Bryophytes couvrant les falaises rocheuses le long d'une rivière dans la ville de Tomakomai à Hokkaido. Les bryophytes peuvent absorber l'humidité et les nutriments directement de l'air, leur permettant de pousser sur des surfaces non-sol. Crédit :Université d'Hokkaido
Des chercheurs ont mis au point une méthode d'évaluation des conditions atmosphériques à l'aide de mousses (bryophytes) en milieu urbain, un développement qui pourrait faciliter des évaluations plus larges des environnements atmosphériques.
De nombreuses zones urbaines sont confrontées à des problèmes atmosphériques tels que la pollution et l'effet d'îlot de chaleur. Avec la nécessité d'évaluer les conditions atmosphériques, les bioindicateurs—organismes dont la réponse aux changements environnementaux indique la santé d'un écosystème—ont suscité une attention considérable. Leurs mérites sont de pouvoir évaluer un environnement sur une vaste zone à faible coût; détecter les changements environnementaux sur une période prolongée; et évaluer les effets de ces changements sur l'écosystème. Les bryophytes sont l'un de ces groupes de plantes connues pour être sensibles aux changements environnementaux, notamment aux conditions atmosphériques.
L'équipe de recherche dirigée par Yoshitaka Oishi de l'Université préfectorale de Fukui et le professeur Tsutomu Hiura du Field Science Center for Northern Biosphere de l'Université d'Hokkaido ont étudié comment les bryophytes peuvent être un outil pour évaluer les conditions atmosphériques complexes dans les zones urbaines.
L'équipe a examiné la ville de Hachioji à Tokyo, qui a des environnements divers allant des zones urbaines développées aux régions éloignées, les zones montagneuses. Ils ont utilisé des bryophytes pour calculer quatre paramètres liés aux problèmes atmosphériques :gravité de la pollution azotée; degré de pollution par les oxydes d'azote (NOx); indice de pureté atmosphérique; et le stress de la sécheresse qui accompagne l'urbanisation.
Fissidens nobilis, une mousse à structure simple qui est sensible aux changements environnementaux. Crédit :Université d'Hokkaido
L'équipe a d'abord analysé la réactivité des bryophytes aux quatre métriques en fonction des modèles de distribution, la teneur en azote et le rapport isotopique stable chez les bryophytes. Ils ont ensuite pris en compte le type de terrain aux points étudiés au moyen de modèles linéaires et linéaires généralisés pour examiner l'utilité et les limites des bryophytes en tant que bioindicateur.
L'équipe a constaté que le degré de pollution par l'azote, qui s'aggrave dans les zones urbaines, peuvent être évalués en analysant la teneur en azote et le rapport des isotopes stables chez les bryophytes. Ils ont également découvert que les bryophytes sensibles à la sécheresse peuvent indiquer le niveau de sécheresse, qui est influencé par l'effet d'îlot de chaleur. Cependant, l'équipe n'a trouvé aucun modèle efficace pour évaluer la pureté atmosphérique.
« L'utilisation simultanée des mesures des bryophytes peut être utile pour examiner les interrelations des problèmes atmosphériques. Nous espérons que notre méthode améliorera des évaluations plus larges des conditions atmosphériques, qui pourraient à terme inciter les gens à prendre des mesures pour réduire leur impact sur l'environnement, " dit Tsutomu Hiura.
Cartes d'évaluation atmosphérique utilisant des bryophytes (Hachioji City, Tôkyô). Dans ces images, le vert indique une valeur faible et le rouge indique une valeur élevée. (a) Gravité de la pollution azotée évaluée par le pourcentage de teneur en azote (N %), (b) Degré de pollution aux NOx évalué par le rapport isotopique stable de l'azote dans les bryophytes (δ15 N‰), (c) Indice de pureté atmosphérique évalué par la biodiversité et le couvert de bryophytes, (d) Augmentation du stress hydrique accompagnant l'urbanisation évaluée par la répartition des espèces de bryophytes sensibles à la sécheresse. Crédit :Université d'Hokkaido
