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Des scientifiques d’Alaska exploitent les mégadonnées pour la conservation

Le Pacifique Nord est un voisin tempétueux, connu pour devenir encore plus erratique avec l’arrivée de l’hiver. C’est alors que les tempêtes du Pacifique se déversent dans les archipels insulaires de l’Alaska et les chaînes de montagnes continentales avec des vents violents et des grains détrempants. De la neige et encore de la neige, mesurée à l’aune.

Regardez la météo au large de la côte de l’Alaska sur votre application météo préférée et voyez par vous-même : lorsque le Pacifique Nord fait tourner son moteur de tempête, faites attention.

Toute cette pluie et cette neige totalisent quelque part au nord de 100 pouces de précipitations par an, voire le double dans certains endroits. (Rainy Seattle, la toujours verte Emerald City à 700 miles au sud, ne mesure en moyenne que 37 pouces.)

Vivre et travailler dans un endroit comme celui-ci exige que tout soit étanche. Pour la scientifique Sophie Gilbert, qui a passé quatre étés récents à suivre les mouvements des cerfs à queue noire de Sitka dans la forêt nationale de Tongass dans le cadre d’un projet avec le département de la pêche et du gibier de l’Alaska, cela signifie des cahiers avec du papier imperméable. Laine, jamais coton. Des bottes en caoutchouc Xtra Tuf, un imperméable en caoutchouc épais et des bavettes imperméables – en gros, l’uniforme de travail d’un pêcheur commercial de l’Alaska.

« C’est l’endroit le plus humide que vous ayez jamais vu », déclare Gilbert, aujourd’hui professeur de biologie de la faune à l’Université de l’Idaho. « Cela ressemble à quelque chose qu’il faudrait aller sous les tropiques pour voir, mais c’est vraiment la forêt tropicale d’Amérique (du Nord) au sens le plus vrai. Et tout comme une forêt tropicale humide, les arbres peuvent être absolument massifs.

Toute cette pluie vivifiante se transforme en neige à l’approche de l’hiver : une vraie boule à neige dans la main d’un tout-petit étourdi qui ne veut pas la poser. Ces neiges épaisses de l’hiver ne passent pas inaperçues. Après avoir encerclé 40 cerfs avec des dispositifs de suivi GPS sur l’île du Prince de Galles, Gilbert peut le voir dans la façon dont les cerfs se déplacent dans la forêt en hiver, la saison la plus difficile.

D’une superficie de 2 500 milles carrés, l’île du Prince de Galles est un grand endroit sauvage – plus de dix fois la taille de Manhattan – un endroit où les Tlingit et les Haida vivent depuis des millénaires, où les enfants jouent dans des cours d’école entourées de panoramas épiques, et où un communauté de sculpteurs traditionnels fabrique de magnifiques mâts totémiques en cèdres géants.

Des bateaux de pêche commerciale sillonnent les eaux et remplissent les ports locaux. Les grumiers grondent le long des routes de gravier.

Et dans la forêt, il y a des cerfs à queue noire de Sitka, mais les populations sont en déclin. Beaucoup craignent un crash.

Le Hoonah Native Forest Partnership, dirigé par des autochtones, restaure les jeunes forêts afin d’améliorer l’habitat des cerfs et d’autres espèces dans les zones d’utilisation traditionnelle près de la communauté de Hoonah, dans le sud-est de l’Alaska. © Ian Johnson / Hoonah Native Forest Partnership

Les scientifiques examinent attentivement la forêt et se demandent si elle peut continuer à soutenir le cerf à queue noire de Sitka comme elle l’a toujours fait. Ce qui est clair, c’est que toutes les zones de la forêt n’offrent pas ce dont les cerfs ont besoin dans un hiver rigoureux de neige épaisse.

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« Les vieux arbres sont énormes et ont une canopée incroyablement solide qui peut retenir autant de neige que le temps leur en jette. Ils ne perdent pas (de neige). Ce ne sont que des goliaths », déclare Colin Shanley, biologiste de la faune avec The Nature Conservancy en Alaska.

Parce que le monde naturel est un réseau d’effets d’entraînement, le phénomène de la neige dans la canopée des arbres (rappelez-vous, des quantités énormes de neiger) est particulièrement important pour le cerf à queue noire de Sitka, ce que les scientifiques disent être le principal herbivore de la forêt de Tongass.

Ces animaux sont des navigateurs, grignotant des plantes sur le sol forestier luxuriant, mais aussi aussi haut qu’ils peuvent atteindre sur leurs pattes arrière – un menu allant des myrtilles aux plantes à fleurs comme le chou puant et le cornouiller.

« Tout va bien en été. Il y a beaucoup de nourriture. C’est chaud. Ils ne sont pas stressés par l’environnement », dit Shanley. « L’hiver est la saison limite pour les populations de cerfs. En hiver, ils doivent rester au chaud et se nourrir constamment. C’est alors que vous testez vraiment la qualité de votre habitat. Vous voulez qu’ils aient un habitat où s’il y a beaucoup de neige, il y a de grands arbres pour les abriter et empêcher la neige de devenir trop épaisse.

Les arbres géants et les sous-bois luxuriants de la forêt offrent un habitat parfait pour le cerf à queue noire de Sitka dans la forêt tropicale de Tongass. © Erika Nortemann / TNC

Les cerfs et leurs forêts modifiées

La forêt pluviale tempérée de l’île du Prince de Galles n’est pas une cathédrale verdoyante géante de forêt ancienne primitive. C’est un mélange d’habitats, y compris des zones humides et des tourbières. De plus, l’exploitation forestière à l’échelle industrielle a coupé des arbres pendant plus de 70 ans, avec de nombreuses routes et des zones de coupes à blanc récentes où les arbres plus jeunes repoussent, et encore plus de coupes à blanc plus anciennes avec des auvents épais et peu de cerfs dans le sous-étage.

Qu’en est-il de « faire plus » d’habitat en restaurant des forêts exploitées ? Certes, mais où ?

Des questions comme celles-ci ont incité Shanley à diriger une équipe interdisciplinaire de scientifiques du Département de la pêche et du gibier de l’Alaska, de l’Université de l’Idaho et de la forêt nationale de Tongass dans un exercice sophistiqué pour modéliser comment et où les cerfs se déplacent dans la forêt en hiver. Leur recherche, « Utilisation du LiDAR et de la forêt aléatoire pour améliorer les modèles d’habitat des cerfs dans un paysage forestier géré », vient d’être publiée dans la revue à comité de lecture, « Écologie et gestion forestières.”

Leur travail est remarquable pour la façon dont il marie avec élégance deux éléments de la science moderne pour découvrir de nouvelles connaissances sur les cerfs et leur habitat. C’est-à-dire qu’ils ont combiné les observations durement gagnées d’un biologiste de terrain trempé par la pluie – c’est Gilbert – avec de nouveaux outils numériques extrêmement puissants – à savoir, la haute résolution Lidar cartographie—qui capture un instantané détaillé de l’état de la forêt.

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« C’est en combinant les deux que vient le pouvoir », dit Gilbert.

Le cerf à queue noire de Sitka se nourrit d’une gamme de plantes de sous-étage forestier comme les bleuets. © Erika Nortemann / TNC

Les gens et les cerfs

Dans les communautés éloignées du sud-est de l’Alaska, certains aliments sont achetés dans les épiceries. Mais la plupart des ménages récoltent également des aliments traditionnels de la mer et de la forêt environnante – pensez au saumon sauvage, aux baies, aux crustacés et au cerf. Certains peuvent y voir une récolte de subsistance. Une façon de remplir le garde-manger. Cela pourrait aussi être appelé un mode de vie lié à la culture et à la tradition dynamiques des villages tlingit, haïda et tsimshian.

Le cerf à queue noire de Sitka est également une proie principale pour le prédateur au sommet de la forêt, le loup de l’archipel Alexandre. Sa population est également en déclin. Le Fish and Wildlife Service des États-Unis est révision le statut de l’animal en réponse à une pétition visant à ajouter les protections de la Loi sur les espèces en voie de disparition au loup de l’archipel Alexandre.

Le destin du loup et du cerf à queue noire de Sitka – dans la relation classique entre prédateur et proie – est inextricablement lié aux chances d’un cerf de survivre à un hiver rigoureux dans la forêt.

Dans les endroits où la faune et la flore sont les plus riches en espèces écologiquement précieuses et à faible altitude, au cours d’un demi-siècle, les équipes travaillant pour les entreprises forestières ont exploité 67% du meilleur habitat des cerfs. Dans ces endroits, avec la perte de la canopée protectrice des arbres, le phénomène cerf-forêt-neige a changé. Les arbres repoussent, mais les scientifiques disent qu’il faut au moins 150 ans pour qu’une forêt repousse et reprenne un semblant de forêt ancienne.

Cette dernière science offre de nouvelles informations, enracinées dans le Tongass, pour aider les communautés qui restaurent déjà les forêts du sud-est de l’Alaska. TNC est un partenaire dans ces efforts. Le Hoonah Native Forest Partnership et le Keex’ Kwaan Community Forest Partnership, respectivement dans les villages de Hoonah et de Kake, ont employé des équipes de gardiens autochtones locaux pour restaurer les zones importantes pour les usages traditionnels de la communauté. Le nouveau Fiducie du littoral soutient ces efforts et d’autres axés sur la durabilité de la communauté.

La coupe à blanc à grande échelle a nui à l’habitat des cerfs dans la forêt tropicale de Tongass dans le sud-est de l’Alaska et la nouvelle science TNC aide à guider la restauration. © Erika Nortemann / TNC

Pour l’instant, une grande partie des terres forestières les plus productives des Tongass est une mosaïque de la propre création de l’humanité, avec d’anciennes forêts anciennes à une extrémité du spectre et de nouvelles coupes à blanc à l’autre. Entre les deux, des centaines de milliers d’acres de jeunes arbres offrent peu de sécurité aux cerfs à queue noire de Sitka.

« Ces jeunes arbres, quand ils sont recouverts de neige, ils ne retiennent pas la neige. La neige tombe juste sur le sol, point final. Donc, tout est couvert », déclare Shanley.

Gardez à l’esprit que le cerf à queue noire de Sitka occupe une niche tout à fait différente du cerf de Virginie adaptable et familier des forêts et des champs – oui, même des terrains de golf de banlieue – s’étendant sur une grande partie de l’Amérique du Nord.

L’aire de répartition du cerf à queue noire de Sitka s’étend à travers les forêts du sud-est de l’Alaska et de la Colombie-Britannique. Il est peu probable qu’ils se présentent en marge des établissements humains.

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En fait, leur nombre est directement lié à la santé des endroits où vous les trouvez : la forêt pluviale côtière tempérée, avec son mélange d’épinettes de Sitka, de pruches occidentales, de cèdres rouges de l’Ouest et de cèdres d’Alaska (jaunes).

Vue aérienne de la forêt nationale de Tongass, dans le sud-est de l’Alaska, pendant le vol de l’île du Prince de Galles à Ketchikan. © Erika Nortemann / TNC

Une forêt en activité peut-elle maintenir des populations de cerfs en bonne santé ?

Une entreprise scientifique réussie repose sur la contribution de chaque chercheur par sa propre expertise, ou pour le dire autrement : la collaboration.

« Il est difficile de souligner suffisamment à quel point cela est important pour la conservation. Il s’agit rarement d’une seule personne », explique Daniel Eacker, biologiste au Département de la pêche et du gibier de l’Alaska et co-auteur de l’étude.

Et sans collaboration entre les disciplines, des questions plus importantes et plus ambitieuses ne sont pas posées, ce qui retarde le processus scientifique et la possibilité de trouver des solutions aux défis environnementaux.

« Si vous ne collez pas tous les chevreuils de l’île du Prince de Galles, vous ne saurez que ce que font ces chevreuils dans ces six bassins versants. Et il y a des centaines de bassins versants. Et donc l’idée est d’extrapoler où vont ces 40 cerfs. Cela vous permet d’extrapoler sur l’île du Prince de Galles ou sur tout le sud-est (Alaska) », explique Shanley.

Et c’est là que l’expérimentation a commencé. Est-ce que ça marcherait ? Shanley dit que lorsque le groupe s’est formé, il n’était pas sûr que ce serait le cas.

© Murray Foubister / Wikimédia Commons

Pourtant, la quête de connaissances – comment une forêt en activité peut-elle maintenir des populations de cerfs en bonne santé? – exigeait qu’ils essaient. Ils savaient qu’ils avaient à portée de main les outils les plus sophistiqués jamais disponibles pour prédire le comportement des animaux.

Même s’ils n’étaient pas les outils traditionnels du biologiste de terrain, empruntés qu’ils étaient aux domaines de la recherche médicale et de l’ingénierie, une aptitude aux outils sophistiqués capables de traiter des mégadonnées est désormais monnaie courante dans le domaine de la conservation.

Et à la fin, les pairs évaluateurs de leur recherche ont convenu : leur recherche a produit un meilleur modèle pour capturer le mouvement des cerfs dans la forêt, donnant des résultats plus précis et à haute résolution.

« Le rythme auquel nous en apprenons davantage sur les besoins de la faune est incroyable, et c’est bien parce qu’ils ont souvent des problèmes », dit Gilbert. « Alors nous ferions mieux de nous ressaisir et d’en apprendre davantage. »

Mais pas simplement en apprendre davantage, ajoute Gilbert. Faire plus. Pour les gens qui vivent ici, pour la forêt et pour l’avenir du cerf à queue noire de Sitka.

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