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Il y a un monde secret sous la neige, et c'est en difficulté

Alors que la majeure partie de la côte est des États-Unis continue de s’échapper du blizzard historique de la semaine dernière, il est facile de penser que la neige est une force perturbatrice qui arrête une vie normale. Cela peut être vrai des grandes villes et de leurs habitants, mais pas de la faune sauvage, en particulier des animaux sauvages qui vivent depuis longtemps dans les champs et les forêts. Ces créatures ont évolué pour vivre avec la neige en hiver et sont adaptées à sa présence. Ils ont appris à prospérer dans ses profondeurs et à utiliser sa couverture protectrice comme abri et comme nourriture.

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Les scientifiques nous disent que le problème est que le changement climatique doit entraîner d’étranges changements en hiver. Les endroits ne prévoyant pas de neige peuvent en avoir en grande quantité à des moments inattendus. Pendant ce temps, les endroits où la neige est abondante risquent de ne pas voir l'hiver, ou très tard dans la saison.

Les scientifiques découvrent que cela pourrait entraîner de grands changements pour de nombreuses créatures - pas seulement les ours polaires lointains qui luttent pour rester à flot sur la banquise en ruine du nord, mais également pour bon nombre de créatures vivant dans notre propre arrière-cour. Les porcs-épics, les grenouilles, les musaraignes, les campagnols et même les chenilles d'ours laineux peuvent tous éprouver des difficultés si la neige avec laquelle ils ont vécu tout l'hiver commence à changer. Cela attire de plus en plus l'attention sur la saison froide, souvent négligée dans les études sur le terrain en Amérique du Nord.

Un écureuil de Hokkaido (ezorisu) gambadant dans la neige au Japon. Un écureuil de Hokkaido (ezorisu) gambadant dans la neige au Japon. (Top Photo Corporation / Corbis)

Beaucoup de gens ont étudié l'écologie hivernale dans des régions telles que les Rocheuses, la Russie, la Scandinavie, l'Arctique et le nord du Canada, peut-être parce que la neige dans ces régions est si dramatique, profonde et visible pendant une aussi grande partie de l'année, déclare Peter Groffman de Advanced Science Research Center de la City University de New York et membre du Cary Institute of Ecosystem Studies.

Cependant, rares étaient ceux qui avaient considéré l'hiver dans le reste de l'Amérique du Nord comme une période d'inactivité et de dormance, où la neige semblait constituer un défi pour les oiseaux et les mammifères qui semblaient pour la plupart hiberner, ou du moins se mettre à l'abri, comme les températures ont chuté et les flocons ont commencé à tomber.

Cependant, les scientifiques découvrent que la neige est en partie ce qui maintient ces animaux en vie.

Jorge Duran, un collègue de Peter Groffman, prélève des échantillons de sol sous la neige sur un site de recherche situé dans la forêt expérimentale de Hubbard Brook, dans le New Hampshire. Jorge Duran, un collègue de Peter Groffman, prélève des échantillons de sol sous la neige sur un site de recherche situé dans la forêt expérimentale de Hubbard Brook, dans le New Hampshire. (Gracieuseté de Peter Groffman)

«La neige est très importante», déclare Groffman. «Il isole et protège le sol de la forêt. Et lorsque vous perdez cet isolant, le sol devient beaucoup plus susceptible de geler. … Si vous perdez cette couche de neige, vous vous retrouverez avec ce que nous appelons des sols plus froids dans un monde plus chaud. ”

L'expression "couverture de neige" est plus qu'une métaphore poétique: lorsqu'il y a de la neige, la température du sol sous-jacente reste constamment plus chaude. Contre-intuitivement, la température de l'air plus chaude et le manque de neige peuvent en réalité refroidir le sol exposé. Sans la protection du manteau neigeux, les sols exposés gèlent plus facilement.

Un sol forestier gelé est source de problèmes pour les animaux, même ceux qui hibernent. Nous pensons souvent qu'un paysage d'hiver enneigé est vide et froid et nous imaginons que la majorité des animaux dorment sous terre, inconscients et insensibles à la quantité de neige au-dessus de leur tête.

Les écologistes découvrent que cette couverture de neige offre souvent une plage de température constante et chaude à de nombreux animaux, tels que les porcs-épics qui dorment dans leurs tanières et des oiseaux comme le lagopède des saules, qui passe une grande partie de l'hiver au sommet de la neige, mais cherche un abri sous sa couverture pendant les baisses extrêmes de la température de l'air.

Les mammifères non hibernants dépendent également du sol meuble et non gelé pour leur survie. Les campagnols et les musaraignes, par exemple, creusent des tunnels sur la couche de sol juste sous la neige tout l'hiver, cherchant des noix, des baies et des insectes cachés dans la litière de feuilles non gelée sous les fonds blancs.

Parmi les insectes qu'ils pourraient rencontrer, il y a les chenilles d'ours laineux. Le folklore américain associe la taille des rayures noires et brunes de cette espèce à la durée du climat hivernal chaque année. La légende dit que des rayures plus longues en automne annoncent un hiver plus long. Mais le lien réel entre cette chenille et la météo est beaucoup plus tangible. Après avoir fabriqué un produit chimique spécial ressemblant à l'antigel, appelé cryoprotecteur, les ours laineux passent les mois les plus froids enterrés sous la neige, dans un état de dormance proche, dans l'attente de l'arrivée du printemps.

Il existe également des preuves qu'un manque de neige peut causer des problèmes aux créatures et insectes à sang froid. Par exemple, les grenouilles des bois passent l’hiver en hiver sous la neige sous une litière de feuilles, où les températures restent relativement stables. Lorsque ces mêmes zones plongent sous le point de congélation, une adaptation spéciale permet aux corps de la grenouille de geler, puis de décongeler de manière répétée tout au long des mois les plus froids, à mesure que le mercure baisse et augmente. Toutefois, des recherches récentes ont montré que le schéma de gel-dégel avait des coûts métaboliques qui pourraient entraver la capacité de ces animaux à émerger et à se reproduire avec succès plus tard au printemps. Trop de cycles de gel-dégel, entraînés par un manteau neigeux imprévisible, peuvent signifier moins de grenouilles plus tard.

Les campagnols des champs ne hibernent pas, mais passent l'hiver sous tunnel dans la litière de feuilles non gelée sous la neige. Les campagnols des champs ne hibernent pas, mais passent l'hiver sous tunnel dans la litière de feuilles non gelée sous la neige. (Flickr / Tomi Tapio K (https://www.flickr.com/photos/tomitapio/))

«De manière générale, la perception de la neige par les gens était presque un agent de simplification du paysage», explique Jonathan Pauli de l'Université du Wisconsin-Madison. Une grande partie de ce que l’on savait de l’hiver ne tenait compte que de ce qui était arrivé aux animaux qui traversaient sa surface, même parmi les écologistes, ajoute-t-il.

Cependant, en 2013, lui et son collègue de l'UW, Ben Zuckerberg, ont décidé qu'il existait suffisamment de preuves de l'importance du refuge naturel sous la neige dans le nord des États-Unis pour exiger une nouvelle terminologie. Des relations complexes se perdaient dans la vue, des relations qui nécessitaient davantage d’études et de reconnaissance. Ensemble, les deux scientifiques ont inventé le terme «subnivium» pour décrire ce qu'ils ont appelé le refuge saisonnier sous la neige dans des endroits où le sol était resté couvert tout au long de l'hiver.

Ils travaillent maintenant à quantifier les caractéristiques du sous-nord dans la région des Grands Lacs aux États-Unis afin de comprendre comment les conditions changeantes de la neige pourraient entraîner des modifications pour l'écosystème à l'avenir.

«Le subnivium est en quelque sorte un monde différent [de celui de la surface de la neige] en ce sens qu'il crée un climat d'ancrage plus stable et plus hospitalier pour les organismes», explique Pauli. "En fait, ils réalisent des économies d'énergie considérables."

Mais comme c’est souvent le cas, c’est seulement maintenant que le subnivium devient moins stable et moins fiable que nous comprenons le rôle important qu’il a toujours joué dans nos écosystèmes.

«Les conditions actuelles vont devenir de plus en plus novatrices pour un certain nombre d'espèces», a déclaré Zuckerberg. "Donc, essayer d'identifier les espaces environnementaux qui vont vraiment servir de refuges pour ces espèces à l'avenir est un élément essentiel de la conservation à l'heure actuelle."

Il y a un monde secret sous la neige, et c'est en difficulté