La forêt amazonienne, poumon vital de notre planète, connaît une transformation alarmante. Des recherches récentes menées par l'Université de Californie à Berkeley révèlent l'émergence d'un nouveau régime climatique, qualifié d'« hypertropical ». Ce phénomène se caractérise par des sécheresses chaudes plus fréquentes et intenses, des conditions jamais observées depuis des dizaines de millions d'années. Cette évolution menace gravement la capacité de la forêt à absorber le dioxyde de carbone atmosphérique, un rôle crucial dans la régulation du climat mondial.
Les scientifiques prévoient que si les émissions de gaz à effet de serre continuent d'augmenter à un rythme élevé, ces conditions de sécheresse chaude pourraient se généraliser en Amazonie d'ici 2100. Elles pourraient même survenir pendant la saison des pluies, entraînant une mortalité massive des arbres et réduisant l'efficacité de la Terre à gérer l'excès de CO2.
Points Clés
- Un nouveau climat « hypertropical » émerge en Amazonie avec des sécheresses plus chaudes.
- La mortalité des arbres augmente de 55% sous ces conditions extrêmes.
- Les arbres à croissance rapide sont plus vulnérables aux sécheresses.
- Le seuil critique d'humidité du sol est d'environ un tiers du volume.
- Ce phénomène pourrait s'étendre à d'autres forêts tropicales d'ici 2100.
L'Émergence d'un Climat Inédit
Le régime climatique « hypertropical » se manifeste par un allongement de la saison sèche habituelle, de juillet à septembre, combiné à des températures anormalement élevées. Ces conditions créent un stress thermique et hydrique sans précédent pour les écosystèmes forestiers. Les chercheurs ont documenté une augmentation de 55% du taux de mortalité normal des arbres lorsque ces sécheresses chaudes surviennent.
Selon Jeff Chambers, professeur de géographie à l'UC Berkeley et directeur de l'étude, ce climat dépasse les limites de ce qui est actuellement considéré comme une forêt tropicale. Il représente un état climatique qui n'a pas été observé depuis des millions d'années sur Terre. Les conséquences de cette transition sont profondes pour la biodiversité et le cycle du carbone.
Un Chiffre Clé
D'ici 2100, les conditions de sécheresse chaude pourraient survenir jusqu'à 150 jours par an en Amazonie, bien au-delà des quelques jours ou semaines actuellement observés lors des sécheresses extrêmes.
Comprendre la Mort des Arbres
L'équipe de recherche a identifié les mécanismes derrière la mort des arbres dans ces conditions hypertropicales. Lorsque l'humidité du sol diminue jusqu'à environ un tiers de son volume, les arbres réagissent de deux manières principales. Soit ils cessent de capter le carbone, ce qui les conduit à mourir de faim, soit ils développent des bulles d'air dans leur sève, un phénomène similaire aux embolies chez l'humain. Ces embolies bloquent le transport de l'eau et des nutriments.
Les espèces d'arbres à croissance rapide sont plus affectées que celles à croissance lente. Cela signifie que l'augmentation des jours de stress thermique entraînera un changement dans la composition des espèces forestières. Seules les espèces plus résistantes aux sécheresses pourront survivre, à condition que cette adaptation puisse se produire assez rapidement.
« Nous avons montré que les arbres à croissance rapide, avec une faible densité de bois, étaient plus vulnérables, mourant en plus grand nombre que les arbres à forte densité de bois », a expliqué Jeff Chambers. « Cela implique que les forêts secondaires pourraient être plus vulnérables à la mortalité induite par la sécheresse, car elles contiennent une plus grande proportion de ces types d'arbres. »
Impact Cumulatif sur la Forêt
Bien qu'une augmentation de 0,55% de la mortalité annuelle des arbres puisse sembler minime, elle a un impact cumulatif significatif sur la santé globale de la forêt. À long terme, cette augmentation constante affaiblit l'écosystème et réduit sa résilience face aux perturbations futures. La capacité de la forêt à se régénérer est compromise.
Surveillance et Données Clés
Jeff Chambers mène des recherches en Amazonie depuis 1993, en collaboration avec l'Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). Ses travaux initiaux ont permis d'établir que l'âge moyen des arbres de la forêt pluviale de 10 centimètres de diamètre est d'environ 180 ans. Cela fait de la région l'une des plus grandes zones de stockage de carbone à long terme de la Terre.
L'équipe a installé des instruments sur deux tours de 50 mètres de haut près de Manaus. Ces dispositifs mesurent la température, l'humidité, l'intensité de la lumière solaire et l'humidité du sol à différentes altitudes. Des capteurs sont également placés directement dans les arbres pour suivre le flux d'eau, la température des feuilles et la transpiration.
Contexte Historique
Les données collectées sur plus de 30 ans ont révélé un seuil critique d'humidité du sol. Lorsque le contenu en eau du sol descend en dessous de 0,32 (environ un tiers des pores du sol remplis d'eau), les taux de transpiration des arbres chutent rapidement. Cela conduit à un stress hydraulique accru et à la formation d'embolies dans le xylème, le tissu qui transporte l'eau.
La cohérence de ce seuil critique, observé lors des sécheresses de 2015 et 2023 causées par El Niño, a surpris les chercheurs. Ce chiffre de 0,32 à 0,33 s'est avéré constant sur différents sites et pour différentes espèces d'arbres.
Un Avenir Incertain
Les conditions de sécheresse chaude qui augmentent la mortalité des arbres devraient devenir fréquentes pendant la saison sèche typique d'ici 20 à 40 ans. Cependant, les prévisions les plus sombres indiquent que d'ici 2100, ces sécheresses extrêmes ne se limiteront plus au pic de la saison sèche. Elles pourraient survenir de plus en plus souvent tout au long de l'année, y compris pendant les mois les plus humides.
Ce changement climatique est sans équivalent dans les tropiques aujourd'hui, mais il a été observé lorsque la Terre était beaucoup plus chaude, il y a entre 10 et 40 millions d'années. Le terme « hypertropiques » désigne des régions plus chaudes que le 99e percentile des climats tropicaux historiques, avec des sécheresses plus intenses.
- Les forêts tropicales mondiales absorbent plus d'émissions de carbone d'origine humaine que tout autre biome.
- Les sécheresses sévères en Amazonie ont déjà entraîné une augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique.
- Des forêts tropicales en Afrique de l'Ouest et en Asie du Sud-Est pourraient également connaître des conditions hypertropicales.
L'issue la plus grave est prévue si la société ne fait que très peu pour réduire les émissions de dioxyde de carbone. Ces émissions sont le principal moteur du changement climatique. Les actions que nous entreprenons aujourd'hui détermineront l'étendue de la création de ce climat hypertropical.
« Les sécheresses chaudes actuelles sont des signes avant-coureurs de ce climat émergent », ont écrit les auteurs de l'étude. Elles offrent « des opportunités de mieux comprendre les réponses des forêts tropicales à des conditions futures de plus en plus extrêmes. »
