Une étude internationale menée par des biologistes tropicaux de l'Université de Miami révèle que les arbres tropicaux migrent vers le haut des pentes pour échapper au changement climatique, mais pas assez vite.

Dans l'étude la plus complète du genre, une équipe internationale de scientifiques dirigée par des biologistes de l'Université de Miami a découvert que les forêts tropicales et subtropicales des Andes d'Amérique du Sud réagissent au réchauffement des températures en migrant vers des zones plus élevées, altitudes plus fraîches, mais probablement pas assez rapidement pour éviter la perte de leur biodiversité, effondrement fonctionnel, voire l'extinction.

Publié le 14 novembre dans la revue La nature , l'étude a confirmé pour la première fois que, comme de nombreuses autres espèces végétales et animales dans le monde, des arbres des forêts andines et amazoniennes de Colombie, Equateur, Pérou, et le nord de l'Argentine ont progressé. Mais contrairement aux espèces des forêts tempérées ou boréales du monde, qui sont beaucoup plus habitués aux changements saisonniers dramatiques de la température, les arbres tropicaux se heurtent à des obstacles environnementaux à des niveaux plus élevés, des altitudes plus froides qui entravent leur migration et menacent leur survie.

« Dans les Andes, les écosystèmes peuvent changer très rapidement et très radicalement, par exemple, des forêts prémontagneuses ensoleillées et sèches aux forêts de nuages ​​humides. Ces changements, appelés écotones, semblent bloquer les migrations d'espèces, " a déclaré l'auteur principal Belén Fadrique, un doctorat candidate qui a conçu et réalisé l'étude avec son conseiller, Kenneth J. Feeley, Chaire Smathers de l'UM de biologie des arbres tropicaux. « Ces barrières écotones rendent difficile pour les plantes de déplacer leurs populations - et si elles ne peuvent pas se déplacer, ils s'éteindront."

Pour le La nature étudier, Fadrique et Feeley ont décidé de répondre à un appel scientifique pour inclure davantage de plantes tropicales dans les études qui étudient et prédisent les effets du changement climatique - l'appel même que Feeley et ses collègues biologistes tropicaux lancent depuis des années parce que, comme il le note, « les tropiques comprennent la plupart des espèces du monde et nous ne savons presque rien sur ce que font ces espèces ou comment elles réagissent au changement climatique. »

Visant à combler ce vide, les chercheurs de l'UM se sont associés à 18 autres chercheurs du monde entier pour créer une nouvelle base de données qui suit les moyens de subsistance de milliers d'arbres des hautes terres sur 186 parcelles de terre situées dans ce que l'on appelle le hotspot de la biodiversité des Andes tropicales.

Assis à des altitudes de 300 à plus de 3, 000 mètres d'altitude, la plupart des parcelles ont à peu près la taille d'un terrain de football américain et ont été inventoriées plusieurs fois au cours des deux dernières décennies. Collectivement, ces parcelles forestières recèlent une étonnante diversité, au total 120 familles végétales différentes, 528 genres, et plus de 2, 000 espèces d'arbres. Comme le note Feeley, c'est plus d'espèces d'arbres que l'ensemble des États-Unis et du Canada réunis.

En utilisant de nouvelles techniques de modélisation qui combinent les données de toutes les parcelles en une seule analyse complète, les chercheurs ont confirmé que, alors que les températures dans les hautes Andes augmentent en raison du réchauffement climatique, les arbres tropicaux qui aiment la chaleur recherchent des conditions plus optimales en migrant vers des altitudes plus élevées et plus fraîches. Par conséquent, l'abondance de ces amoureux de la chaleur, ou thermophile, espèces dans les parcelles d'étude augmente au fil du temps tandis que, en revanche, l'abondance des espèces qui aiment le froid est en déclin.

Les chercheurs ont également été surpris d'apprendre que, alors que ce phénomène de thermophilisation est répandu à travers les Andes, les taux de changement dans la composition de la forêt ne sont pas uniformes à travers les altitudes. Ils suggèrent que des « obstacles écotonaux » peuvent être, en partie, responsable. En d'autres termes, alors que les espèces andines sont poussées vers le haut par la hausse des températures, ils peuvent rapidement se retrouver hors de leur zone de confort comme d'autres aspects de leur habitat, comme les précipitations et la couverture nuageuse, devenir intolérable.

"La thermophilisation n'est qu'un mot mais cela signifie que les forêts deviennent de plus en plus calorifiques au fil du temps car, alors que le monde se réchauffe, les espèces qui préfèrent le froid sont chassées ou meurent et les espèces qui aiment la chaleur montent et prennent leur place, ", a déclaré Feeley. "Tout monte dans la montagne, de sorte que les espèces situées près des sommets des montagnes manquent d'endroits où aller et pourraient bientôt être menacées d'extinction au sommet des montagnes."

Feeley et ses collègues ont publié d'autres études examinant les effets du changement climatique sur les forêts tropicales dans différentes régions, mais aucun avec une portée continentale aussi large. Ce qui donne à Feeley à la fois confiance – et pause – sur la conclusion de l'étude :« Les forêts andines doivent être ajoutées à la liste croissante d'écosystèmes et d'espèces qui n'ont pas la capacité de réagir rapidement et de manière cohérente au changement climatique et sont donc confrontés à un risque élevé d'extinction, Perte de biodiversité, et effondrement fonctionnel."

Feeley et ses co-auteurs espèrent mener des études de suivi qui analyseront l'impact des facteurs climatiques sur des espèces andines spécifiques, dont beaucoup n'ont même pas encore été identifiés ou nommés, et quelles seront les conséquences s'ils sont perdus.

"Les forêts tropicales sont l'un des acteurs les plus importants du cycle mondial du carbone, " Feeley a déclaré. " Ils ralentissent le changement climatique en retirant beaucoup de carbone de l'atmosphère et en le mettant dans leur croissance. Donc, plus le changement climatique se produit rapidement, plus vite nous perdrons nos forêts tropicales, ce qui à son tour signifie que le changement climatique se produira encore plus rapidement."