Une pléiade d’auteurs (19) dirigés par Daniel B. Botkin (Département d’écologie, évolution et biologie marine, Université de Californie Santa Barbara) publie dans la dernière édition de Bioscience un article d’orientation, dont le thème est la modélisation des effets du réchauffement climatique sur la biodiversité. Leur propos : les modèles actuels n’ont pas la capacité de réaliser des simulations correctes ; ils tendent à surestimer le risque d’extinction.

Le nombre de chercheurs ayant cosigné cet article est sans doute proportionné à l’audace du propos, puisque le texte énonce assez rapidement : « Les preuves fossiles, la recherche récente en écologie et génétique, en même temps que les problèmes spécifiques liés aux méthodes présentes de prévision, nous amènent à penser que les projections actuelles des taux d’extinction sont surestimées ». Une description plus exacte aurait sans doute été que la plupart des prévisions actuelles sont vides de sens, vu le fossé béant entre les outils rudimentaires de modélisation et la dynamique complexe du vivant. En comparaison, les modèles atmosphériques ou océaniques sont déjà des merveilles de raffinement. C’est tout dire…

Les auteurs adressent huit recommandations concernant la modélisation de la réponse des espèces au climat. La plupart tombent sous le sens : le simple fait d’avoir à les rappeler est assez inquiétant pour ce qu’il révèle de l’état de précipitation des publications à l’heure où le réchauffement climatique « fait vendre ». L’écologie et la biologie des populations n’ayant (hélas) pas réussi à médiatiser la défense de la biodiversité, elles tendent parfois à prendre le train climatique en marche, quitte à laisser de côté quelques précautions élémentaires (voir ici l’on spécule sur les extinctions climatiques « pour la bonne cause »).

Parmi ces recommandations, « sélectionner une définition spécifique de la biodiversité » (parle-t-on de gènes, de populations, d’espèces, de biomes, d’écosystèmes…) ; « prendre en compte les causes multiples de changement de la biodiversité » (les modèles prédictifs appliqués au réchauffement ne le font généralement pas) ; « obtenir des données correctes et en faire bon usage » (les auteurs rappellent à titre d’exemple que l’on n’a aucune connaissance de 40 % de la faune marine de la mer Baltique alors que c’est l’une des zones les plus étudiées au monde).

Evaluer un modèle avant de l’utiliser : il fallait y penser…

L’une des propositions atteint un certain niveau de comique involontaire, qui pourrait faire sourire s’il ne révélait l’état assez dramatique de la pratique scientifique quand on touche à l’hystérie contemporaine du réchauffement climatique : « évaluer les modèles avant de les utiliser ». Une bonne idée, en effet. Les auteurs précisent : « Sur les articles de modélisation que nous avons analysés, seul un petit nombre était validé. Plus souvent, ces articles corrèlent simplement la distribution présente d’une espèce avec des variables climatiques, intègre ensuite le climat du futur d’après un modèle climatique, et, finalement, utilise une application ‘un à un’ pour redisposer la future distribution des espèces, sans aucune validation utilisant des données indépendantes ».

Dans la critique d’un article très médiatisé promettant des extinctions en masse pour un proche avenir, nous avions déjà évoqué ce problème. Il concerne principalement les modèles « de niches » ou les modèles « aire-espèce », très utilisés car à nombre de variables limité, mais présentant des défauts évidents pour simuler la dynamique complexe du gène à l’écosystème en situation de changement de milieu : approche purement corrélative du lien espèce / distribution sur la base de données généralement médiocres, distribution actuelle présumée à l’équilibre, intégration de paramétrisations douteuses (comme le minimum de concentration des individus d’une population à la périphérie de son aire actuelle de répartition), incapacité à simuler l’adaptation et limitation conséquente au choix migration-extinction lorsque la variable spatiale évolue. Tout cela sans parler bien sûr des nombreuses inconnues des modèles climatiques (en hydrologie régionale par exemple) auxquels les modèles écologiques prétendent se coupler pour prévoir l’état du vivant en 2050 ou 2100.

« L’énigme du Quaternaire »

Les auteurs soulignent également un point intéressant, qu’ils qualifient d’énigme de Quaternaire. « Les méthodes actuelles de prévision suggèrent que le réchauffement global causera beaucoup d’extinctions, mais les données fossiles indiquent que, dans la plupart des régions, un nombre remarquablement faible d’espèces se sont éteintes au cours du Quaternaire (depuis environ 2,5 millions d’années) ». De fait, notre climat a connu d’amples variations entre glaciaires et interglaciaires, ponctuées par des changements abrupts (événements de Heinrich, événements de Dansgaard-Oeschger), avec des périodes plus chaudes qu’aujourd’hui (maximum thermique de l’Eemien, dernier interglaciaire). Même en l’absence de prédation humaine (par exploitation ou fragmentation de l’habitat), une forte sensibilité des espèces aux variations climatiques aurait dû se traduire par un taux élevé d’extinction, que l’on ne constate pas.

A dire vrai, cette énigme n’en est pas une. La variabilité parfois extrême est le propre du temps et du climat, surtout aux échelles locales et régionales. Les espèces incapables de s’adapter à des hausses ou des baisses de températures, de précipitations ou d’insolation ont déjà disparu de la planète depuis longtemps. Quant aux anciennes extinctions de masse, la preuve reste encore à apporter que le réchauffement ou le refroidissement climatiques en furent la cause première, alors que le volcanisme intense ou les impacts cosmiques font figure de bons candidats. On n’a pas souvenir que la vie ait quasi-disparu lorsque les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone étaient deux à trente fois plus élevées qu’aujourd’hui. C’est-à-dire pendant la majeure partie de l’histoire de la vie pluricellulaire sur Terre.

Référence :
Botkin Daniel B. et al. (2007), Forecasting the effects of global warming on biodiversity, Bioscience, 57, 3, 227-236.
L’article peut être téléchargé (pdf, anglais) sur cette page.