Les spermophiles arctiques ont changé leurs habitudes d’hibernation en raison du changement climatique

Les écureuils terrestres arctiques, uniques parmi leurs mammifères, ont captivé la curiosité des scientifiques pour leur incroyable capacité de survie. Ils ne meurent pas de froid même lorsque leur température corporelle descend en dessous de zéro. Cette capacité les maintient en vie dans certains des climats hivernaux les plus inhospitaliers de la planète.

Dans une étude publiée dans la revue Scienceune analyse approfondie couvrant plus d’un quart de siècle a mis en lumière la façon dont ces créatures réagissent aux changements de température.

Les spermophiles arctiques s’adaptent, mais pas dans le bon sens

Il s’avère que leurs périodes d’hibernation sont de plus en plus courtes et, curieusement, diffèrent entre les sexes. Les femelles, dans une tournure surprenante, se réveillent de leur sommeil hivernal légèrement avant les mâles.

Ce changement apparemment mineur dans les signaux d’alarme peut avoir des impacts profonds sur les écosystèmes locaux. Ces lève-tôt, à leur tour, pourraient déclencher une réaction en chaîne affectant l’ensemble de la chaîne alimentaire, avec des résultats positifs et négatifs encore à comprendre.

Cory Williams, auteur principal de l’étude et professeur adjoint au Département de biologie de l’Université d’État du Colorado, apporte plus de 15 ans d’expérience dans l’étude de ces écureuils. Il a commencé ses recherches à l’Université d’Alaska Fairbanks.

« Ce qui rend notre étude unique, c’est que nous examinons un ensemble de données suffisamment long pour montrer les impacts du changement climatique sur un mammifère dans l’Arctique », a expliqué le professeur Williams. Il a noté que cette recherche approfondie fournit la preuve d’un lien direct entre les changements de température et la physiologie et l’écologie de ces écureuils.

Helen Chmura, auteure principale de l’étude et chercheuse à la Rocky Mountain Research Station de l’USDA Forest Service, a commencé son analyse en tant que boursière postdoctorale en Alaska. « Nos données montrent que la couche active, la couche de sol au-dessus du pergélisol, gèle plus tard à l’automne, ne fait pas aussi froid au milieu de l’hiver et dégèle un peu plus tôt au printemps », a déclaré Chmura.

Elle a souligné que ces changements, qui représentent une réduction d’environ 10 jours du sol gelé, se sont produits en seulement 25 ans – un changement rapide en termes écologiques.

Comment les modèles d’hibernation arctique ont changé

Les spermophiles arctiques hibernent pendant plus de la moitié de l’année pour survivre aux hivers brutaux de l’Alaska. Pendant l’hibernation, ils ralentissent leurs fonctions corporelles au strict minimum, mais doivent tout de même brûler les graisses stockées pour empêcher leurs tissus de geler. Chaque printemps, ils sortent de terriers creusés profondément dans le sol, affamés et prêts à s’accoupler.

Dans cette étude approfondie, Chmura, Williams et leur équipe ont utilisé une gamme d’outils de biologging pour mesurer les températures corporelles de 199 écureuils terrestres vivant en liberté. Ils ont combiné ces données avec des données à long terme sur la température de l’air et du sol provenant de deux sites de l’Alaska arctique.

Fait intéressant, ils ont constaté que seules les écureuils femelles ajustaient leurs horaires d’hibernation et sortaient plus tôt chaque année. Les hommes semblaient s’en tenir à leurs anciens horaires.

Le passage des femelles à une émergence printanière plus précoce est en phase avec le dégel précoce du printemps. Le côté positif est que les femelles peuvent conserver leur graisse stockée pendant l’hibernation et commencer à se nourrir plus tôt au printemps. Cela pourrait potentiellement conduire à une progéniture en meilleure santé et à une augmentation des taux de survie.

Cependant, si les mâles ne parviennent pas à ajuster leurs schémas d’hibernation, cela pourrait réduire les possibilités d’accouplement, perturbant l’équilibre de l’espèce.

Importance des spermophiles arctiques pour l’écosystème

Les écureuils terrestres sont également une source de nourriture importante pour les prédateurs comme les renards, les loups et les aigles. Des périodes plus longues au-dessus du sol pourraient entraîner une plus grande exposition et un risque plus élevé de prédation.

Les conséquences pour la population d’écureuils restent incertaines – il n’y a pas de gagnants ou de perdants clairs. L’hibernation conserve l’énergie, ce qui pourrait aider à la survie hivernale. Mais les réponses des prédateurs aux changements climatiques pourraient également avoir un impact sur le nombre d’écureuils terrestres.

« Notre article montre l’importance des ensembles de données à long terme pour comprendre comment les écosystèmes réagissent au changement climatique », a déclaré Williams.

Parmi les autres contributeurs à cette recherche figurent Brian Barnes de l’Université d’Alaska Fairbanks et Loren Buck de l’Université Northern Arizona. Tous deux ont commencé l’étude dans les années 1990 dans le but de comprendre comment les spermophiles arctiques pouvaient survivre aux hivers extrêmement longs, froids et sombres de l’Arctique et à quel point leurs points d’hibernation étaient froids.

La nouvelle technologie a fourni d’excellents résultats aux chercheurs

La curiosité initiale autour des stratégies de survie des écureuils les a incités à installer les premiers moniteurs de température du sol. Au fur et à mesure que la technologie évoluait au fil des ans, ils ont pu mesurer en continu la température du sol pendant l’hiver. Cassandra Duncan et Grace Burrell, étudiantes à l’Université d’Alaska Fairbanks, faisaient également partie de l’équipe de recherche.

Cette recherche marque une contribution importante à notre compréhension de la faune unique de l’Arctique et des effets d’entraînement du changement climatique. C’est grâce à ce type d’études spécialisées à long terme que nous pouvons commencer à comprendre les impacts profonds des changements de température sur les équilibres délicats des écosystèmes arctiques.

Cette analyse des schémas d’hibernation changeants des spermophiles arctiques nous rappelle la résilience de la nature, tout en soulignant l’importance vitale de la recherche continue sur le climat. Alors que les écosystèmes continuent de s’adapter à un monde qui se réchauffe, l’ampleur de ces changements reste à découvrir.

En savoir plus sur les spermophiles arctiques

Les écureuils terrestres arctiques (Urocitellus parryii) sont des créatures remarquables qui sont équipées d’une variété d’adaptations pour les aider à survivre dans certains des climats les plus rigoureux du monde. Voici quelques faits et caractéristiques clés des spermophiles arctiques :

Distribution et habitat

Ces écureuils terrestres sont originaires de l’Arctique et se trouvent dans les régions les plus septentrionales de l’Amérique du Nord. Ils vivent dans diverses régions, dont l’Alaska, le nord du Canada et la Sibérie. Ils préfèrent les habitats ouverts comme les prairies, les champs ou la toundra.

Caractéristiques physiques

Les spermophiles arctiques sont les plus grands parmi les spermophiles nord-américains. Ils ont une construction robuste et sont généralement de couleur brune ou brun rougeâtre, avec quelques taches blanches.

Hibernation

Les spermophiles arctiques sont connus pour leurs périodes d’hibernation prolongées, qui peuvent durer jusqu’à 8 mois par an. Pendant l’hibernation, leur température corporelle peut descendre sous le point de congélation, une merveille physiologique leur permettant de survivre dans l’extrême hiver arctique. Ils ralentissent leurs processus métaboliques pour conserver leur énergie, leur fréquence cardiaque descendant jusqu’à un battement par minute.

Régime

Ce sont des créatures omnivores, consommant un régime de graines, de fruits, de feuilles, de fleurs, d’insectes et parfois de petits vertébrés. Ils rassemblent et stockent de la nourriture dans leurs terriers pour la consommation après l’hibernation.

Structure sociale

Ces écureuils terrestres vivent en colonies et ont des systèmes de terriers complexes. Ils sont principalement diurnes, ce qui signifie qu’ils sont actifs pendant la journée.

Reproduction et durée de vie

La reproduction a lieu peu de temps après l’hibernation, généralement en avril ou en mai. La femelle élève seule les petits et la taille de la portée peut varier de 5 à 10 petits. La durée de vie typique d’un spermophile arctique à l’état sauvage est d’environ 3 à 6 ans.

Prédation

Les écureuils terrestres arctiques sont la proie de divers carnivores, notamment les renards, les loups et les oiseaux de proie comme les aigles et les faucons.

Impact du changement climatique

Des recherches récentes montrent que ces écureuils modifient leurs habitudes d’hibernation en réponse au changement climatique. Plus précisément, les écureuils femelles sortent plus tôt de l’hibernation en raison du dégel printanier plus précoce, un changement qui pourrait avoir une incidence sur les schémas de reproduction et l’écosystème arctique au sens large.

Ces créatures fascinantes continuent de faire l’objet d’études scientifiques, notamment dans le contexte du changement climatique et de ses impacts sur les écosystèmes arctiques. Leur capacité à survivre dans des climats rigoureux grâce à des adaptations physiologiques remarquables en fait des modèles uniques pour comprendre les réponses biologiques aux environnements extrêmes.