CHANGEMENTS CLIMATIQUES, ACTIONS ANTHROPIQUES ET BIODIVERSITE DANS LES ECOSYSTEMES SUBANTARCTIQUES

Situées dans le sud de l’océan indien, les îles Crozet et Kerguelen présentent un climat océanique froid caractérisé par des vents violents, des précipitations importantes (750 à 3000 mm par an selon les îles et l’exposition) et des températures basses (moyennes mensuelles comprises entre 2 °C et 8 °C). En relation avec ces conditions contraignantes et l’isolement extrême de ces îles, la biodiversité des écosystèmes terrestres est faible. Le nombre d’espèces autochtones est réduit : une vingtaine de plantes à fleurs, une quarantaine d’insectes, et aucun mammifère terrestre. Par contre, les peuplements en oiseaux marins sont parmi les plus riches au monde, 35 espèces nidifiant dans l’archipel de Crozet et 33 à Kerguelen.

La biodiversité de ces îles est soumise aujourd’hui à deux menaces importantes :

i)- les introductions d’espèces
Volontaires ou fortuites, les introductions de plantes, d’invertébrés et de mammifères, sont étroitement liées à la fréquentation humaine, plus intense depuis l’installation des bases permanentes au milieu du XXème siècle. A Crozet et Kerguelen on dénombre actuellement une soixantaine de plantes introduites dont certaines entrent en compétition avec les espèces autochtones. Parmi les insectes, un coléoptère prédateur introduit depuis les îles Falklands, Oopterus soledadinus, menace certains insectes de l’archipel de Kerguelen, notamment la mouche aptère, Anatalanta aptera, par ailleurs en interaction avec une mouche bleue introduite (Calliphora vicina). Parmi les mammifères, un herbivore et un carnivore, le lapin et le chat, ont transformé les communautés végétales et animales par élimination des espèces les plus sensibles, en particulier le chou de Kerguelen (Pringlea antiscorbutica) et les petites espèces de pétrels et prions à nidification hypogée. Un programme de restauration de petites îles par éradication du lapin et contrôle du chat a été initié en 1992 dans l’archipel de Kerguelen afin d’étudier la résilience des communautés.

ii)- le changement climatique
A Kerguelen on enregistre une augmentation des températures moyennes de 1.3 °C depuis les années 1960 et, depuis le début des années 1990, une diminution des précipitations entraînant des sécheresses estivales de plus en plus marquées. Il en résulte un retrait général des glaciers et, dans l’est de l’archipel, une diminution significative du recouvrement des plantes autochtones au profit des introduites, dont le pissenlit (Taraxacum officinale).

La conjonction de ces deux perturbations - introductions d’espèces et changement climatique - se traduit par une régression de la biodiversité en espèces autochtones et une banalisation des communautés végétales et animales. Nos travaux, menés à différentes échelles, depuis les adaptations physiologiques des individus jusqu’à la structure et la dynamique des communautés, sont intégrés dans des programmes nationaux (Zone Atelier du CNRS) et internationaux (programme RiSCC du SCAR) de recherche sur les changements globaux de l’environnement en zone polaire et subpolaire.

CLIMATE CHANGE, HUMAN ACTIVITIES AND BIODIVERSITY IN SUBANTARCTIC ISLANDS

Crozet and Kerguelen islands lie in the south Indian Ocean. Their cold oceanic climate is characterized by strong winds, heavy rainfall (from 750 to 3000 mm, depending on location) and low temperatures (monthly means between 2 °C and 8 °C).
Due to these harsh climatic conditions and to the extreme remoteness of these islands, the biodiversity in terrestrial ecosystems is very low. Indigenous species are very few: about twenty vascular plant species, forty insect species and no terrestrial mammal. On the other hand, the seabird communities are rich (35 species at Crozet, 33 at Kerguelen).

The biodiversity of these islands is currently under threat from two major factors:

i)- introduction of alien species
Voluntary or accidental introductions of plants, invertebrates and mammals are related to human activity, more particularly to the increase in the human visitations since the establishment of permanent stations in the middle of the twentieth century. About sixty alien vascular plant species are present at Crozet and Kerguelen and some of them compete with indigenous plants. At Kerguelen, the beetle Oopterus soledadinus, a predator introduced from Falkland islands, has a great impact on indigenous insects, mainly the flightless fly Anatalanta aptera which is also in interaction with the alien blowfly Calliphora vicina. Alien herbivorous (rabbit) and carnivorous (cat) mammals have induced significant changes in indigenous plant and animal communities, and some sensitive species (the Kerguelen cabbage Pringlea antiscorbutica, burrowing petrels) have locally disappeared. The removal of rabbits and the control of cats on small islands at Kerguelen were planned for 1992 to study the resilience of the communities.

ii)- climate change
At Kerguelen the mean annual temperature has increased by 1.3°C between the mid 1960s and the present time, and a decrease in mean annual rainfall was also observed over the past ten years. These climatic changes have accelerated the retreat of most of the glacier snouts. In the eastern part of the archipelago, in connection with marked drought is summer, a decrease in the cover of indigenous plants species is observed whereas expansion of some alien species (eg Taraxacum officinale) is favoured.

Introduction of alien plants and animals in conjunction with the present climate change are responsible for a decline in indigenous species abundance and expansion of some generalist alien species. This can lead to a biotic homogenisation.
Our researches are integrated in national (Zone Atelier CNRS) and international (RiSCC, SCAR) programs on global change in polar and subpolar ecosystems.