Déclin des populations d'amphibiens - Decline in amphibian populations

Le crapaud doré de Monteverde , au Costa Rica , a été parmi les premières victimes du déclin des amphibiens. Autrefois abondant, il a été aperçu pour la dernière fois en 1989.

Depuis les années 1980, des diminutions des populations d' amphibiens , y compris un déclin de la population et des extinctions de masse localisées , ont été observées partout dans le monde. Ces déclins sont connus comme l'une des menaces les plus critiques pour la biodiversité mondiale .

Des recherches récentes (2007) indiquent que la réémergence de variétés de champignons chrytidés peut expliquer une fraction substantielle du déclin global. Un article plus récent (2018) publié dans Science le confirme.

Plusieurs causes secondaires peuvent être impliquées, notamment d'autres maladies , la destruction et la modification de l' habitat , l'exploitation, la pollution , l' utilisation de pesticides , les espèces introduites et le rayonnement ultraviolet B (UV-B). Cependant, de nombreuses causes du déclin des amphibiens sont encore mal comprises et le sujet fait actuellement l'objet de nombreuses recherches en cours. Les calculs basés sur les taux d'extinction suggèrent que le taux d'extinction actuel des amphibiens pourrait être 211 fois supérieur au taux d'extinction de fond et l'estimation va jusqu'à 25 000 à 45 000 fois si les espèces menacées sont également incluses dans le calcul.

Bien que les scientifiques aient commencé à observer des populations réduites de plusieurs espèces d'amphibiens européennes dès les années 1950, la prise de conscience du phénomène en tant que problème mondial et sa classification ultérieure comme une extinction de masse moderne ne datent que des années 1980. En 1993, plus de 500 espèces de grenouilles et de salamandres présentes sur les cinq continents étaient en déclin.

Fond

Au cours des trois dernières décennies, des déclins des populations d'amphibiens (la classe d'organismes qui comprend les grenouilles , les crapauds , les salamandres , les tritons et les céciliens ) se sont produits dans le monde entier. En 2004, les résultats de la première évaluation mondiale des populations d'amphibiens, le Global Amphibian Assessment, ont été publiés. Cela a révélé que 32% des espèces étaient globalement menacées, qu'au moins 43% connaissaient une forme de diminution de la population et qu'entre 9 et 122 espèces se sont éteintes depuis 1980. En 2010, la Liste rouge de l'UICN , qui intègre le Global Amphibian Évaluation et mises à jour ultérieures, répertorie 650 espèces d'amphibiens comme « en danger critique d'extinction », et 35 comme « éteintes ». Malgré le risque élevé auquel ce groupe est confronté, des preuves récentes suggèrent que le public est de plus en plus indifférent à ce problème et à d'autres problèmes environnementaux, ce qui pose de sérieux problèmes aux défenseurs de l'environnement et aux travailleurs de l'environnement.

On pense que la perte d'habitat, les maladies et le changement climatique sont responsables du déclin drastique des populations ces dernières années. Des baisses ont été particulièrement intense dans l'ouest des États-Unis , Amérique centrale , Amérique du Sud , de l' Est Australie et Fidji (bien que les cas d'extinctions d' amphibiens ont fait leur apparition dans le monde entier). Alors que les activités humaines entraînent une perte d'une grande partie de la biodiversité mondiale, les amphibiens semblent subir des effets beaucoup plus importants que les autres classes d'organismes. Étant donné que les amphibiens ont généralement un cycle de vie en deux étapes comprenant à la fois des phases aquatiques ( larves ) et terrestres ( adultes ), ils sont sensibles aux effets environnementaux tant terrestres qu'aquatiques . Parce que leur peau est très perméable, ils peuvent être plus sensibles aux toxines présentes dans l'environnement que d'autres organismes tels que les oiseaux ou les mammifères. De nombreux scientifiques pensent que les amphibiens servent de « canaris dans une mine de charbon » et que le déclin des populations et des espèces d'amphibiens indique que d'autres groupes d'animaux et de plantes seront bientôt en danger.

Les déclins des populations d'amphibiens ont été largement reconnus pour la première fois à la fin des années 1980, lorsqu'un grand groupe d' herpétologues a signalé avoir remarqué des déclins des populations d'amphibiens à travers le monde. Parmi ces espèces, le crapaud doré ( Bufo periglenes ) endémique de Monteverde , au Costa Rica , figurait en bonne place. Il a fait l'objet de recherches scientifiques jusqu'à ce que les populations s'effondrent soudainement en 1987 et qu'il ait complètement disparu en 1989. D'autres espèces à Monteverde, dont la grenouille arlequin de Monteverde ( Atelopus varius ), ont également disparu au même moment. Parce que ces espèces étaient situées dans la réserve vierge de la forêt nuageuse de Monteverde et que ces extinctions ne pouvaient pas être liées aux activités humaines locales, elles ont suscité une inquiétude particulière parmi les biologistes.

Scepticisme initial

Lorsque le déclin des amphibiens a été présenté pour la première fois comme un problème de conservation à la fin des années 1980, certains scientifiques n'étaient toujours pas convaincus de la réalité et de la gravité du problème de conservation. Certains biologistes ont soutenu que les populations de la plupart des organismes, y compris les amphibiens, varient naturellement dans le temps. Ils ont fait valoir que le manque de données à long terme sur les populations d'amphibiens rendait difficile de déterminer si les déclins anecdotiques rapportés par les biologistes valaient le temps et l'argent (souvent limités) des efforts de conservation.

Cependant, depuis ce scepticisme initial, les biologistes sont parvenus à un consensus sur le fait que le déclin des populations d'amphibiens constitue une menace réelle et grave pour la biodiversité. Ce consensus a émergé avec une augmentation du nombre d'études qui ont suivi les populations d'amphibiens, l'observation directe de la mortalité massive dans des sites vierges sans cause apparente et une prise de conscience que les déclins des populations d'amphibiens sont vraiment de nature mondiale.

Causes secondaires potentielles

De nombreuses explications potentielles du déclin des amphibiens ont été proposées. La plupart ou la totalité de ces causes ont été associées à certains déclins de la population, de sorte que chaque cause est susceptible d'affecter dans certaines circonstances mais pas dans d'autres. Bon nombre des causes du déclin des amphibiens sont bien comprises et semblent affecter d'autres groupes d'organismes ainsi que les amphibiens. Ces causes comprennent la modification et la fragmentation de l'habitat, les prédateurs ou concurrents introduits, les espèces introduites, la pollution, l'utilisation de pesticides ou la surexploitation. Cependant, de nombreux déclins ou extinctions d'amphibiens se sont produits dans des habitats vierges où les effets ci-dessus ne sont pas susceptibles de se produire. Les causes de ces déclins sont complexes, mais beaucoup peuvent être attribuées à des maladies émergentes, au changement climatique, à l'augmentation du rayonnement ultraviolet B ou à la transmission à longue distance de contaminants chimiques par le vent.

L'éclairage artificiel a été suggéré comme une autre cause potentielle. Les insectes sont attirés par les lumières, ce qui les rend plus rares dans les habitats des amphibiens.

Modification de l'habitat

La modification ou la destruction de l' habitat est l'un des problèmes les plus dramatiques affectant les espèces d'amphibiens dans le monde. Comme les amphibiens ont généralement besoin d'habitats aquatiques et terrestres pour survivre, les menaces qui pèsent sur l'un ou l'autre de ces habitats peuvent affecter les populations. Par conséquent, les amphibiens peuvent être plus vulnérables à la modification de l'habitat que les organismes qui ne nécessitent qu'un seul type d'habitat. Les changements climatiques à grande échelle pourraient encore modifier les habitats aquatiques, empêchant complètement les amphibiens de se reproduire.

Fragmentation de l'habitat

La fragmentation de l'habitat se produit lorsque les habitats sont isolés par la modification de l'habitat, par exemple lorsqu'une petite zone de forêt est complètement entourée de champs agricoles. Les petites populations qui survivent dans de tels fragments sont souvent sensibles à la consanguinité , à la dérive génétique ou à l'extinction en raison de petites fluctuations dans l'environnement.

Pollution et contaminants chimiques

Il existe des preuves de polluants chimiques causant des déformations du développement de la grenouille (membres supplémentaires ou yeux mal formés). Les polluants ont des effets variables sur les grenouilles. Certains altèrent le système nerveux central ; d'autres provoquent une perturbation de la production et de la sécrétion d'hormones. Des études expérimentales ont également montré que l'exposition à des herbicides couramment utilisés tels que le glyphosate (nom commercial Roundup ) ou à des insecticides tels que le malathion ou le carbaryl augmente considérablement la mortalité des têtards. Des études supplémentaires ont indiqué que les stades adultes terrestres des amphibiens sont également sensibles aux ingrédients non actifs du Roundup, en particulier le POEA , qui est un surfactant . Bien que l'inversion sexuelle de certaines espèces de grenouilles se produise naturellement dans des environnements vierges, certains polluants de type œstrogène peuvent induire de force ces changements. Dans une étude menée dans un laboratoire de l'Université d'Uppsala en Suède, plus de 50 % des grenouilles exposées à des niveaux de polluants de type œstrogène présents dans les plans d'eau naturels en Europe et aux États-Unis sont devenues des femelles. Les têtards exposés même à la plus faible concentration d'œstrogènes étaient deux fois plus susceptibles de devenir des femelles, tandis que presque tous les membres du groupe témoin ayant reçu la dose la plus élevée sont devenus des femelles.

Alors que la plupart des effets des pesticides sont susceptibles d'être locaux et limités aux zones proches de l'agriculture, il existe des preuves provenant des montagnes de la Sierra Nevada de l'ouest des États-Unis que les pesticides se déplacent sur de longues distances dans des zones vierges, y compris le parc national de Yosemite en Californie .

Certaines preuves récentes indiquent que l' ozone pourrait être un facteur contribuant au déclin mondial des amphibiens.

Appauvrissement de la couche d'ozone, rayonnement ultraviolet et couverture nuageuse

Comme de nombreux autres organismes, l'augmentation du rayonnement ultraviolet B (UVB) due à l' appauvrissement de l'ozone stratosphérique et à d'autres facteurs peut endommager l' ADN des amphibiens, en particulier leurs œufs. L'ampleur des dommages dépend du stade de la vie, du type d'espèce et d'autres paramètres environnementaux. Les salamandres et les grenouilles qui produisent moins de photolyase , une enzyme qui neutralise les dommages causés à l'ADN par les UVB, sont plus sensibles aux effets de la perte de la couche d'ozone. L'exposition aux rayons ultraviolets peut ne pas tuer une espèce ou un stade de vie en particulier, mais peut causer des dommages sublétaux.

Plus de trois douzaines d'espèces d'amphibiens ont été étudiées, avec des effets graves signalés dans plus de 40 publications dans des revues à comité de lecture représentant des auteurs d'Amérique du Nord, d'Europe et d'Australie. Les approches expérimentales en enclos pour déterminer les effets des UVB sur les stades des œufs ont été critiquées; par exemple, des masses d'œufs ont été placées à des profondeurs d'eau beaucoup plus faibles que ce qui est typique pour les sites naturels de ponte. Bien que le rayonnement UVB soit un facteur de stress important pour les amphibiens, son effet sur le stade de l'œuf peut avoir été surestimé.

Le changement climatique anthropique a probablement exercé un effet majeur sur le déclin des amphibiens. Par exemple, dans la forêt nuageuse de Monteverde, une série d'années exceptionnellement chaudes a entraîné la disparition massive de la grenouille arlequin de Monteverde et du crapaud doré. Un niveau accru de couverture nuageuse , résultat de la géo-ingénierie et du réchauffement climatique, qui a réchauffé les nuits et refroidi les températures diurnes, a été accusé de faciliter la croissance et la prolifération du champignon Batrachochytrium dendrobatidis (l'agent causal de l'infection fongique chytridiomycose ).

Un mâle adulte Ecnomiohyla rabborum dans le jardin botanique d'Atlanta , une espèce ravagée par Batrachochytrium dendrobatidis dans son habitat naturel. C'était le dernier membre survivant connu de son espèce, et avec sa mort le 28 septembre 2016, l'espèce serait éteinte.

Bien que la cause immédiate de la mortalité soit le chytride, le changement climatique a joué un rôle central dans les extinctions. Les chercheurs ont inclus ce lien subtil dans leur hypothèse épidémique inclusive liée au climat, qui reconnaissait le changement climatique comme un facteur clé dans les extinctions d'amphibiens au Costa Rica et ailleurs.

De nouvelles preuves ont montré que le réchauffement climatique était également capable de dégrader directement l'état corporel et la survie des crapauds. De plus, le phénomène s'associe souvent à l'altération du paysage, à la pollution et aux invasions d'espèces pour provoquer l'extinction des amphibiens.

Maladie

Un certain nombre de maladies ont été liées à des mortalités massives ou à des déclins de populations d'amphibiens, notamment la maladie des « pattes rouges » ( Aeromonas hydrophila ), les Ranavirus (famille des Iridoviridae ), Anuraperkinsus et la chytridiomycose . Il n'est pas tout à fait clair pourquoi ces maladies ont soudainement commencé à affecter les populations d'amphibiens, mais certaines preuves suggèrent que ces maladies peuvent avoir été propagées par l'homme ou peuvent être plus virulentes lorsqu'elles sont combinées avec d'autres facteurs environnementaux.

Trématodes

Rainette du Pacifique ( Hyla regilla ) infectée par des kystes de trématodes avec des membres surnuméraires, de La Pine, comté de Deschutes, Oregon, 1998-9. On pense que cette déformation de « catégorie I » (polymélie) est causée par l'infection par le kyste du trématode. Le cartilage est coloré en bleu et les os calcifiés en rouge.

Il existe de nombreuses preuves que les plathelminthes trématodes parasites (un type de douve ) ont contribué aux anomalies du développement et au déclin des populations d'amphibiens dans certaines régions. Ces trématodes du genre Ribeiroia ont un cycle de vie complexe avec trois espèces hôtes. Le premier hôte comprend un certain nombre d'espèces d'escargots aquatiques. Les premiers stades larvaires des trématodes sont ensuite transmis aux têtards aquatiques, où les métacercaires (larves) s'enkystent dans les bourgeons des membres en développement. Ces stades de la vie enkystés produisent des anomalies de développement chez les grenouilles post-métamorphiques, y compris des membres supplémentaires ou manquants. Ces anomalies augmentent la prédation des grenouilles par les oiseaux aquatiques, l'hôte final du trématode.

Rainette du Pacifique avec malformation des membres induite par Ribeiroia ondatrae

Une étude a montré que des niveaux élevés de nutriments utilisés dans les activités agricoles et d'élevage alimentent les infections parasitaires qui ont causé des déformations des grenouilles dans les étangs et les lacs à travers l'Amérique du Nord. L'étude a montré que des niveaux accrus d'azote et de phosphore provoquent de fortes augmentations de l'abondance des trématodes et que les parasites forment par la suite des kystes dans les membres en développement des têtards, provoquant des membres manquants, des membres supplémentaires et d'autres malformations graves, dont cinq ou six membres supplémentaires, voire aucun. .

Prédateurs introduits

Il a également été constaté que les prédateurs et les concurrents non indigènes affectent la viabilité des grenouilles dans leurs habitats. La grenouille à pattes jaunes des montagnes qui habite généralement les lacs de la Sierra Nevada a vu son nombre diminuer en raison de l'ensemencement de poissons non indigènes ( truites ) pour la pêche récréative . Les têtards et les grenouilles en développement deviennent la proie des poissons en grand nombre. Cette interférence dans la métamorphose triennale de la grenouille provoque un déclin qui se manifeste dans tout son écosystème.

Niveaux de bruit accrus

Les grenouilles et les crapauds sont très vocaux et leur comportement reproductif implique souvent l'utilisation de vocalisations. Il a été suggéré que les niveaux de bruit accrus causés par les activités humaines pourraient contribuer à leur déclin. Dans une étude en Thaïlande, il a été démontré que l' augmentation des niveaux de bruit ambiant diminuait les appels chez certaines espèces et provoquait une augmentation chez d'autres. Cependant, cela n'a pas été démontré comme étant la cause du déclin généralisé.

Symptômes des populations stressées

Les populations d'amphibiens au début de leur déclin présentent souvent un certain nombre de signes, qui peuvent potentiellement être utilisés pour identifier les segments à risque dans les efforts de conservation. Un de ces signes est l'instabilité du développement, qui s'est avérée être une preuve de stress environnemental. Ce stress environnemental peut potentiellement augmenter la susceptibilité à des maladies telles que la chytridiomycose, et ainsi conduire au déclin des amphibiens. Dans une étude menée dans le Queensland , en Australie, par exemple, les populations de deux espèces d'amphibiens, Litoria nannotis et Litoria genimaculata , présentaient des niveaux beaucoup plus élevés d'asymétrie des membres dans les années de pré-déclin que dans les années de contrôle, cette dernière précédant la mort. de 16 ans en moyenne. Apprendre à identifier de tels signaux dans la période critique avant le déclin de la population pourrait grandement améliorer les efforts de conservation.

Mesures de conservation

La première réponse aux rapports sur le déclin des populations d'amphibiens a été la formation du Declining Amphibian Population Task Force (DAPTF) en 1990. différents problèmes. Les résultats ont été communiqués par le biais de la newsletter Froglog.

Une grande partie de cette recherche a été consacrée à la production de la première évaluation mondiale des amphibiens (GAA), qui a été publiée en 2004 et a évalué toutes les espèces d'amphibiens connues par rapport aux critères de la liste rouge de l'UICN. Cela a révélé qu'environ un tiers des espèces d'amphibiens étaient menacées d'extinction. À la suite de ces découvertes choquantes, un sommet sur la conservation des amphibiens a eu lieu en 2005, car il était considéré « moralement irresponsable de documenter les déclins et les extinctions d'amphibiens sans également concevoir et promouvoir une réponse à cette crise mondiale ».

Les résultats du Sommet sur la conservation des amphibiens comprenaient le premier Plan d'action pour la conservation des amphibiens (ACAP) et la fusion du DAPTF et du Groupe mondial de spécialistes des amphibiens dans le Groupe de spécialistes des amphibiens de la CSE de l'UICN (ASG). L'ACAP a établi les éléments nécessaires pour répondre à la crise, y compris des actions prioritaires sur une variété de domaines thématiques. L'ASG est un réseau mondial de bénévoles d'experts dévoués qui travaillent pour fournir les bases scientifiques d'une action efficace de conservation des amphibiens dans le monde entier.

Le 16 février 2007, des scientifiques du monde entier se sont réunis à Atlanta , aux États - Unis , pour former un groupe appelé Amphibian Ark pour aider à sauver plus de 6 000 espèces d'amphibiens de la disparition en lançant des programmes d' élevage en captivité .

Les zones où l'extinction des grenouilles a été remarquée, comme l'Australie, ont peu de politiques qui ont été créées pour empêcher l'extinction de ces espèces. Cependant, des initiatives locales ont été placées là où des efforts conscients pour réduire le réchauffement climatique se transformeront également en un effort conscient pour sauver les grenouilles. En Amérique du Sud, où il y a aussi un déclin accru des populations d'amphibiens, il n'y a pas de politique définie pour essayer de sauver les grenouilles. Certaines suggestions incluraient d'amener des gouvernements entiers à mettre en place un ensemble de règles et d'institutions comme source de directives que les gouvernements locaux doivent respecter.

Une question cruciale est de savoir comment concevoir des aires protégées pour les amphibiens qui offriront des conditions propices à leur survie. Les efforts de conservation par l'utilisation de zones protégées se sont avérés généralement être une solution temporaire au déclin et à l'extinction de la population, car les amphibiens deviennent consanguins. Il est crucial pour la plupart des amphibiens de maintenir un niveau élevé de variation génétique dans des environnements vastes et plus diversifiés.

L'éducation des populations locales pour protéger les amphibiens est cruciale, ainsi qu'une législation pour la protection locale et la limitation de l'utilisation de produits chimiques toxiques, y compris certains engrais et pesticides dans les zones sensibles aux amphibiens.

Voir également

Les références

Liens externes