Une équipe de recherche dirigée par l'Université de l'État de Washington a découvert que, même si les zones arides du monde entier s'étendront à un rythme accéléré en raison du changement climatique futur, leur productivité moyenne sera probablement réduite.

L'étude, Publié dans Communication Nature le 3 avril, est le premier à quantifier l'impact de l'expansion accélérée des terres arides dans le cadre du changement climatique futur sur leur production primaire brute. Terres arides, qui comprennent principalement des savanes, prairies et broussailles, sont importantes pour soutenir les pâturages et les terres cultivées non irriguées dans le monde. Ils sont également un acteur important du cycle mondial du carbone et représentent 41 % de la surface terrestre de la Terre et soutiennent 38 % de sa population.

« Nos résultats mettent en évidence la vulnérabilité des zones arides à des extrêmes climatiques plus fréquents et plus sévères, " dit Jingyu Yao, assistant de recherche au Département de génie civil et environnemental de WSU et auteur principal de l'article.

En utilisant les données satellitaires de la productivité de la végétation, des mesures du cycle du carbone sur 13 sites et des jeux de données issus de modèles mondiaux du futur changement climatique, les chercheurs ont découvert que la productivité des zones arides augmentera globalement d'environ 12% d'ici 2100 par rapport à une référence d'il y a environ 10 ans. Cependant, alors que les terres arides remplacent des écosystèmes plus productifs, la productivité globale globale peut ne pas augmenter. Par ailleurs, en raison des changements attendus des précipitations et des températures, le niveau de productivité d'une zone aride diminuera.

En outre, les chercheurs ont découvert que l'expansion parmi différents types de terres arides entraînera de grands changements dans les contributions régionales et de sous-types à la productivité mondiale des terres arides.

Les terres arides connaîtront une expansion et une dégradation substantielles à l'avenir en raison du changement climatique, feux de forêt et activités humaines, y compris les changements de leurs structures écosystémiques ainsi que de leur productivité, dit Heping Liu, professeur au Département de génie civil et environnemental et auteur correspondant de l'article.

Parce que ces régions sont déjà en stress hydrique, ils sont particulièrement sensibles aux changements de température ou de précipitations. Le réchauffement des températures dû au changement climatique et des sécheresses plus fréquentes et plus graves menacent leur biodiversité ainsi que leur capacité à absorber et à retenir le carbone.

Surtout dans les pays en développement, la dégradation des écosystèmes des zones arides pourrait avoir de forts impacts sociétaux et économiques, dit Yao.

Ces changements ont déjà commencé à se produire au cours des dernières décennies. Dans le sud-ouest des États-Unis, l'introduction d'espèces envahissantes a fait passer les régions arides du vert au brun. Changements de précipitations en Australie, qui est composé presque entièrement de terres arides, ont signifié un continent plus sec avec des impacts dramatiques et les prairies de la Mongolie se sont détériorées en raison des températures plus chaudes, moins de précipitations et de surpâturage.

Alors que la productivité des zones arides est importante pour soutenir les populations, ces zones jouent également un rôle crucial dans le cycle annuel du carbone. Ils aident la planète à respirer, absorbant le dioxyde de carbone chaque printemps au fur et à mesure que les plantes poussent, puis l'expire à l'automne lorsqu'elles entrent en dormance. Parce que la croissance des écosystèmes des zones arides est très sensible aux changements de précipitations et de température, les zones arides montrent le plus d'impact de tout écosystème dans les changements d'année en année dans le cycle du carbone.

Comprendre leur rôle dans le futur cycle du carbone peut aider les chercheurs à déterminer comment préserver au mieux les zones à forte absorption de carbone.

"Dans notre société, nous ne prêtons pas beaucoup d'attention à ce qui se passe dans les régions arides, "                                                                                             ; un plan d'action mondial impliquant une gestion rigoureuse et une utilisation durable des terres arides est nécessaire de toute urgence pour protéger les écosystèmes fragiles et empêcher la poursuite de la désertification afin d'atténuer le changement climatique."