Approaching tipping points: a focussed review of indicators and relevance to managing intertidal ecosystems

Des changements brusques du régime écosystémique naturel peuvent survenir en réponse aux changements environnementaux (du climat ou du niveau de mer par exemple). Ces changements brusques sont souvent appelés "Tipping point": Seuils écologiques au-delà desquels le système peut entrer dans des états alternatifs indésirables et imprévus, qui peuvent ne pas être réversibles. La détection d'un tipping point en approche peut aider dans les stratégies de gestion afin d'adapter ou d'atténuer les effets d'un changement catastrophique.
Pour de nombreuses décennies, les zones humides intertidales ont été considérées comme d'importants écosystèmes qui, outre leur valeur intrinsèque, offrent une large gamme de services écosystémiques. Cependant, elles sont parmi les écosystèmes les plus menacés dans les régions côtières vu leur exposition aux changements du niveau de mer, du climat, et aux activités humaines. Leur survie peut dépendre alors des stratégies de gestion. Afin de minimiser les impacts négatifs et favoriser une gestion durable, il est important de pouvoir prédire les changements brusques ou graduels de l'état écosystémique, par exemple des changements dans la végétation ce qui reflète des processus de changements d'habitat sous-jacentes, cela peut permettre aux gestionnaires d'avoir le temps d'adapter ou d'atténuer les effets de tels changements. Un ralentissement du taux de récupération de l'écosystème suite à une perturbation, une augmentation de l'autocorrélation ainsi qu'une augmentation de la variance de la variable d'état du système, peuvent être considérés évidemment parmi des indicateurs précoces du changement d'état de l'écosystème. A travers cette review, les auteurs ont examiné ces indicateurs ainsi que d'autres signaux d'alerte potentiels, en utilisant l'exemple des écosystèmes intertidaux tout en évoquant les limites relatifs aux différents indicateurs. Ils ont affirmé que les gestionnaires sont incapables d'adapter ou d'atténuer ces changements d'états face au tipping point, s'il n'existe pas un moyen de détection précoce des signaux d'alerte. Cette détection dépend fortement de la modélisation système-spécifique et exige la compréhension de la théorie alternative des états stables et de son application dans les grands écosystèmes complexes.

Contrairement à la 2ème revue que j'ai analysée ^[1] dans laquelle les auteurs ont souligné l'importance d'une gestion efficace afin de faire face aux transitions écologiques abrupts, et qui ne sont pas entrés dans les détails de ces mesures, dans cette revue les auteurs ont bien souligné l'importance des signaux d'alerte précoce des transitions écosystémiques critiques pour l'orientation des actions de gestion tout en prenant en compte les limites de différents indicateurs potentiels. Ils ont laissé des recommandations pour favoriser l'acquisition de données fiables à l'échelle temporelle et spatiale.

La prédiction du moment réel du tipping point dans les écosystèmes naturels reste hors de portée actuellement, mais plusieurs indices peuvent bien servir d'avertissement. Pourtant, ces indicateurs sont parfois inefficaces vu l’insuffisance et la faible résolution de données ou l’occurrence d’une force externe soudaine qui pourrait déclencher une transition avant que l’indicateur ne pu être détecté. D’où la nécessité d’une approche combinée de modélisation attentive des écosystèmes et d’acquisition de données spatiales et temporelles de haute résolution. Des défis d'identification de modèle et d'estimation statistiques limitent encore la capacité à détecter des indicateurs génériques de transitions imminentes et de produire ainsi un cadre de prévision probabiliste. Même si la science est adressée, elle devrait être communiquée entre les chercheurs et les gestionnaires pour pouvoir gérer un plan efficace d'actions réalisables afin de faire face au changement, voire au tipping point.