Lézard vivipare femelle (Lacerta vivipara). Photo M. MASSOT.
Présentation du programme de recherche
Depuis 1984, les populations naturelles de lézards vivipares (Lacerta vivipara) du Mont Lozère sont étudiées par des chercheurs issus du laboratoire d’Ecologie de Paris (CNRS / Université Paris 6 / Ecole Normale Supérieure de Paris). Historiquement, il s’agissait de comprendre le fonctionnement des populations tant du point de vue de la démographie que des adaptions développées face aux contraintes environnementales. Depuis 2001, il est devenu clair que les populations de lézards vivipares subissaient les effets du réchauffement climatique (exemples donnés dans la Figure 1). En raison des implications fortes de cette perturbation due aux activités humaines pour la communauté scientifique, les gestionnaires des espaces naturels et la société dans son ensemble, l’impact du réchauffement climatique est devenu la thématique prioritaire du groupe de recherche travaillant sur les populations de lézards vivipares du Mont Lozère.
Sous la responsabilité de Manuel Massot et Jean Clobert, et regroupé dans le groupe de recherche CLIMPEX, ces travaux sont à l’heure actuelle principalement menés par l'équipe « Changements Globaux et Processus Adaptatifs » de l’UMR 7625 de l'université de Paris 6 et la Station d'Ecologie Expérimentale du CNRS de l’USR 2936 de Moulis. Entre 2002 et 2006, ces travaux ont été reconnus et financés en tant qu’Observatoire de Recherche en Environnement du Ministère de la Recherche. Ils sont par ailleurs intégrés au sein du réseau français CLIMPOP sur l’étude des réponses démographiques des vertébrés au réchauffement climatique, ainsi qu’à l’Observatoire Franco-Norvégien de l’impact des changements climatiques basé sur un réseau d’études européennes sur les vertébrés.
L’interdisciplinarité est au cœur de ces travaux. La démarche générale des recherches menées relève en effet de l’Ecologie Intégrative par la réalisation d’études qui combinent les disciplines (comportement, physiologie, génétique, démographie), les échelles d’organisation (réponses individuelles, populationnelles et d’ensemble de populations) et les outils d’étude (suivis de populations naturelles sur le long terme, mesures physiologiques et comportementales en laboratoire, approches expérimentales, modélisation). L’emploi de multiples voies et niveaux d’approches est une priorité des études de l’impact des changements climatiques sur les espèces en raison des nombreuses réponses attendues à des facteurs aussi importants que la température et l’humidité. Parmi les atouts du groupe de recherche, il y a son importance (6 chercheurs permanents, 2 thèses en cours, une dizaine d’étudiants chaque année, une dizaine de collaborations nationales et internationales), l’appui logistique d’infrastructures expérimentales au Centre de Recherche en Ecologie Expérimentale et Prédictive (CEREEP) du CNRS (UMS 3194 à Foljuif, Seine et Marne), ainsi que la constitution d’une base de données sur plus de 20 ans. Le lézard vivipare est aussi un très bon indicateur des changements dus au réchauffement climatique de par sa grande sensibilité aux températures et la diversité de ses habitats de vie. Son étude est facilitée par la bonne connaissance de sa biologie, sa facilité de capture, d’élevage et de manipulation.
Deux types de recherches sont développés :
- Des suivis à long terme de populations naturelles : Au Mont Lozère, 5 sites d’étude ont été suivies depuis le milieu des années 80. A cela s’ajoute le suivi plus ponctuel (au moins 3 ans) de 9 autres sites du Mont Lozère. Les différents sites suivis ont comme intérêt d’être bien contrastés (habitats, profils démographiques) afin de tester la généralité et la variabilité des réponses au réchauffement.
- Des expériences à échelle populationnelle : En raison de la complexité des effets en nature et de l’absence de contrôle des fluctuations climatiques, et du fait que l’on ne peut pas travailler en nature sur les températures attendues dans les décennies qui viennent, les suivis de populations ne peuvent suffire pour établir des projections fiables sur le long terme. Dans un souci d’explorer les conséquences de la poursuite du réchauffement climatique, le groupe de recherche réalise des expérimentations à la station du CEREEP (Seine et Marne).
Quelques résultats des recherches
Le réchauffement climatique est une menace majeure pour la diversité biologique des milieux naturels et semi-naturels. Des effets du réchauffement climatique sur tous les types d’organismes (des plantes aux vertébrés) et dans tous les types d’écosystèmes ont déjà été clairement observés. Il est maintenant prioritaire de disposer de prédictions sur le devenir des espèces. Ceci passe que par la compréhension des mécanismes par lesquels les populations vont répondre à l’élévation des températures en s’appuyant sur des études suffisamment poussées pour pouvoir connaitre la multiplicité des conséquences du changement climatique. Les suivis à long terme de populations naturelles de lézards vivipares du Mont Lozère ont d’ors et déjà permis de montrer des réponses importantes et variées au réchauffement climatique (Figure 1). En parallèle avec un fort réchauffement printanier et estival dans la région d’étude (Figure 1 : en haut à gauche), le lézard vivipare a répondu par un avancement de sa période de reproduction, une augmentation spectaculaire de la taille des jeunes et des adultes, un plus grand nombre de jeunes produits par les femelles, par une modification de la composition des populations (davantage d’individus aux dessins dorsaux plus ponctués), ainsi que par une diminution marquée des déplacements.
Dans la mesure où les réponses observées sont basées sur des relations purement observationnelles, on ne peut savoir si ces effets sont des effets directs de la température, des effets indirects de facteurs associés (humidité, nourriture, compétiteurs, prédateurs, pathogènes, etc.) ou d’effets en cascade. Pour aller plus loin dans cette compréhension des mécanismes, des expériences sont réalisées à la station biologique du CEREEP. Ainsi, il a été expérimentalement montré la possibilité d’extinction de populations par un déséquilibre du sex-ratio (proportion de mâles dans les populations), déséquilibre du sex-ratio prédit dans la perspective d’une poursuite du réchauffement climatique.
En résumé, le réchauffement climatique observé au Mont Lozère s’est traduit par de nombreux effets sur les populations de lézards vivipares. A l’heure actuelle (c’est-à-dire pour un réchauffement encore modéré en regard des prédictions climatiques pour les 50 ans à venir), tout semble se passer comme si il y avait de meilleurs printemps/été pour le lézard vivipare (tailles plus grandes, avancement des dates de ponte, pontes avec plus de jeunes). Cependant, si l’on considère le plus long terme, le futur des populations de lézards vivipares du Mont Lozère devient incertain (diminution des déplacements qui assurent la vitalité des populations, extinctions par des déséquilibre du sex-ratio), et ce d’autant plus que les températures sont attendues augmenter de façon bien plus marquée que sur les 20 dernières années.
Des perspectives d'avenir
Depuis 2003, le groupe de recherche a étendu son suivi des populations naturelles de lézards vivipares à une vingtaine de nouveaux sites d’étude du sud de la France (principalement dans le Massif Central). Ceci permettra de juger de la globalité régionale des effets trouvés au Mont Lozère.
Actuellement, l’ensemble des travaux du groupe de recherche travaillant sur les lézards vivipare du Mont Lozère ont abouti à 75 articles publiés dans les meilleures revues internationales d’écologie et d’évolution. Ces travaux ont aussi été l’objet de 15 thèses de doctorat, dont 3 sont actuellement en cours. L’ensemble des connaissances ainsi acquises demande toutefois encore à être complété face à la complexité des réponses attendues face au réchauffement climatique (augmentation des températures, sécheresses estivales plus marquées, modification des ressources alimentaires / des prédateurs / des maladies / etc.). La poursuite de l’étude est ainsi planifiée pour encore de nombreuses années.
En savoir plus
Site de l'équipe « Changements Globaux et Processus Adaptatifs » UMR 7625 de l'université de Paris 6 : http://ecologie.snv.jussieu.fr
Coordinateur : Manuel MASSOT
Bibliographie
MASSOT M. (2008) - Impact du réchauffement climatique sur le fonctionnement de populations de lézards vivipares. Mémoire d'HDR, Université Pierre et Marie Curie, 51 p. télécharger (1460ko)
Articles scientifiques (en anglais)
CHAMAILLE-JAMMES S., MASSOT M., ARAGON P. & CLOBERT, J. (2006) - Global warming and positive fitness response in mountain populations of common lizards Lacerta vivipara. Global Change Biology, 12, p. 392-402. télécharger (280ko)
MASSOT M.,CLOBERT, J. & FERRIERE R. (2008) - Climate warming, dispersal inhibition and extinction risk. Global Change Biology, 14, p. 461-469. télécharger (200ko)
