Quand on parle d'écosystèmes importants, les forêts tropicales sont en tête de liste. Après tout, la moitié du carbone stocké dans toute la végétation terrestre est contenue dans ces écosystèmes. La déforestation a un effet fatal en conséquence. Les scientifiques estiment que cela libère 1000 millions de tonnes de carbone chaque année, lequel, sous forme de gaz à effet de serre, fait monter les températures mondiales. Ce n'est pas tout, cependant, révèle une nouvelle étude du Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) et de l'Université du Maryland. Une équipe de scientifiques a découvert que la fragmentation de zones forestières autrefois contiguës entraîne une augmentation des émissions de carbone d'un autre tiers. Des chercheurs soulignent dans la revue scientifique Communication Nature que cet effet jusque-là négligé devrait être pris en compte dans les futurs rapports du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat).

Mile sur mile de vert impénétrable. Lorsque les chercheurs ont parcouru les forêts tropicales humides d'Amérique du Sud, L'Asie ou l'Afrique dans les siècles passés, faire des progrès était un défi en soi. Les rivières étaient souvent les seuls moyens de transport, les routes étaient hors de question dans de nombreux endroits. Il y avait aussi de vastes zones où l'homme n'avait pas encore laissé sa marque :pas d'établissements ni de terres agricoles, pas de déforestation ni de plantations à des kilomètres à la ronde.

L'image a changé depuis, bien que. L'activité humaine a coupé des clairières et des sentiers à travers les forêts tropicales autrefois contiguës. Mais à quel point cette fragmentation est-elle avancée ? Et quelles en sont les implications pour le cycle du carbone et donc pour le climat mondial ? Ces questions ont été explorées par l'équipe dirigée par les chercheurs de l'UFZ, le professeur Andreas Huth et le Dr Rico Fischer, dans une nouvelle étude issue de la Helmholtz Alliance "Remote Sensing and Earth System Dynamics".

"Nous savons depuis longtemps que non seulement la disparition complète des forêts tropicales peut exacerber le changement climatique, " explique Andreas Huth. La fragmentation d'une plus grande zone forestière en plusieurs plus petites a également un impact sur le bilan carbone. Des chercheurs américains ont étudié cet effet vers la fin des années 1990 dans une expérience à grande échelle sur des terres forestières à proximité de la ville brésilienne de Manaus. Ils ont établi que l'emplacement est un facteur décisif dans l'espérance de vie des arbres dans cette zone :alors qu'environ deux pour cent de tous les arbres à l'intérieur d'une forêt tropicale non perturbée meurent chaque année, le chiffre est à peu près le double pour ceux qui se trouvent au bord.

Ceci est dû au fait que la végétation en bordure est exposée à un micro-climat défavorable :rayonnement solaire direct, des vitesses de vent plus élevées et des humidités de l'air plus faibles signifient que ces zones se dessèchent plus facilement, même sous les tropiques humides. « Les grands arbres souffrent le plus de ce développement, car ils dépendent d'un bon approvisionnement en eau, " explique Andreas Huth. Typiquement, cet impact négatif s'étend sur une centaine de mètres dans la forêt.

Cela signifie que de plus grandes quantités de carbone sont libérées (sous la forme de dioxyde de carbone de gaz à effet de serre) de ces zones que de l'intérieur non perturbé de la forêt. C'est parce que d'abord, les micro-organismes qui détruisent les arbres morts produisent d'abondantes quantités de CO2, et deuxièmement, il reste moins de végétation qui peut éliminer les gaz à effet de serre de l'air en capturant le carbone dans les feuilles, troncs et racines dans le cadre de son cycle de croissance.

Mais combien de carbone est libéré à la lisière des forêts tropicales dans le monde ? Joue-t-il réellement un rôle dans le cycle du carbone et donc dans l'évolution du climat ?

« Pour le savoir, nous avons combiné les résultats des expériences sur les terres forestières avec des informations provenant de la télédétection et de la modélisation forestière, " dit Rico Fischer. La question décisive à cet égard était de savoir combien de lisières de forêt supplémentaires les humains ont créées. Les chercheurs avaient déjà étudié cette question une fois dans une étude précédente relative à l'Amérique du Sud, mais cette fois l'idée était d'aborder les forêts tropicales du monde entier.

Un aperçu de ces vastes zones ne peut être obtenu qu'à l'aide d'images satellitaires. Les scientifiques les ont déjà utilisés pour préparer des cartes avec une haute résolution de 30 mètres, suffisant pour montrer la couverture forestière de l'ensemble des tropiques. Il est possible de compter exactement combien de fragments de forêt il y a dans chaque région sur ces cartes. Et il est possible de mesurer leur taille et la longueur de leurs bords.

Cela aurait pris beaucoup trop de temps à la main, toutefois. « Nous n'avons pas pu déployer les programmes informatiques habituels destinés à analyser les paysages, Soit, " rapporte Andreas Huth. Ils étaient simplement submergés par les énormes quantités de données. " Nous avons lutté avec ce problème pendant longtemps, " se souvient le chercheur. En fin de compte, lui et ses collègues n'avaient d'autre choix que de développer leur propre logiciel capable d'explorer des fragments de forêt sous les tropiques.

Lorsque le logiciel est enfin devenu opérationnel après 18 mois de travail, il a fourni des résultats impressionnants en quelques heures. D'après ces constatations, 19 pour cent de toutes les forêts tropicales du monde ne sont désormais plus qu'à une centaine de mètres de la lisière de la forêt. "Ce niveau sévère de fragmentation est clairement dû à l'activité humaine, ", explique Rico Fischer. Cela a été révélé lorsque les chercheurs ont fusionné leurs cartes de couverture forestière avec d'autres cartes représentant différents types de végétation. Cela a permis de différencier les transitions naturelles telles que celles entre la forêt et la savane et celles créées par l'homme telles que celles entre la forêt et les champs agricoles. les humains sont, dans une perspective globale, responsable de 84 pour cent de la quantité totale de fragmentation des forêts tropicales, bien que l'image varie légèrement d'un continent à l'autre. « Cela concerne l'utilisation historique », Andreas Huth explique. Par exemple, des quantités particulièrement importantes de forêts sont transformées en terres agricoles en Amérique du Sud. En revanche, il y a plus d'espèces d'arbres poussant dans les forêts d'Asie du Sud-Est et d'Afrique qui présentent elles-mêmes un intérêt économique, ce qui signifie que la déforestation dans ces zones est particulièrement néfaste. Les différents types d'utilisation, cependant, conduire à différents schémas de fragmentation. Par exemple, L'Amérique du Sud a non seulement la plus grande superficie couverte de forêts tropicales mais, en conséquence, aussi les plus grandes zones de bordure. La proportion des lisières par rapport à la superficie forestière globale est particulièrement importante en Afrique, toutefois.

Les forêts tropicales de la planète ont jusqu'à présent été décomposées en quelque 50 millions de fragments au total. Et chacun d'entre eux a été examiné par le nouveau logiciel spécial. Il a été révélé que la longueur totale des lisières des forêts tropicales s'élève maintenant à près de 50 millions de kilomètres - soit environ un tiers de la distance entre la terre et le soleil.

En utilisant des données de terrain et des modèles informatiques, il a alors été possible de calculer le volume des émissions de carbone le long de ces lisières forestières. D'après ces calculs, la fragmentation des forêts tropicales entraîne la libération d'environ 0,34 gigatonne de carbone supplémentaire chaque année. Afin de pouvoir estimer avec précision ce montant, il faut être conscient du fait que le défrichement des forêts tropicales donne lieu à des émissions de carbone de l'ordre d'une gigatonne (1000 millions de tonnes) chaque année. La fragmentation des forêts restantes augmente donc cette quantité d'environ un tiers.

« La fragmentation joue donc un rôle important dans le cycle global du carbone, ", dit Andreas Huth pour résumer. "Malgré ce fait, cet effet n'a pas du tout été pris en considération dans les rapports du GIEC à ce jour". Les chercheurs espèrent que cela changera à l'avenir. En ce qui concerne les forêts tropicales, il semble, il faut encore plus de sensibilité qu'on ne le supposait auparavant. Pour obtenir une protection climatique efficace, il faudra arrêter de découper les forêts en fragments toujours plus petits. Il ne suffit pas de prévenir la déforestation.