Il y a environ 13 000 ans, les humains et le feu ont changé l'écosystème de Los Angeles pour toujours.

Il y a environ 11 700 ans, la plupart des grands mammifères terrestres en dehors de l'Afrique avaient disparu. Les scientifiques ont longtemps débattu de savoir si ces extinctions étaient principalement causées par les activités humaines ou par un climat changeant à la fin de la dernière période glaciaire (SN: 13/11/14; SN: 6/2/14).

Une nouvelle étude des restes d'animaux piégés il y a longtemps dans les fosses de goudron de La Brea, à ce qui est maintenant Los Angeles, suggère que ces deux facteurs ont contribué à la disparition de la mégafaune de la région. Un climat de réchauffement et de sécheresse, ainsi que la chasse et la combustion du paysage par les humains, ont conduit à de grands incendies qui ont précipité les disparitions du Pléistocène dans la région il y a environ 13 000 ans et ont modifié à jamais l'écosystème, rapportent les chercheurs dans le numéro du 18 août de la revue Science.

Les résultats "reflètent la réalité de la nature, qui est que les phénomènes sont rarement, voire jamais, causés par un seul facteur", souligne Danielle Fraser, paléoécologiste au Musée canadien de la nature à Ottawa et qui n'a pas participé à la recherche.

Le type de "synergie entre le climat et l'homme" impliqué dans la disparition des plus grands animaux de Californie pourrait prévenir de bouleversements dramatiques dans les écosystèmes modernes soumis aux changements climatiques causés par l'homme, affirment les chercheurs. Par exemple, le sud de la Californie s'est réchauffé de plus de 2 degrés Celsius au cours du dernier siècle, un changement plus rapide que celui qu'a connu la région à l'époque précédente.

Dans la nouvelle étude, F. Robin O'Keefe, paléontologue et biologiste évolutionniste à l'Université Marshall à Huntington en Virginie-Occidentale, et ses collègues étudiaient initialement les restes de carnivores anciens qui s'étaient retrouvés coincés et morts dans les suintements de bitume de La Brea, pour étudier comment les animaux avaient changé physiquement au fil de milliers d'années. Les chercheurs ont ensuite découvert des preuves d'un événement d'extinction enregistré dans les fossiles des fosses de goudron.

"Nous avions beaucoup et beaucoup de mégafaune, et puis tout à coup ils ont disparu", déclare O'Keefe.

L'équipe a commencé à collecter des données sur d'autres espèces. Au total, les chercheurs ont daté les restes de 172 individus appartenant à huit espèces de mégafaune, de 10 000 à environ 15 600 ans. Parmi eux se trouvaient des animaux éteints comme le Smilodon fatalis (tigre à dents de sabre), Aenocyon dirus (loup sauvage) et Paramylodon harlani (paresseux terrestre), ainsi qu'une seule espèce qui a survécu jusqu'à aujourd'hui, le coyote (Canis latrans). En effet, environ 13 000 ans auparavant, sept des huit espèces de mégafaune ont toutes disparu des fossiles des fosses de goudron.

Pour comprendre ce qui se passait dans l'environnement autrefois, les chercheurs se sont tournés vers les carottes de sédiments du lac Elsinore voisin. Ces carottes servent d'enregistrement de la végétation régionale, des changements climatiques et de la fréquence des incendies sur des dizaines de milliers d'années. O'Keefe et ses collègues ont également comparé le moment de l'extinction avec la modélisation informatique de la croissance démographique humaine sur le continent, basée sur une base de données de milliers de dates au radiocarbone de sites archéologiques en Amérique du Nord.

Les carottes de sédiments ont révélé qu'au cours du millénaire précédant l'extinction, la région s'est réchauffée de 5,6 degrés Celsius et a connu une période de sécheresse. Les forêts de genévriers et de chênes de la région ont cédé la place à des plantes plus tolérantes à la sécheresse et aux incendies. Peu de temps après le début de ce changement, la Californie méridionale a connu une période de 300 ans d'incendies intenses, comme le montre une augmentation du charbon de bois dans les archives du lac. La modélisation de l'équipe sur les populations humaines montre que leur nombre a rapidement augmenté juste avant le début des incendies. Le fait que l'augmentation de la population coïncide si étroitement avec les incendies suggère que les deux sont liés.

De plus, le climat changeant et les activités humaines ont non seulement précipité les extinctions, mais également converti les forêts de la région en maquis pour de bon.

O'Keefe le décrit comme un cercle vicieux, notant que la chasse aux herbivores rend également l'écosystème plus propice aux incendies car les plantes ne sont pas consommées. "C'est un cercle vicieux", dit-il. "Vous ajoutez plus de personnes et il fait plus chaud et plus sec, et vous tuez plus d'herbivores. Donc, il y a plus de combustible [à brûler]."

Les sept espèces de mégafaune ont disparu du sud de la Californie environ 1 000 ans avant de disparaître ailleurs en Amérique du Nord. Les autres populations peuvent avoir connu une fin similaire, selon les chercheurs. "Il y a des preuves d'un événement à l'échelle du continent, pas seulement en Californie du Sud mais sur tout le continent à peu près au même moment", explique O'Keefe.

Sandra Brügger, paléoécologiste à l'Université de Bâle en Suisse et non impliquée dans la recherche, souligne que des transformations écologiques similaires rapides ont été documentées en Méditerranée et dans une vaste zone de l'ouest des États-Unis pendant la transition entre le Pléistocène et l'Holocène.

The new findings not only provide a glimpse into the past but are also a “cautionary tale” relevant to the present and to the survival of modern biodiversity, says O’Keefe, pointing to recent large, intense fires in Hawaii, the U.S. West and Canada (SN: 6/9/23). “So the parallels are certainly there. The one thing that’s different about today is that we know what happened before, and if we can learn something from that, maybe we can change our trajectory.”

Our mission is to provide accurate, engaging news of science to the public. That mission has never been more important than it is today.

As a nonprofit news organization, we cannot do it without you.

Your support enables us to keep our content free and accessible to the next generation of scientists and engineers. Invest in quality science journalism by donating today.