Changement climatique

Une partie de la forêt tropicale des basses terres amazoniennes – zones essentielles à l’absorption du dioxyde de carbone et à l’atténuation du changement climatique – pourrait se transformer avec le temps en savanes sèches et herbeuses, selon une étude menée par Rutgers.

Le rapport, publiédans la revue scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences, a décrit une nouvelle compréhension de la façon dont l'alternance d'inondations pendant la saison humide et de sécheresse pendant la saison sèche, appelée double stress, peut limiter l'établissement des forêts et favoriser les espèces de graminées à courte durée de vie.

"Comme les prévisions du climat futur indiquent un climat plus sec pour les tropiques, savoir où et comment les forêts actuelles deviendront des savanes nous aidera à prédire comment le cycle du carbone pourrait changer, exacerbant ainsi le réchauffement", a déclaré Caio Mattos, l'un des principaux auteurs de la recherche. doctorant au Département des sciences de la Terre et des planètes de la Rutgers School of Arts and Sciences. « Nous avons montré que plusieurs zones de la forêt tropicale amazonienne, que l’on pensait auparavant protégées, risquent de connaître une évolution vers un état semblable à celui de la savane. »

La région amazonienne contribue à stabiliser le climat mondial, en stockant environ 123 milliards de tonnes de carbone en surface et sous terre, selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). La perte d'arbres à cause d'un processus décrit par l'étude comme « savanisation » signifie que la capacité de l'Amazonie à stocker le carbone pourrait être affectée.

Les résultats aident à expliquer pourquoi les forêts et les savanes peuvent aujourd’hui coexister côte à côte sous le même climat, les forêts occupant des zones stablement inondées, comme les vastes forêts marécageuses de l’Amazonie intérieure, ou régulièrement sèches, comme les forêts des hautes terres bien drainées.

Cela implique que, sous un climat futur qui devrait être plus sec, certaines des basses terres amazoniennes inondées en permanence commenceront à « ressentir » une période sèche, soumettant les forêts à un double stress ou à des conditions de savane au cœur de l’Amazonie.

"Cette étude démontre le pouvoir de l'hydrologie pour expliquer la structure et la fonction des écosystèmes végétaux", a déclaré Ying Fan Reinfelder, professeur au Département des sciences de la Terre et des planètes de la Rutgers School of Arts and Sciences et co-auteur de l'étude. . « Nous soutenons que la recherche sur les changements globaux peut bénéficier d’une concentration accrue sur les changements hydrologiques. »

Ces résultats, a déclaré Reinfelder, contrastent avec les conclusions de la plupart des études sur l'avenir de l'Amazonie, qui concluent que cette conversion forêt-savane est probablement confinée à une seule zone de l'Amazonie, sa partie sud la plus sèche.

Une forêt est définie comme une zone de territoire dominée par des arbres et caractérisée par son épais couvert forestier. Une savane est un système mixte de forêts et de prairies avec des arbres suffisamment espacés pour permettre à la lumière du soleil de favoriser la croissance de l'herbe.

Les océans et les forêts représentent les deux plus grands « puits » ou absorbeurs naturels de carbone sur Terre. Les arbres extraient le carbone de l'air pendant la photosynthèse. Les savanes, bien que sources vitales de biodiversité, stockent beaucoup moins de carbone par acre.

Les scientifiques savent depuis des décennies que les limites de l’Amazonie sont menacées par la déforestation provoquée par la pression démographique et le changement climatique. L’étude a révélé un aperçu d’un mécanisme susceptible d’affecter l’intérieur de l’Amazonie.

"Nous avons découvert que les inondations sont essentielles", a déclaré Mattos, aujourd'hui chercheur postdoctoral à l'Université de Princeton. « Dans certaines parties du paysage, les eaux souterraines oscillent entre être trop peu profondes (noyant les racines des arbres) et trop profondes (privant les racines d'eau). Ce double stress n’est toléré que par les espèces végétales de savane. Les forêts ne prospèrent que lorsqu’elles sont situées dans des hautes terres stables, qui ne sont jamais inondées, ou dans des basses terres stables, où elles sont toujours inondées.

Pour arriver à leurs conclusions, les scientifiques se sont tournés vers la science de l'hydrologie, l'étude des propriétés de l'eau terrestre sur terre. Pour simuler les cycles de l'eau actuels de la région amazonienne, ils ont utilisé un modèle informatique complexe, essentiellement une série d'équations représentant diverses conditions hydrologiques, notamment la hauteur des rivières, les niveaux d'humidité du sol et les taux d'évaporation. Ensuite, ils exécutent le modèle informatique en utilisant des projections climatiques pour 2090-2100 en utilisant les données fournies par les scientifiques du GIEC (le modèle du Centre Hadley), pour cartographier les zones qui pourraient passer d'une inondation permanente à un double stress.