La part médiane bombée et équatoriale de la Terre regorge actuellement d’une moreover grande diversité de vie que partout ailleurs – une biodiversité qui diminue généralement lorsque l’on passe des tropiques aux latitudes moyennes et des latitudes moyennes aux pôles.



Aussi bien accepté que soit ce gradient, les écologistes continuent de se débattre avec les principales raisons qui l’expliquent. De nouvelles recherches de l’Université du Nebraska-Lincoln, de l’Université de Yale et de l’Université de Stanford suggèrent que la température peut en grande partie expliquer pourquoi la additionally grande variété de vie aquatique réside dans les tropiques – mais aussi pourquoi elle ne l’a pas toujours été et, au milieu d’un réchauffement climatique document, bientôt peut-être pas à nouveau.

Publiée le 6 mai dans la revue Recent Biology, l’étude estime que la biodiversité maritime a tendance à augmenter jusqu’à ce que la température moyenne de surface de l’océan atteigne approximativement 65 degrés Fahrenheit, au-delà de laquelle cette diversité diminue lentement.



Au cours des intervalles de l’histoire de la Terre, lorsque la température de area maximale était inférieure à 80 degrés Fahrenheit, la additionally grande biodiversité a été trouvée autour de l’équateur, a conclu l’étude. Mais lorsque ce greatest a dépassé 80 degrés, la biodiversité marine a reflué sous les tropiques, où ces températures les furthermore élevées se seraient manifestées, tout en culminant dans les eaux aux latitudes moyennes et aux pôles.

Les résultats indiquent que le réchauffement climatique pourrait réduire la biodiversité dans les tropiques

La vie maritime qui pourrait parcourir des distances considérables a probablement migré vers le nord ou le sud des tropiques pendant les périodes de chaleur extrême, a déclaré le co-auteur Will Gearty, chercheur postdoctoral en sciences biologiques au Nebraska. Les animaux stationnaires ou se déplaçant plus lentement, tels que les éponges et les étoiles de mer, ont peut-être plutôt été menacés d’extinction.

« Les gens ont toujours émis l’hypothèse que les tropiques sont un berceau de la diversité – qu’ils apparaissent et sont ensuite protégés là-bas », a déclaré Gearty. « Il y a aussi cette idée qu’il y a beaucoup de migration vers les tropiques, mais pas loin de là. Tout cela est centré sur l’idée que la moreover grande diversité se trouvera toujours sous les tropiques. Et ce n’est pas ce que nous voyons au fur et à mesure. dans le temps. »

Gearty, Thomas Boag de Yale et Richard Stockey de Stanford remontent à environ 145 thousands and thousands d’années, compilant des températures estimées et des archives fossiles de mollusques – escargots, palourdes, céphalopodes et autres – à partir de 24 bandes horizontales de la Terre de superficie égale. Le trio a choisi les registres de mollusques pour plusieurs raisons : ils vivent (et ont vécu) dans le monde entier, en nombre suffisamment grand pour accueillir des analyses statistiques, avec des coquilles suffisamment dures pour donner des fossiles identifiables, avec suffisamment de variants pour que leurs tendances en matière de diversité puissent se généraliser aux poissons et coraux. des crustacés et un éventail d’autres animaux marins.

Ces données ont permis à l’équipe de dériver la relation température-diversité sur 10 intervalles géologiques couvrant la majeure partie du temps écoulé depuis la période du Crétacé jusqu’à nos jours.

« La température semble expliquer en grande partie la tendance que nous voyons dans les archives fossiles », a déclaré Gearty. « Il y a certainement d’autres facteurs, mais cela semble être le prédicteur de premier ordre de ce qui se passe. »

Pour étudier pourquoi la température pourrait être si influente et prédictive, Stockey a pris la tête du développement d’un modèle mathématique. Le modèle tient compte du fait que des températures in addition élevées augmentent généralement la quantité d’énergie dans un écosystème, élevant théoriquement le plafond de la biodiversité qu’un écosystème peut soutenir, au moins jusqu’à un selected level.

Mais il prend également en compte le métabolisme et la petite matière d’oxygène qui, en se dissolvant dans l’eau, rend la vie aquatique possible en leading lieu. Les eaux furthermore froides dissolvent in addition d’oxygène, ce qui signifie que les températures élevées réduisent naturellement la quantité disponible pour la vie maritime et, par extension, limitent potentiellement la biodiversité qu’un écosystème peut supporter. Des températures additionally élevées augmentent également les demandes métaboliques des organismes, augmentant le least d’oxygène nécessaire pour soutenir les animaux marins actifs.

« Cela signifie que vous avez besoin de plus d’oxygène dans les eaux plus chaudes », a déclaré Gearty. « Et si la quantité d’oxygène disponible ne satisfait pas cette augmentation du métabolisme, vous ne survivrez pas dans cet environnement. Donc, pour survivre, vous devrez vous déplacer dans un autre environnement où la température est furthermore basse. »

L’équipe a appliqué son modèle à de nombreuses espèces marines aux métabolismes variables. Comme prévu, le métabolisme a influencé la façon dont la populace d’une espèce donnée réagirait à une augmentation de la température, ainsi que le seuil de température au-delà duquel cette populace diminuerait. Lorsque les chercheurs ont fait la moyenne des effets du métabolisme et de la disponibilité de l’oxygène chez ces espèces, ils ont découvert que la relation température-diversité qui en résultait ressemblait – et, ce faisant, soutenait – celle qu’ils dérivaient des archives fossiles.

« Cela montre une tendance similaire de cette augmentation (de la biodiversité) puis de sa diminution », a déclaré Gearty. « Après de nombreuses journées passées au tableau blanc à essayer de comprendre comment le faire fonctionner, tout s’est très bien déroulé à la fin – vous savez, un joli petit nœud sur le dessus.

Collectivement, l’étude indique que le réchauffement climatique d’origine humaine pourrait frapper particulièrement durement les habitants des eaux tropicales. La température moyenne de area des eaux tropicales pourrait sauter de 6 degrés Fahrenheit d’ici 2300, selon une projection. Et selon les archives fossiles analysées pour l’étude, des augmentations de température similaires au cours des 145 derniers hundreds of thousands d’années ont parfois chassé de manière permanente les espèces de mollusques des eaux tropicales. Il y a des signes inquiétants que la tendance attendue est déjà en cours, a déclaré Gearty.

Bien que l’équipe ait eu du mal à réduire l’ampleur projetée du déclin de la biodiversité, Gearty a déclaré que la pire des projections prévoyait que les tropiques perdent jusqu’à 50% de leurs espèces marines d’ici 2300. Une partie de la perte prendra la forme de migration. Pourtant, le réchauffement pourrait sonner le glas, par exemple, des coraux et des milliers d’espèces marines qu’ils abritent, a-t-il déclaré, comme en témoigne le blanchissement souvent fatal de la Grande Barrière de Corail au substantial des côtes australiennes.

« Ceci (la perte de biodiversité) est déjà en train de se produire, et cela ne continuera que si nous faisons quelque selected », a déclaré Gearty. « Nous ne pouvons pas vraiment récupérer l’accumulation de dioxyde de carbone (dans l’atmosphère) qui s’est déjà produite, donc cela va continuer pendant un sure temps. Mais c’est à nous de déterminer combien de temps cela va s’arrêter. »