lancés. Tout d'abord, le métabolisme augmente avec la température, donc aussi la production de radicaux libres, ces espèces chimiques qui oxydent les molécules de l'organisme. Le lien entre température et oxydation va donc être testé à la fois au laboratoire sur des médakas, et dans les lacs alpins sur l'omble chevalier, un salmonidé "relique" de la période glaciaire. D'autre part, la taille des organismes influe sur les réseaux trophiques – ne serait-ce qu'en déterminant qui mange qui... Un travail de modélisation va démarrer sur ce sujet, ainsi qu'un volet expérimental dans des lacs artificiels. Cet aspect sera également examiné à la lumière de données de terrain provenant du monde entier. Enfin, les chercheurs vont examiner les flux de matière et d'énergie au niveau d'écosystèmes entiers (plans d'eau en France).

Partenaires : Inra, Universités de Lille et de Paris 6, Onema