Un petit lac à seulement cinq kilomètres du sommet du mont Kosciuszko a donné aux scientifiques la meilleure indication à ce jour du lien entre la hausse des températures, perte d'espèces végétales indigènes et incendies plus fréquents dans les montagnes enneigées.

Dans une étude menée par UNSW Sydney, climatologues, des biologistes et des ingénieurs ont étudié une carotte prélevée au fond du lac Club, ce qui leur a donné un aperçu du climat et de l'environnement de la région au cours des 3 500 dernières années.

Ils ont été surpris de constater que dans l'augmentation progressive des températures au cours de cette période, il y a 1600 ans, il y a eu un réchauffement dramatique qui a duré environ six siècles. Elle était caractérisée par une augmentation de l'activité régionale des incendies et un déplacement de la végétation vers des altitudes plus élevées.

Ce qui rend cette anomalie climatique intéressante, c'est qu'elle présente une similitude frappante avec celle d'aujourd'hui. Non seulement les températures augmentent aujourd'hui à des rythmes similaires, mais les espèces végétales indigènes deviennent plus fraîches, des altitudes plus élevées tandis que les feux de brousse deviennent de plus en plus fréquents et dévastateurs.

L'auteur principal de l'étude, la Dre Zoë Thomas, affirme que les enseignements du passé peuvent aider les gouvernements, les agences environnementales et les scientifiques proposent des stratégies efficaces pour protéger les espèces végétales indigènes des Alpes australiennes, désormais menacées par le changement climatique et les feux de brousse plus fréquents.

"Lorsque le climat s'est soudainement réchauffé il y a environ 1600 ans, nous avons vu un déclin des plantes alpines comme des herbes et des arbustes et une abondance accrue d'arbres, en particulier l'eucalyptus, qui a également coïncidé avec plus d'activité de feu, " dit le Dr Thomas.

Aujourd'hui, les températures devraient augmenter d'au moins 1°C tandis que la couverture neigeuse diminuera considérablement au cours des deux prochaines décennies, ce qui, selon le Dr Thomas, place la région sur une trajectoire similaire à celle d'il y a 1600 ans. Mais cette fois-ci, la région a subi le stress supplémentaire de plus d'un siècle de pâturage et, ces derniers temps, l'impact du tourisme.

"La hausse des températures pourrait entraîner l'extinction des espèces alpines, dont plusieurs endémiques de la région, " elle dit.

Un tel exemple est un type de marguerite des neiges - Craspedia costiniana - communément appelée "Billy-buttons, " qui se distinguent par leur rosette jaune vibrante de minuscules fleurs.

"Alors que la température se réchauffe, les lignes d'arbres se déplacent vers des altitudes plus élevées, déplacer les espèces alpines encore plus haut. Mais à un moment donné, ils ne peuvent pas aller plus haut - ils sont essentiellement évincés de leur niche, et ce ne sont pas seulement les plantes mais aussi les animaux qui sont touchés."

En reconstituant le climat, l'environnement et l'activité des feux de brousse des 3500 dernières années, les chercheurs ont pu identifier les réponses potentielles au feu et à la végétation qui pourraient survenir à l'avenir dans ces zones alpines vulnérables.

"Il suffit de regarder les feux de brousse qui ont balayé certaines de ces régions il y a un peu plus d'un an pour avoir un aperçu de ce qui va arriver, " dit le Dr Thomas.

"Nous aurons besoin d'efforts de conservation continus pour protéger ces environnements alpins vulnérables contre les menaces combinées du changement climatique, le feu et les espèces envahissantes.

Les programmes de restauration au cours du dernier demi-siècle ont visé à revitaliser la végétation naturelle du parc national de Kosciuszko suite aux effets du pâturage - finalement interdit en 1967 - et aux dommages environnementaux causés par le projet hydroélectrique de Snowy River. Plus récemment, le gouvernement fédéral a consacré 3,4 millions de dollars à la récupération après les feux de brousse.

Mais le Dr Thomas dit qu'il s'agit d'un équilibre délicat pour restaurer et protéger un environnement lorsque vous avez les impacts supplémentaires du tourisme accru et des plantes envahissantes.

« Se débarrasser des espèces envahissantes est très difficile, " dit le Dr Thomas, "parce que certaines espèces envahissantes sont douées pour stabiliser le paysage en empêchant l'érosion des sols. D'autre part, cette plante elle-même n'est pas originaire de la région, et peut avoir des effets d'entraînement sur la biodiversité. C'est donc un problème très complexe, le faire correctement demande beaucoup de soin et de délibération."

Instantané de l'Holocène tardif

Club Lake a été ainsi nommé en raison de sa ressemblance avec le costume de club dans un jeu de cartes. C'est l'un des quatre lacs "cirque" de l'Australie continentale qui a été créé par les glaciers alors qu'ils creusaient de nouvelles vallées dans le paysage montagneux au cours de la dernière période glaciaire qui s'est terminée en 15, il y a 000 ans.

Le lac occupe un espace d'environ 16 kilomètres carrés et a moins de deux mètres de profondeur.

Le Dr Thomas dit que les lacs offrent aux scientifiques de bonnes occasions d'étudier le passé.

"Les lacs sont excellents pour enregistrer des données car ils forment un joint sur les sédiments en dessous qui sont moins susceptibles d'être perturbés.

"Les sédiments lacustres sont utilisés partout dans le monde comme indicateurs du changement climatique et environnemental, car la façon dont ils piègent la matière facilite l'étude de ces sédiments."

L'équipe a extrait une carotte de 35 cm du fond du lac, ce qui correspond à environ 3 500 ans d'histoire, soit environ 100 ans pour chaque centimètre.

Quinze scientifiques, chacun avec une expertise unique, ont travaillé ensemble pour analyser ces sédiments. Dr Haidee Cadd, un paléoécologue, utilisé des grains de pollen à différentes profondeurs pour déterminer quelles sortes de plantes poussaient à proximité et à quelle vitesse les changements de végétation se produisaient. Le Dr Cadd a également noté que « de petites particules de charbon de bois peuvent indiquer un changement d'activité du feu au fil du temps ».

Il existe également des indicateurs élémentaires, tels que la présence de mercure, fer à repasser, le titane et d'autres éléments - qui forment leur propre type d'empreinte géochimique, dit le Dr Thomas.

"Le lac Club est probablement considéré comme éloigné par de nombreuses personnes, mais les sédiments du lac enregistrent des changements à l'échelle de centaines à des milliers d'années, depuis l'inclusion récente de pollen de pin provenant d'arbres plantés et de polluants au mercure des 150 dernières années, retour aux changements de température il y a 3500 ans."

Pour déterminer comment les températures ont changé au cours de cette période, l'équipe a recherché la présence de fossiles moléculaires et a utilisé une "technique de paléothermomètre à biomarqueurs lipidiques, " dit le Dr Thomas.

"Cette technique fonctionne sur la base que les communautés microbiennes ajustent la structure chimique de leurs membranes cellulaires en réponse à la température environnementale."

Le Dr Thomas reconnaît que l'utilisation de la méthode des biomarqueurs donne aux scientifiques une vue assez globale des températures sur de longues périodes de temps. Mais elle et ses collègues ont été agréablement surpris lorsque l'analyse des stalagmites dans les grottes voisines de Yarrangobilly a raconté la même histoire.

"La reconstruction de la température des deux sites est incroyablement similaire, bien qu'il soit basé sur deux types d'échantillons et méthodes complètement différents. Cela montre vraiment la robustesse des reconstructions, " elle dit.

J'ai hâte de regarder en arrière

Ensuite, le Dr Thomas et ses collègues veulent remonter encore plus loin dans le temps - jusqu'à 10, 000 ans—pour voir si les relations entre la température, le feu et la végétation suivent des schémas similaires.

"Nous pensons que l'anomalie de température chaude il y a environ 1000 ans peut avoir été provoquée par une réponse de la circulation atmosphérique aux températures de surface de la mer tropicale - une situation similaire à celle que nous connaissons actuellement. Les travaux futurs aideront à confirmer ce lien."

La recherche a été publiée aujourd'hui dans Science de l'environnement total .