L'écologiste terrestre de l'Université de Virginie, Howie Epstein, a remporté un prix de 607 $, 000 Subvention de la NASA pour utiliser les données satellitaires d'observation de la Terre afin d'évaluer l'évolution de la diversité de la végétation dans la toundra arctique.

Epstein, professeur de sciences de l'environnement, a pendant une grande partie de sa carrière mené des recherches, au sol et par satellite, sur les régions de la toundra – froid, les zones d'extrême latitude nord où les plaines balayées par le vent sont dépourvues d'arbres, mais une variété de basse altitude, les plantes en grappe se sont adaptées à l'environnement. Il s'est particulièrement concentré ces dernières années sur la Sibérie. En utilisant d'anciennes données de satellites espions des années 1960, et en le comparant à des images plus récentes, lui, ses étudiants diplômés et ses collègues ont déterminé que les grands arbustes, comme l'aulne, saule, bouleau et pin nain, ont élargi leur gamme et grandi, indiquant que la toundra est en train de changer, probablement en raison de l'augmentation des températures et de la perte de pergélisol.

Epstein a récemment discuté de ses recherches pour les lecteurs d'UVA Today.

Q. Pourquoi devrions-nous nous soucier de ce qui arrive à la toundra arctique?

A. Les changements dans la région arctique entraînent des changements dans le climat mondial, qui affectent toutes les régions de la planète. Réduction de la glace de mer dans l'océan Arctique et perte du pergélisol sur terre, qui se produisent tous les deux à un rythme croissant, modifier les conditions météorologiques ailleurs, y compris aux États-Unis. De même, changements dans d'autres régions, et au climat mondial, affecter la région arctique, provoquant un réchauffement supplémentaire.

Q. Quels changements se produisent dans la toundra arctique?

R. Il y a un verdissement général du paysage à mesure que les températures augmentent et que le pergélisol est réduit dans la région. Il en résulte une altération des types de végétation à travers la toundra. Cela affecte également les schémas de migration de la faune, dont le caribou et le bœuf musqué, ainsi que les types d'oiseaux, rongeurs et insectes qui occupent le paysage de la toundra. Tout cela affecte la vie des peuples autochtones et non autochtones qui vivent dans ces régions.

L'une des plus grandes préoccupations est qu'à mesure que le pergélisol dégèle au cours d'étés de plus en plus longs, une énorme quantité de dioxyde de carbone actuellement stockée dans la matière organique morte du sol pourrait être rejetée dans l'atmosphère, ce qui contribuerait davantage au réchauffement de la planète et affecterait les régions éloignées du cercle polaire arctique. C'est une grande question scientifique - qu'adviendra-t-il du pergélisol au fil du temps, et combien de carbone entrerait dans l'atmosphère ; quels en seront les effets à long terme ?

Q. Quel est l'objectif de votre recherche nouvellement financée pour la NASA ?

A. Notre objectif est d'utiliser les données satellitaires pour analyser l'ensemble de la toundra arctique et développer des classifications des types de végétation et de leur fonctionnement dans l'écosystème en général, par rapport à ce que nous avons fait jusqu'à présent, qui essaie principalement de déterminer quelles espèces végétales sont présentes.

Il s'agit de mieux comprendre ce que fait la végétation, comment fonctionnent les différents types – ce qui affecte l'équilibre des espèces végétales et animales – et de créer de nouvelles cartes qui démontrent la fonction de la végétation. Lorsque le climat d'un écosystème change, le fonctionnement de sa végétation et la répartition de ses espèces changeront en conséquence. Nous voulons comprendre comment et où cela se produit.

L'imagerie satellite que nous prévoyons d'utiliser fournit une résolution de 250 mètres [ou 0,16 miles], qui permet de classer chaque pixel en fonction du fonctionnement de la végétation, nous donnant une bonne compréhension de la diversité fonctionnelle sur de grands territoires, et comment cela varie, ce qui est homogène en fonction et ce qui est variable.

Nous pourrons superposer les cartes que nous avons déjà développées des communautés végétales et, en regardant de nouvelles cartes de fonction de la végétation, nous devrions être en mesure de déterminer s'il existe des zones avec la même végétation, mais qui font des choses différentes, et des zones avec différents types de végétation, mais se comportant de la même manière.

Conclusion :c'est une nouvelle façon d'appréhender la biodiversité; le fonctionnement de la végétation, par opposition à la façon dont il est structuré par espèce. Cela peut nous en dire beaucoup sur les réponses sur le terrain aux changements climatiques qui se produisent avant les changements réels dans la composition des espèces végétales.

Q. En quoi est-ce important ?

A. En identifiant les zones fonctionnellement riches, ce que nous appelons « points chauds », " nous pouvons cibler les efforts de conservation vers ces zones. Les données montreront également comment différents types fonctionnels sont pâturés différemment par les caribous migrateurs. Cela peut aider à la conservation de ces zones fonctionnellement riches à mesure que l'exploration et l'extraction pétrolières et gazières augmentent dans les régions de la toundra.

La banquise fond, qui ouvre le passage du Nord-Ouest et d'autres routes à la navigation, et comme la toundra se réchauffe aussi, l'Arctique devient plus accessible au développement et à la croissance de la population humaine, qui affectera les personnes qui y vivent déjà, notamment les populations autochtones. Espérons que les zones les plus importantes sur le plan fonctionnel de la toundra puissent être mises de côté pour la préservation. C'est une belle région de notre planète qui abrite un éventail de beaux mammifères, oiseaux et insectes.