Les castors partent à la conquête de l’Arctique (et la toundra le sent passer)

Cela a commencé il y a des décennies, avec quelques pionniers robustes qui traversaient la toundra vers le nord. On dit qu'un individu a marché si loin pour y arriver qu'il a frotté la peau du dessous de sa longue queue plate. Aujourd'hui, les siens ont des maisons et des colonies éparpillées dans la toundra de l'Alaska et du Canada - et leur nombre ne cesse d'augmenter. Les castors ont trouvé leur chemin vers le Grand Nord.

On ne sait pas encore ce que ces nouveaux résidents signifient pour l'écosystème arctique, mais les inquiétudes grandissent et les habitants et les scientifiques y prêtent une attention particulière. Les chercheurs ont observé que les barrages construits par les castors accélèrent les changements déjà en cours en raison du réchauffement climatique. Les peuples autochtones craignent que les barrages ne constituent une menace pour les migrations des espèces de poissons dont ils dépendent.

« Les castors modifient vraiment les écosystèmes », déclare Thomas Jung, biologiste principal de la faune pour le gouvernement du Yukon au Canada. En fait, leur capacité à transformer les paysages n'est peut-être la deuxième que celle des humains : avant qu'ils ne soient presque disparus par les trappeurs à fourrure, des millions de castors ont façonné le débit des eaux nord-américaines. Dans les régions tempérées, les barrages de castor affectent tout, de la hauteur de la nappe phréatique aux types d'arbustes et d'arbres qui poussent.

Jusqu'à il y a quelques décennies, la limite nord de l'aire de répartition du castor était définie par la forêt boréale, car les castors dépendent des plantes ligneuses pour se nourrir et se construire des barrages et des huttes. Mais le réchauffement rapide de l'Arctique a rendu la toundra plus accueillante pour les grands rongeurs : la fonte des neiges plus précoce, le dégel du pergélisol et une saison de croissance plus longue ont déclenché un boom des plantes arbustives comme l'aulne et le saule dont les castors ont besoin.

La photographie aérienne des années 1950 n'a montré aucun étang de castors dans l'Alaska arctique. Mais dans une étude récente, Ken Tape, écologiste à l'Université d'Alaska Fairbanks, a scanné des images satellites de presque tous les ruisseaux, rivières et lacs de la toundra de l'Alaska et a trouvé 11 377 étangs de castors.

Une expansion supplémentaire peut être inévitable.

Endroits favoris du castor

Tous ces nouveaux barrages pourraient faire bien plus que modifier le débit des cours d'eau. « Nous savons que les barrages de castors créent des zones chaudes », explique Tape, « parce que l'eau dans les étangs qu'ils créent est plus profonde et ne gèle pas jusqu'au fond en hiver. L'eau chaude de l'étang fait fondre le pergélisol environnant; le sol dégelé, à son tour, libère du carbone stocké depuis longtemps sous la forme de gaz à effet de serre, le dioxyde de carbone et le méthane, contribuant à un réchauffement atmosphérique supplémentaire.

Alors que les changements apportés à l'Arctique par le réchauffement se produiront avec ou sans les castors, la fragilité des écosystèmes du Grand Nord les rend particulièrement vulnérables aux types de perturbations que les castors peuvent causer. En fait, la toundra est peut-être l'environnement le plus menacé par le changement climatique sur la planète, selon la paléobotaniste Jennifer McElwain du Trinity College de Dublin, auteur d'un article sur les réactions des plantes aux anciens épisodes de réchauffement dans l'Annual Review of Plant Biology.

McElwain et ses collègues examinent les feuilles fossiles et utilisent le nombre et la taille des pores, ou stomates, sur les feuilles pour déduire le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère que ces plantes respiraient. "Quand il y a des atmosphères à très haute teneur en dioxyde de carbone, vous voyez des plantes avec des stomates plus gros et moins nombreux", explique-t-elle. À une époque où le CO2 atmosphérique était supérieur à environ 500 ppm, les forêts poussaient dans l'Extrême-Arctique.

"Pendant les intervalles de serre dans le passé profond de la Terre, nous avons des écosystèmes forestiers jusqu'à 85, 86 degrés de latitude nord et sud", explique McElwain. Il n'y avait aucun endroit sur Terre où le climat était trop froid pour que les arbres poussent à cette époque. Et là où il y a des arbres, les animaux qui en dépendent, comme les castors, peuvent prospérer. En fait, il est prouvé qu'un Arctique boisé est l'endroit où les compétences de construction de barrages du castor se sont développées pour la première fois, il y a des millions d'années (voir encadré).

Dans le passé, comme aujourd'hui, les régions polaires se réchauffaient plus rapidement que le reste de la planète car la chaleur est transportée vers les pôles par les schémas de circulation globale des océans et de l'atmosphère. Et puisque la combustion humaine de combustibles fossiles a maintenant poussé les niveaux de CO2 atmosphérique à 415 ppm et grimpe, la propagation des arbustes et des arbres dans la toundra qui se réchauffe aujourd'hui semble inévitable - tout comme la propagation des animaux qui ont besoin de ces plantes pour survivre.

La bande a suivi à la fois les castors et d'autres créatures qui se sont déplacées vers le nord dans la toundra à la suite du changement climatique, y compris l'orignal qui se régale de hautes et denses pousses d'arbustes qui n'existaient pas là-bas il y a 70 ans. Mais l'impact des castors sur le paysage est unique.

"Il vaut mieux considérer les castors comme une perturbation", dit Tape. «Leur analogue le plus proche n'est pas l'orignal. C'est une traînée de poudre.

Rencontrez les nouveaux voisins

Des scientifiques comme Tape commencent tout juste à étudier ce que cette perturbation signifie pour d'autres animaux de l'Arctique, y compris les poissons et les personnes qui en dépendent.

Les Inupiat près de Kotzebue, dans le nord-ouest de l'Alaska, ont remarqué pour la première fois des castors vivant dans les cours d'eau locaux dans les années 1980 et 1990. Les chasseurs inuvialuit du versant nord du Yukon ont vu leurs premiers barrages de castors en 2008 et 2009. Parce que les castors peuvent avoir un impact si dramatique sur les paysages qu'ils habitent, voir ces animaux dans le fragile écosystème de la toundra a suscité des inquiétudes.

« Les Inuvialuit et les Inuits dont j'ai entendu parler se posent de grandes questions sur les changements qui se produiront à cause de l'arrivée du castor dans l'Arctique », déclare le biologiste yukonnais Jung.

Ces préoccupations ont grandi à mesure que le nombre de castors augmentait. Le travail de Tape et de ses collègues sur le suivi de l'expansion de la population de castors a montré que la toundra autour de Kotzebue n'abritait que deux barrages de castors en 2002, mais comptait 98 barrages en 2019. Dans la péninsule adjacente de Baldwin, il a vu le nombre de barrages passer de 94 à 409 entre 2010 et 2019.

Mais comment les castors affecteront des zones et des espèces spécifiques dans l'Arctique est une question ouverte.

Dans l'aire de répartition traditionnelle du castor, qui, avant l'arrivée des trappeurs à fourrure, s'étendait du sud de la toundra arctique au nord du Mexique et du Pacifique à l'Atlantique, les barrages qu'ils construisent offrent un refuge contre les prédateurs ainsi qu'un habitat pour un éventail de créatures, y compris les insectes, les grenouilles et les oiseaux chanteurs. Les scientifiques en sont venus à considérer leur ingénierie paysagère comme bénéfique, voire critique dans certains écosystèmes vulnérables. Dans de nombreux endroits au sud de la toundra, les défenseurs de l'environnement se sont déplacés pour protéger et réintroduire les castors afin de restaurer les habitats des cours d'eau et des zones humides.

Mais dans l'Arctique, les castors sont parfois perçus comme des intrus indésirables qui pourraient perturber la vie dans la toundra. Les barrages de castors rendent déjà la chasse et la pêche plus difficiles pour certaines personnes dans l'Arctique, les forçant à porter leurs canots autour des barrages, par exemple. Mais les scientifiques commencent seulement à déterminer si des préoccupations plus importantes concernant les impacts sur la santé des humains et des poissons sont justifiées. Des études sont en cours pour voir, par exemple, si les barrages de castors augmentent le risque de parasite Giardia dans les cours d'eau de la toundra - une accusation qui a été portée contre les castors, qui peuvent transporter Giardia mais sont une source d'infection moins probable que les humains, les animaux de compagnie et le bétail.

Certains peuples autochtones qui vivent de la pêche et de la chasse craignent que les barrages de castor ne bloquent la migration de poissons comme le Dolly Varden, un salmonidé arctique qui vit dans l'océan pendant une partie de son cycle de vie mais qui fraie et hiverne dans les cours d'eau de la toundra. Le poisson peut être capable de faire face, dit Michael Carey, un biologiste de recherche sur les poissons au US Geological Survey.

Dans le nord-ouest de l'Alaska, où Carey étudie Dolly Varden et l'ombre arctique, presque tous les barrages de castors qu'il a vus se trouvent sur de petits canaux latéraux. "Nous ne les voyons pas couper le système pour que les poissons migrent de haut en bas", dit-il.

Il est possible que les barrages de castors profitent aux poissons dans certaines parties de l'Arctique. Dans la péninsule de Seward, en Alaska, des chercheurs ont trouvé des preuves que les barrages de castors créent un bon habitat d'élevage pour les saumons cohos juvéniles. Dans le nord-ouest de l'Alaska, Tape et ses collègues ont découvert que l'eau non gelée des étangs de castors crée un refuge potentiel pour les poissons de l'Arctique.

À mesure que les castors s'installent et que leur nombre augmente, les choses peuvent changer. Pour comprendre les impacts continus de l'expansion de l'aire de répartition des castors, Tape a aidé à établir le Réseau d'observation des castors de l'Arctique et participe à une table ronde sur les activités des castors avec des résidents autochtones, des gestionnaires des terres et des chercheurs à Yellowknife, au Canada.

Les habitants de l'Arctique sont habitués à vivre avec la faune, mais la coexistence pacifique avec les castors peut nécessiter des stratégies intelligentes qui s'adaptent aux deux espèces.

En 2010, par exemple, des castors se sont installés à Serpentine Hot Springs, un ancien site culturel de la réserve naturelle de Bering Land Bridge en Alaska. Les barrages de castor ont causé l'inondation du dortoir là-bas. L'endroit isolé n'est accessible qu'en avion ou en motoneige, et un nouveau barrage de castor construit en 2021 menaçait d'inonder la piste, la rendant inutilisable. Le National Park Service a réagi en installant un dispositif d'écoulement de castor - un tuyau construit à travers le barrage pour modérer le niveau d'eau dans l'étang de castors. Cela permet aux animaux d'y vivre tout en protégeant la piste - une victoire pour les castors et les gens.

Les origines arctiques du barrage de castor

La paléobiologiste Natalia Rybczynski n'oubliera jamais sa première visite au site fossilifère de Beaver Pond sur l'île d'Ellesmere, dans l'Extrême-Arctique canadien. "Vous vous tenez là dans la toundra stérile, mais vous regardez par terre, et il y a ces morceaux d'arbres avec des marques de coupe", dit-elle. "Il y a cet écosystème forestier complètement différent" - un dans lequel les castors rongeurs d'arbres ont prospéré.

Les castors ont atteint l'Arctique nord-américain depuis l'Eurasie en traversant le pont terrestre de Béring il y a peut-être 7 millions d'années, lorsque les températures mondiales et les niveaux de CO2 atmosphérique étaient plus élevés, permettant aux forêts de se développer à des latitudes élevées.

Rybczynski, qui travaille maintenant au Musée canadien de la nature, croit que les forêts des hautes latitudes sont le lieu où les compétences de construction de barrages du castor ont évolué, motivées par la nécessité de s'adapter aux hivers froids et sombres. La mise en cache de branches de saule dans l'eau pour la nourriture d'hiver était peut-être la première; les branches entassées auraient agi comme des barrages faibles. Au fil du temps, les castors ont développé des comportements complexes de construction de barrages et toute une stratégie de survie centrée sur les barrages.

Le site de Beaver Pond abrite également des os de Dipoides, une espèce de castor éteinte qui vivait il y a environ 3,9 millions d'années. Il était environ les deux tiers de la taille d'un castor moderne et avait des mâchoires moins puissantes. Mais les modèles de bâtons coupés et de sédiments trouvés avec les os présentent de fortes similitudes avec ceux laissés sur un barrage fossile vieux de 9 400 ans construit par des membres du genre moderne de castor, Castor, dans le nord-est de l'Angleterre. Cela suggère que les Dipoides étaient également des constructeurs, et si l'assemblage de l'île d'Ellesmere était un barrage, ce serait le plus ancien jamais trouvé.

—Sharon Levy

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.