Si les grands animaux peuvent se déplacer rapidement grâce à leurs longs appendices, leur capacité à se déplacer en réponse au changement climatique est également affectée par leur besoin de dissiper la chaleur produite par leurs gros corps.
Il y a environ 3 millions d'années, un ancêtre disparu du renard arctique parcourait les régions glacées du plateau tibétain comme seul habitat. Mais une période glaciaire ultérieure a conduit à une migration massive qui a propagé ces renards vers les latitudes nord où ils se trouvent actuellement. En réponse au changement climatique, les renards arctiques et de nombreuses autres espèces pourraient à nouveau devoir parcourir de grandes distances à mesure que la température de la Terre augmente.
Alexander Dyer et ses collègues du Centre de recherche allemand pour la biodiversité intégrative et de l'Université Friedrich Schiller d'Iéna ont maintenant étudié les limitations physiques de la mobilité d'un animal. Leur découverte révolutionnaire est que lors de l'évaluation des vitesses auxquelles les animaux peuvent se déplacer en toute sécurité, la dissipation de la chaleur ainsi que la mécanique corporelle doivent être prises en compte. Selon les résultats, les grands animaux sont plus vulnérables au changement climatique et aux ressources limitées, car leurs mouvements sont limités par la nécessité de maintenir leur température corporelle.
De nombreuses études ont examiné les liens entre la taille d'un organisme et sa mobilité. Par exemple, des recherches antérieures ont découvert une équation d'échelle générale qui relie la vitesse maximale d'un animal à sa masse corporelle. Selon le mode de transport, ces évaluations utilisent un modèle mécanique avec une longueur typique des appendices liés à la locomotion de l'animal (pattes, ailes ou nageoires). En estimant le volume et la densité de l'animal, cette longueur est ensuite liée à la masse de l'animal. Le résultat est une équation dans laquelle la masse est augmentée à une puissance comprise entre +1/6 et +1/3 et les échelles de vitesse avec cette puissance.
Ce ratio suggère que les grands animaux doivent généralement se déplacer à des vitesses plus élevées que les petites créatures.
Cependant, ce n'est pas parce qu'un animal a la capacité mécanique de se déplacer à une certaine vitesse que cette vitesse peut être maintenue par l'organisme sur une longue période de temps. Dyer et ses collègues ont conclu que la possibilité de surchauffe est l'une des raisons limitant le mouvement des animaux. Un animal s'arrêtera pour se rafraîchir ou se déplacera plus lentement s'il a besoin d'expulser la chaleur produite par ses muscles. Dans les deux cas, l'amplitude de mouvement de l'animal est limitée. La perte de chaleur évolue avec la surface, tandis que la génération de chaleur évolue avec le volume.
Parmi les 532 espèces échantillonnées figurent des animaux qui peuvent marcher, nager et voler, des fourmis aux éléphants, des vairons aux baleines, des colibris aux cygnes. Selon le modèle de l'équipe, les taux de transition pour chaque mode de transport ont augmenté jusqu'à la valeur la plus élevée avec la masse, puis ont commencé à diminuer pour les plus grandes créatures.
La simplicité conceptuelle et l'adaptabilité de l'analyse de Dyer et ses collègues ont plu à Dries Bonte, écologiste à l'Université de Gand en Belgique. Il souligne également que les grandes espèces sont déjà parmi les plus rares en raison de l'espace dont elles ont besoin et de leur faible taux de reproduction. Selon des découvertes récentes, des taux de dispersion lents augmentent leur sensibilité au changement climatique.
Source : physics.aps.org/articles/v16/82
📩 18/05/2023 19:36