Le Cerrado, le biome de la savane du Brésil, est détruit à un rythme rapide, et une gestion inadéquate des vestiges transforme de vastes zones du biome en cerradão, une formation forestière pauvre en biodiversité dans laquelle les espèces typiques du Cerrado se mêlent aux espèces généralistes occupant la forêt galerie. et d'autres structures.

Les scientifiques se demandent si les zones du Cerradão peuvent conserver la biodiversité du Cerrado. Dans le cas contraire, elles pourraient évoluer vers un type de forêt à biodiversité similaire au biome de la forêt tropicale atlantique, ou elles pourraient ne devenir ni l'une ni l'autre.

Une étude à long terme visait à trouver des réponses à ces questions en étudiant les changements survenus sur une période de 14 ans dans une zone échantillon du Cerradão contenant 256 parcelles de la Station écologique d'Assis, une unité de conservation de l'État de São Paulo.

L'étude est publiée dans la revue Forest Ecology and Management. .

Conçue et supervisée par Giselda Durigan, professeur à l'Institut de biologie de l'Université d'État de Campinas (IB-UNICAMP), l'étude faisait partie du doctorat. recherche de Francisco Ferreira de Miranda Santos, premier auteur de l'article. Le dernier auteur est Ricardo Ribeiro Rodrigues, professeur à la Faculté d'Agriculture Luiz de Queiroz (ESALQ-USP) de l'Université de São Paulo et directeur de thèse de Santos.

Le site d'étude est protégé des incendies depuis au moins 60 ans et n'a donc pas bénéficié de brûlages réguliers soigneusement gérés avec un zonage et un programme de feux tournants, désormais reconnus comme la meilleure méthode de conservation du Cerrado.

Malgré la longue période sans perturbation, la surface terrière des arbres a augmenté et les plus gros arbres ont continué à croître, mais la densité des arbres a diminué avec le temps. La diversité des communautés a légèrement augmenté, en raison d'un léger gain en richesse spécifique.

Durigan a souligné le travail acharné accompli par les chercheurs. "Les études sur la dynamique forestière prennent naturellement beaucoup de temps. Les changements se produisent lentement et il est nécessaire d'attendre patiemment que la forêt raconte sa propre histoire. Le défi consiste à comprendre comment le changement est influencé au fil du temps par la chaleur et le froid extrêmes, pluies excessives ou insuffisantes, vents violents ou simple compétition entre les arbres pour la lumière, l'eau et les nutriments.

"En plus de la patience, ces études nécessitent également de la discipline et un travail acharné pour collecter des données à différentes occasions, ainsi que de l'inspiration et une base théorique solide pour formuler des hypothèses et interpréter les données", a-t-elle déclaré.

La taille du site d'étude (plus de 10 hectares) et le nombre d'arbres identifiés et mesurés (plus de 20 000) ont rendu le projet extrêmement difficile. "Chaque activité de mesure impliquait une équipe de quatre personnes travaillant pendant environ un an pour mesurer à nouveau tous les arbres, remplacer la numérotation perdue et identifier et marquer de nouveaux individus, malgré la pluie, les épines, les tiques, les taons, les terriers de tatous, etc. ", a-t-elle déclaré.

"Santos a ensuite passé des mois devant un ordinateur pour intégrer tout cela dans son doctorat en écologie à l'UNICAMP, organisant une base de données géante, détectant les incohérences, mettant à jour la nomenclature des espèces et comparant les mesures effectuées à différents moments pour suivre l'histoire de chacune. arbre."

Ce récit est intéressant car il permet de dissiper l’idée fausse selon laquelle le progrès scientifique est rectiligne. Lorsque les études sont décrites dans des articles de revues, elles semblent simples, hormis les difficultés inhérentes au langage technique utilisé, mais de nombreux efforts sont nécessaires pour parvenir à une telle simplicité. Durigan a raconté comment elle et Santos ont relevé le défi de devoir corriger les erreurs dans les coordonnées des 256 parcelles, ce qui a rendu la recherche encore plus difficile.

"Il n'y avait qu'une seule solution. Il fallait retourner sur place, trouver certains arbres numérotés dans le sous-bois dense, tracer correctement leurs positions et les comparer avec les positions sur la carte. Finalement, nous avons découvert que les erreurs pouvaient être corrigées simplement en tournant le réseau de coordonnées de 90 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, tout s'est alors mis en place", a-t-elle déclaré.

À la suite de l'étude, les chercheurs ont découvert que 54 % des arbres identifiés lors de l'enquête initiale étaient morts 14 ans plus tard et que quelque 10 000 nouveaux arbres avaient atteint 5 cm de diamètre. Même si 14 ans peuvent paraître longs aux humains, c’est une période courte pour un changement de végétation d’une telle ampleur. En d’autres termes, le Cerrado peut dégénérer rapidement en cerradão une fois le processus commencé.

"Le nombre total d'arbres a diminué au cours de cette période. La concurrence imposée par les grands arbres a provoqué la mort des petits. Le résultat de cette "guerre" a été la victoire des plus grands, qui ont continué à croître, accumulant de la biomasse et du carbone. Le nombre a pratiquement triplé en 14 ans. Cependant, les plus grands arbres des zones du Cerradão ne sont pas aussi grands que les arbres de la forêt tropicale, dépassant rarement 30 cm de diamètre", a déclaré Durigan.

L'étude a révélé des changements non seulement dans la structure du site mais également dans sa composition en espèces, a-t-elle ajouté. Les espèces forestières et les espèces généralistes qui tolèrent l'ombre ont continué à prospérer, tandis que les espèces typiques du Cerrado n'ont pas pu bénéficier de suffisamment de soleil et ont disparu.

"Les quelques arbres de type Cerrado encore vivants n'ont pas de descendance car ils ne germent pas et ne survivent même pas à l'ombre. De nombreuses espèces emblématiques disparaissent, depuis la noix de Souari [Caryocar brasiliense] et le Pequi jusqu'au Mangaba [Hancornia speciosa], Curriola [Pouteria ramiflora], Barbatimão [Stryphnodendron adstringens] et Paineirinha [Eriotheca gracilipes]", a-t-elle déclaré.

Quelle est la signification de ces changements du point de vue de la conservation ? "Premièrement, nous ne pouvons pas nous attendre à ce que cette zone contribue à la conservation de la flore du Cerrado. Le Cerradão est une forêt à canopée fermée, et toute cette ombre constitue un environnement hostile pour les espèces typiques du biome.

"Bien que la richesse en espèces ait augmenté de 10 %, les pertes d'arbres de type Cerrado ont été dramatiques et irréversibles. Deuxièmement, l'accumulation continue de biomasse dans une région au sol sableux profond qui ne peut pas retenir l'humidité est alarmante", a-t-elle déclaré.

Les zones du Cerradão sont donc plus susceptibles de s'effondrer lors de longues sécheresses que les zones ouvertes du Cerrado. À l’heure de la crise climatique mondiale, les événements extrêmes sont de plus en plus fréquents. Plus la biomasse arboricole est importante, plus la pluie est interceptée par le couvert forestier et plus les arbres consomment d'eau.

Si moins d’eau est captée et plus est consommée, l’eau stockée s’épuisera plus tôt. Même si une sécheresse de cinq mois n'affecte pas les arbres dans les zones ouvertes, elle peut entraîner la mort de nombreux arbres dans les zones du Cerradão.

« Si le changement climatique dans la région entraînait une augmentation et une meilleure répartition des précipitations, cette nouvelle forêt serait compatible avec les conditions environnementales locales, mais les températures records qui y sont enregistrées obligent les arbres à consommer de plus en plus d'eau à mesure que les précipitations diminuent, l'effondrement est donc de plus en plus probable.

"Si de nombreux arbres meurent, le carbone qu'ils contiennent retourne dans l'atmosphère et de grandes quantités de bois mort augmentent la probabilité d'incendies catastrophiques. Contrairement à la végétation typique du Cerrado, le cerradão n'est pas adapté au feu. S'il brûle dans des conditions extrêmes, il commence à fonctionner comme une forêt dégradée", a déclaré Durigan.

Rodrigues a ajouté d'autres détails. "L'article reflète les efforts personnels acharnés du doctorant Santos, dont il consolide la carrière de scientifique, et est le premier à décrire la dynamique d'une zone permanente de plus de 10 hectares de cerradão continu dans l'État de São Paulo, avec des données surprenantes relatives à la vitesse, à l'intensité et à la direction des changements dans la composition des espèces d'arbres sur une période assez longue", a-t-il déclaré.

"C'est une contribution majeure qui soutient une bonne politique publique de conservation et de restauration de la biodiversité dans le contexte difficile du changement climatique."

L'étude a confirmé une hypothèse évoquée il y a quelques temps par les chercheurs mais non encore totalement testée à cette échelle. Ils ont supposé que l’attitude simpliste consistant simplement à protéger la biodiversité et à isoler les fragments naturels ou restaurés des perturbations anthropiques tout en ignorant le contexte historique et culturel de la gestion durable des écosystèmes naturels n’était peut-être pas la meilleure solution et était en fait probablement incompatible même avec la conservation de la biodiversité.