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Durcissement de la couverture neigeuse et expansion de la Chouette lapone

Le réchauffement climatique, en durcissant la couche de neige et en réduisant les cycles de population des rongeurs, expliquerait en partie l'expansion vers le sud de certaines chouettes nordiques.

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Durcissement de la couverture neigeuse et expansion de la Chouette lapone

Chouette lapone (Strix nebulosa) à Juurussuo près de Kempele (Finlande) le 29/12/2017.
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"

Au cours des dernières décennies, on a assisté à différentes irruptions de chouettes boréales dans le nord de l'Europe, et certaines espèces ont étendu leur aire de répartition vers le sud, comme la Chouette lapone (Strix nebulosa). En Finlande, la distribution de celle-ci a ainsi progressé vers le centre et l'est du pays. Un nombre inhabituel de nicheurs a été recensé en Suède en 2010 et en 2011. Au cours de la première moitié du 20ème siècle, elle ne se reproduisait que dans l'extrémité nord de la Norvège (Pavsik et Finnmark), alors qu'aujourd'hui, c'est un nicheur régulier dans le sud-est du pays. Entre 2007 et 2009, elle a été découverte au Bélarus, le long la frontière polonaise. Cette évolution pourrait être causée par un changement profond du fonctionnement de son écosystème du fait du réchauffement climatique.
Dans un article publié en 2016 dans le journal Arctic, Antarctic, and Alpine Research, Ivar Mysterud a essayé de comprendre comment les changements de la structure de la couverture neigeuse et des cycles des lemmings entraînés par des hivers plus doux pouvaient expliquer l'expansion vers le sud de l'aire de nidification de la Chouette lapone.
Nous remercions Sylvain Eckhardt, créateur de la page Facebook "Oulu au fil des saisons", pour ses superbes photos de Chouettes lapone et épervière prises durant l'hiver 2017-2018 près de Kempele en Finlande.

Abstract

In recent decades, there have been several influx of several species of boreal owls in northern Europe and some species have extended their range, such as the Great Gray Owl (Strix nebulosa). In Finland, its distribution has progressed towards the center and the east of the country. An unusual number of breeders was found in Sweden in 2010 and in 2011. During the first half of the 20th century, it only occurred in the northern tip of Norway (Pavsik and Finnmark), whereas today it is a regular breeder in the south-east of the country. Between 2007 and 2009, its was discovered in Belarus along the Polish border. This evolution could be caused by a profound change of the ecosystems, possibly related to global warming.
In an article published in the Arctic, Antarctic, and Alpine Research journal, Ivar Mysterud tried to understand how changes in the snow cover structure and the amplitude of the lemming cycles caused by higher winter temperatures could explain the expansion to the South of the breeding area the Great Gray Owl.
We thank Sylvain Eckhardt, creator of the Facebook page "Oulu au fil des saisons", for his nice pictures of Great Gray Owls and Hawk Owls taken during the 2017-2018 winter near Kempele in Finland.

Les chouettes, la couverture neigeuse et le nombre de rongeurs

Les Chouettes de Tengmalm (Aegolius funereus), épervière (Surnia ulula), de l'Oural (Strix uralensis) et lapone (Strix nebulosa), ainsi que le Harfang des neiges (Bubo scandiacus), chassent en hiver les petits rongeurs vivant sous la neige. Elles les capturent en surface ou en plongeant dans la poudreuse après les avoir repérés grâce à leur ouïe. Ces oiseaux sont donc sensibles à la variation de l'épaisseur de la couverture neigeuse, qui est probablement influencée par le changement climatique. Les régions arctiques et antarctiques sont en effet celles qui connaissent le réchauffement le plus rapide. Selon des chercheurs norvégiens, les hivers dans leur pays deviendraient "plus humides, plus doux et plus venteux".
Le succès de la chasse des chouettes dépend du nombre de rongeurs et de la densité de la couverture neigeuse. Plusieurs espèces boréales de rapaces effectuent des déplacements en hiver et l'on peut parfois assister à des afflux (lire Afflux de Chouettes épervières dans le nord de l’Europe durant l’automne 2013). Elles quittent les régions où la nourriture est devenue plus rare pour séjourner dans des secteurs plus riches.

Chouette lapone (Strix nebulosa)

Chouette lapone (Strix nebulosa) à Letonniemi près d'Oulu (Finlande) le 23/01/2018 (cliquez sur la photo pour l'agrandir)
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"
Chouette épervière (Surnia ulula)

Chouette épervière (Surnia ulula), Juurussuo (Finlande), le 23/01/2018 (cliquez sur la photo pour l'agrandir)
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"


Les rongeurs et le changement de la structure de la couche de neige

Chouette lapone (Strix nebulosa)

Chouette lapone (Strix nebulosa) près de Kempele  (Finlande) le 29/12/2017 (cliquez sur la photo pour l'agrandir)
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"

De la glace peut se former après une alternance de gel et de dégel, après des pluies sur un sol gelé ou lors de pluies verglaçantes. Une couche de glace peut se créer dès le début de l'hiver, avant les premières chutes de neige. La neige peut donc être recouverte d'une "croûte" dure .
Le vent peut durcir la surface neigeuse en la compactant. Une étude menée dans la région montagneuse d'Hardangervidda en Norvège a montré que la densité de la neige durcie par le vent pouvait passer de 0,20 à 0,37 gramme par cm3 au début de l'hiver, et de 0,40 à 0,55 grammes par cm3 juste avant la fonte de printemps. Sa dureté (mesurée par un tensiomètre) pouvait passer de 200 à 400 grammes par cm² au début de l'hiver, et de 800 à 1 000 grammes par cm² à la fin de la période hivernale.
La surface de la neige peut finalement devenir trop dure, même pour de grands animaux comme le renne.
Les micromammifères évitent les secteurs où la densité de la neige est supérieure à 0,15 gramme par cm3 car leurs tunnels sont alors souvent interrompus par des packs de glace. La formation d'une croûte réduirait la ventilation de leurs tunnels creusés sous la neige et tuerait la végétation dont ils se nourrissent durant l'hiver.

Un changement des cycles de population des lemmings

Plusieurs études menées en  Fennoscandie ont montré depuis quelques décennies une modification des cycles de reproduction des petits mammifères : selon les espèces, ils pourraient diminuer en amplitude. Les cycles de trois à quatre ans d'une population de Lemmings de la toundra (Lemmus lemmus) d'une région alpine du sud de la Norvège semblent même avoir disparu depuis une quinzaine d'années. Hörnfeldt et al. (2005) ont observé en Norvège une réduction dramatique de l'amplitude des cycles des Campagnols de Sundeval (Mydodes rufocanus). Lors d'une étude menée dans plusieurs régions d'Europe, on a constaté que l'amplitude des cycles de dix populations de campagnols, sur les douze prises en compte, avait été très nettement réduite. Le réchauffement climatique, en changeant la structure de la couverture neigeuse, serait à l'origine de cette évolution qui n'est toutefois pas notée partout (elle épargne certaines régions de Finlande par exemple).
Dans le Finmark (Norvège), des biologistes ont montré que les Lemmings de la toundra et les Campagnols de Sundeval avaient une dynamique de population différente : le nombre de Lemmings de la toundra pourrait "exploser" au printemps après s'être reproduits durant l'hiver. Cet accroissement soudain serait une adaptation au long hiver alpin arctique et une conséquence de la grande sociabilité de ces mammifères.
Le réchauffement climatique et l'amortissement des cycles réduiraient la fréquence, l'amplitude et la répartition dans l'espace des pics de population de lemmings dans la toundra. En été, les changements de la qualité des mousses pourraient avoir un effet similaire mais plus modeste.

Chouette lapone (Strix nebulosa)

Chouette lapone (Strix nebulosa) près de Kempele (Finlande) le 03/01/2018 (cliquez sur la photo pour l'agrandir)
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"
Chouette lapone (Strix nebulosa)

Chouette lapone (Strix nebulosa) près de Kempele (Finlande) le 11/01/2018 (cliquez sur la photo pour l'agrandir)
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"

Le cas de la taïga

Chouette lapone (Strix nebulosa)

Chouette lapone (Strix nebulosa) près de Kempele (Finlande) le 29/12/2017 (cliquez sur la photo pour l'agrandir)
Photographie : Sylvain Eckhardt / "Oulu au fil des saisons"

Dans la taïga, la neige est plus abritée du vent et elle est  souvent moins dense que dans la toundra : la Chouette lapone et d'autres espèces peuvent ainsi "plonger" dans celle-ci pour attraper des micromammifères.
En 2014, on a assisté dans les forêts du sud de la Norvège à une augmentation sans précédent du nombre de Lemmings des bois (Myopus schisticolor). Durant les années 1960, une reproduction hivernale avait été découverte chez cette espèce, et une explosion de population avait été notée. Cette espèce pourrait donc adopter une stratégie de reproduction similaire à celle du Lemming de la toundra et pourrait profiter du réchauffement climatique. Cela pourrait expliquer l'augmentation du nombre de Chouettes lapones dans les forêts du sud de la Scandinavie (lire La forte expansion récente de la Chouette lapone en Europe).

Les effets du réchauffement climatique sur la reproduction des chouettes

La date de la nidification des chouettes peut être avancée suite à l'augmentation des températures hivernales et du nombre de proies. Un hiver plus doux augmente en outre leur taux de survie en diminuant leurs besoins énergétiques et l'épaisseur de la couverture neigeuse dans laquelle se cachent leurs proies. Au contraire, une neige plus épaisse retarde le début de leur reproduction, comme cela a été montré chez la Chouette de l'Oural.
Mais des hivers plus doux, en durcissant la surface de la neige, diminueraient le nombre de lemmings. Or, l'efficacité de la chasse de la Chouette lapone et des autres chouettes boréales dépend de l'épaisseur et de la dureté de la couche neigeuse. Toutefois, la principale cause de l'expansion vers le sud de la Chouette lapone est encore inconnue : des données individuelles collectées sur de longues périodes, prenant en compte à la fois la disponibilité de la nourriture et la structure de la couverture neigeuse, seraient nécessaires.

À lire aussi sur Ornithomedia.com

À lire sur le web

La page Facebook "Oulu au fil des saisons" : https://www.facebook.com/LeFrancofinn/

Source

Ivar Mysterud (2016). Range Extensions of Some Boreal Owl Species: Comments on Snow Cover, Ice Crusts, and Climate Change. Arctic, Antarctic, and Alpine Research. Volume : 48. Numéro 1. Pages : 213-219. www.bioone.org/doi/pdf/10.1657/AAAR0015-041

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