Des milliards de moules carbonisées, des oisillons tombant de leurs nids surchauffés : les vagues de chaleur d'envergure, comme celle qu'a connue l'Amérique du Nord en 2021, entraînent des effets écologiques « en cascade » souvent désastreux, mais aussi parfois plus nuancés, indique une étude publiée dans la revue Nature Ecology & Evolution (nouvelle fenêtre) (en anglais).

La vague de chaleur intervenue du 25 juin au 2 juillet 2021 dans l'ouest de l'Amérique du Nord, alimentée par le changement climatique, a été parmi les plus extrêmes jamais enregistrées à l'échelle mondiale, avec des températures dépassant parfois les 50 °C.

Cette vague de chaleur a eu des répercussions écologiques considérables, notamment une augmentation de près de 400 % des feux de forêt et des conséquences négatives pour plus des trois quarts des espèces étudiées, indique Diane Srivastava, coauteure de l'étude et professeure au Centre de recherche sur la biodiversité de l'Université de Colombie-Britannique.

Pour évaluer l'impact de la vague de chaleur, les chercheurs ont combiné des données météorologiques, écologiques et hydrologiques, ainsi que des informations sur les incendies de forêt et des modèles scientifiques.

Des effets sur la plupart des espèces

Sur les 49 espèces terrestres et marines étudiées, plus de 75 % des espèces ont été affectées négativement, avec des effets très variables : certaines populations ont chuté de près de 99 %, tandis que d'autres ont connu des augmentations allant jusqu'à 89 %.

La variabilité des effets repose sur des facteurs tels que la disponibilité d'un couvert végétal, la capacité intrinsèque d'une espèce à supporter la chaleur et son comportement, notamment sa capacité à se mettre à l'ombre.

Plus de la moitié de la population de bernacles – des petits crustacés – n'a pas survécu, de même que 92 % des moules. Les populations de certains canards marins ont chuté de 56 % et les observations de caribous ont diminué de moitié.

Tous les animaux qui n'ont pas pu échapper à la chaleur ont été durement touchés, note Julia Baum, principale auteure et professeure de biologie à l'Université de Victoria. Cela comprenait des animaux mobiles à des stades vulnérables de leur vie, comme les oisillons qui ne pouvaient pas encore voler et qui étaient piégés dans leurs nids retenant la chaleur.

À l'inverse, la laitue de mer a prospéré : plus résistante à la chaleur que d'autres algues, elle a profité de leur mortalité et s'est multipliée, augmentant sa superficie sur les plages de 65 % après la vague de chaleur.

Les chercheurs ont également constaté que les régions plus fraîches et plus humides absorbaient 30 % de carbone de plus que d'habitude, tandis que les régions plus chaudes et plus arides en absorbaient 75 % de moins.

Cela remet en question l'idée reçue selon laquelle les vagues de chaleur sont uniformément néfastes pour la végétation, note Sean Michaletz, coauteur de l'étude.

Autres effets : le débit des cours d'eau, alimenté par la fonte des neiges et des glaces, a augmenté de 40 % pendant la vague de chaleur, avant de retomber en dessous de la moyenne plus tard dans l'été. Parallèlement, l'activité des feux de forêt a bondi de 37 % pendant la vague de chaleur et de 395 % la semaine suivante.

Selon les chercheurs, ces résultats montrent que les vagues de chaleur extrêmes peuvent déclencher des effets en cascade sur les écosystèmes, dont il convient de renforcer la surveillance scientifique et les outils de prévision.