Le changement climatique fait un lourd tribut à la toundra, augmentant la probabilité de sécheresses extrêmes. Par conséquent, la fréquence des incendies dans les forêts, les tourbières et même les zones humides continue de croître. En outre, les zones nord de la toundra sont également devenues plus accessibles et affectées négativement par les activités humaines ces dernières années.

Deux jeunes écologistes de l'Université de Münster étudient les graves conséquences que les incendies peuvent avoir sur la végétation, sols et certaines espèces d'oiseaux menacées. Même des décennies après le dernier incendie, les impacts sur les communautés végétales sont clairement visibles. Ils présenteront leurs résultats à la conférence 'Ecology Across Borders' à Gand, Belgique cette semaine.

La doctorante Ramona Heim du groupe de travail du professeur Norbert Hölzel à l'Institute of Landscape Ecology, Université de Munster, comparé deux sites d'étude dans le nord-est de la Russie, où les derniers incendies se sont produits il y a 11 et plus de 30 ans. Sur le site plus jeune, la température du sol et la profondeur du pergélisol étaient significativement plus élevées et la couverture de lichen était considérablement réduite. En revanche, mousse, les espèces de graminées et d'herbes étaient plus abondantes que les sites témoins à proximité.

"La température du sol de notre ancien site d'étude n'est plus impactée par l'incendie, mais même une trentaine d'années après l'incendie, les lichens ne se sont pas complètement rétablis", dit Ramona Heim. "La couverture dense d'arbustes était une surprise. Habituellement, les incendies empêchent la formation de strates arbustives denses, mais ces résultats suggèrent que les feux de toundra pourraient le favoriser à la place", Elle ajoute.

Le changement dans la structure de la végétation a des conséquences importantes à long terme pour les communautés végétales, microclimats et animaux en fonction de certaines plantes ou structures. Par exemple, les rennes ont besoin de lichens spécifiques dans leur alimentation, qui se sont avérés considérablement moins abondants même des décennies après un incendie.

Les enquêtes ont été menées en coopération avec Andrey Yurtaev de l'Université de Tioumen et neuf étudiants de Russie et d'Allemagne.

Wieland Heim, un autre membre du groupe de travail du Prof. Hölzel, ont étudié les effets des incendies sans cesse croissants sur les oiseaux nicheurs et les communautés végétales dans les zones humides du parc Muravioka en Russie. La diversité des oiseaux et des plantes a été enregistrée le long de 22 transects sur des zones qui avaient brûlé l'année dernière.

Alors que de nombreuses espèces végétales ont bénéficié des incendies et des niches et des nutriments disponibles qui en ont résulté, la diversité des espèces d'oiseaux a considérablement diminué. Des oiseaux, tels que les éleveurs terrestres et de roseaux qui dépendent de microhabitats spéciaux ont été parmi les perdants.

« Étant donné que les incendies se déclarent généralement au printemps pendant la saison de reproduction et que de nombreux oiseaux ne produisent pas de deuxième couvée, les incendies en expansion et plus fréquents peuvent avoir de graves conséquences sur leur reproduction", rapporte Wieland Heim.

Le bruant à poitrine jaune ( Emberiza aureola ) fait partie des espèces particulièrement touchées. Historiquement connu pour couvrir des habitats dans le nord de l'Eurasie, leurs populations ont chuté de 90 % ces dernières années. C'était la première espèce d'oiseau chanteur avec une large aire de répartition à être répertoriée comme « en danger critique d'extinction » dans la Liste rouge de l'UICN. La principale raison de cette baisse massive du nombre est la chasse illégale aux oiseaux en Chine. Cependant, des incendies plus fréquents et plus graves dans son habitat de reproduction mettront cette espèce sous une pression supplémentaire.

En raison du changement climatique et du développement croissant de la toundra, le pergélisol dégèle plus tôt et les couches plus profondes et organiques se dessèchent plus rapidement. Cette biomasse peut alors s'enflammer facilement. Après un incendie, l'effet isolant de la matière organique alors brûlée fait défaut et par conséquent l'albédo change, je. e. la proportion de lumière réfléchie par le sol. Les sols plus sombres chauffent plus, provoquant le dessèchement de leur surface et le dégel du pergélisol, libérant d'autres matières organiques inflammables et laissant échapper du méthane stocké dans l'atmosphère.

Ramona et Wieland Heim sont mariés et se soutiennent mutuellement dans leurs recherches. Ramona Heim cartographie et détermine les communautés végétales. Wieland Heim est un ornithologue passionné et travaille dans le parc Muraviovka depuis 2011. Ensemble, ils se sont donné pour mission d'enquêter sur les causes et les effets des incendies dans cette région sensible du pergélisol.

Tous deux présenteront leurs travaux le mardi 12 décembre 2017 lors de la conférence 'Ecology Across Borders'.