De nouvelles recherches suggèrent que la frontière entre les forêts tropicales humides et les savanes d'Amérique du Sud est influencée par la profondeur à laquelle les plantes peuvent s'enraciner. Une faible profondeur d'enracinement favorise l'établissement de savanes. Des recherches antérieures ont montré que les précipitations et les incendies interviennent dans la répartition des forêts tropicales et de la savane. L'étude montre que les conditions souterraines doivent être prises en compte pour comprendre la répartition de la végétation terrestre à la fois historiquement et face au changement climatique futur. L'étude des chercheurs du Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center et de l'Université Goethe est basée sur des modèles informatiques de végétation et a été publiée dans Journal de biogéographie .

Il y a des modèles et il y a la réalité; et dans certains cas, ils ne correspondent tout simplement pas. C'est ce que Liam Langan et son équipe du Senckenberg Biodiversity and Climate Center ont découvert en examinant la frontière naturelle entre la forêt tropicale amazonienne luxuriante et la savane voisine aux arbres peu espacés, connu sous le nom de Cerrado brésilien. Les résultats de simulation à partir de modèles informatiques et les données obtenues par satellite MODIS sur cette zone ne concordent pas.

Les sols semblent être à l'origine du problème. « Que le feu et les précipitations médient les limites du biome de la forêt tropicale et de la savane a été établi empiriquement et inclus dans les modèles, " dit Langan. Bien que connu pour avoir un impact, la profondeur du sol n'est généralement pas correctement prise en compte dans les modèles informatiques de végétation. Au lieu de cela, ces modèles supposent généralement une profondeur de sol constante de deux à trois mètres dans le monde.

Les chercheurs ont découvert cependant que la probabilité d'observer une forêt tropicale ou une savane à un point donné de la région Amazonas-Cerrado dépend d'un jeu complexe de précipitations, feu et profondeur d'enracinement des arbres. Lorsque les précipitations dépassent env. 2.500 mm par an, la profondeur à laquelle les arbres peuvent s'enraciner affecte faiblement quel état de végétation est observé et la forêt tropicale domine. Cependant, où les précipitations sont inférieures à 2.500 mm par an, la forêt tropicale et la savane sont possibles.

« Si les arbres ont accès à un plus grand volume de sol, cela favorise une végétation plus boisée tandis qu'un enracinement moins profond, moins de précipitations et de feu favorisent moins de boisé, zones de végétation à dominance herbacée. Tout dépend de la disponibilité de l'eau :l'accès à des couches de sol plus profondes augmente généralement la quantité totale d'eau du sol disponible pour les plantes, ce qui favorise la forêt tropicale humide avec ses arbres à feuilles persistantes. Mais ça ne s'arrête pas là, ces interactions modifient également la composition et la diversité des communautés végétales, " explique le chef du groupe de recherche Dr. Simon Scheiter, Centre de recherche sur la biodiversité et le climat de Senckenberg.

Ces connaissances permettent aux scientifiques d'améliorer les modèles de végétation et d'accroître leur capacité à prédire avec précision les futurs changements de végétation dans ces zones. Langan :« Cette zone a à peu près la taille de l'Europe. La forêt amazonienne est un point chaud de la biodiversité et l'un des principaux réservoirs de carbone au monde. Prédire comment la végétation de cette zone pourrait réagir aux conditions changeantes n'est en aucun cas anodin. l'enracinement des plantes influence les formations végétales aidera à élucider comment cette zone réagira au changement climatique. »