Les progrès des technologies de télédétection aident les scientifiques à mieux mesurer comment les paysages mondiaux, des forêts à la savane, sont capables de stocker du carbone, un point de vue critique alors qu'ils évaluent le rôle potentiel des écosystèmes dans l'atténuation du changement climatique.

Un facteur souvent ignoré dans ces bilans du cycle du carbone, cependant, est le rôle des animaux sauvages. Par rapport à la grande capacité des arbres et des plantes à stocker le carbone, la sagesse conventionnelle va, les populations animales peu abondantes ne peuvent tout simplement pas avoir beaucoup d'effet sur ces systèmes mondiaux.

Dans un nouvel article publié dans Science , une équipe de chercheurs dirigée par Oswald J. Schmitz de Yale soutient que la présence même d'animaux sauvages peut déclencher des effets de rétroaction directs ou indirects qui modifient la capacité d'absorption d'un paysage, Libération, ou transporter du carbone. En passant en revue un corpus croissant de recherches, ils constatent que les animaux peuvent augmenter ou diminuer les taux des processus biogéochimiques de 15 à 250 pour cent ou plus.

En effet, ils soutiennent que le fait de ne pas tenir compte du rôle des animaux peut nuire à l'exactitude de toute évaluation des bilans de carbone des écosystèmes. Ils offrent un aperçu de la façon dont les chercheurs pourraient intégrer l'écologie animale, modélisation des écosystèmes, et la télédétection pour prévoir et gérer plus précisément le cycle du carbone à travers les paysages.

"Certains d'entre nous disent depuis longtemps que ce n'est pas seulement l'abondance des animaux qui compte, mais ce que font ces animaux qui est important, " dit Schmitz, le professeur Oastler d'écologie des populations et des communautés à la Yale School of Forestry &Environmental Studies, et auteur principal de l'article. "Nous en sommes enfin au point qu'il existe des preuves assez solides pour soutenir ces idées."

L'article a été co-écrit par une équipe interdisciplinaire de l'Université de Californie, Santa Cruz; Université Memorial de Terre-Neuve; Université de l'Arizona du Nord ; Université d'État de l'Utah; l'Universidade Estadual Paulista de Rio Claro, Brésil; et l'Université de Stanford.

Des analyses expérimentales et observationnelles ont montré que les changements dans l'abondance des animaux peuvent entraîner des changements majeurs dans la capacité des écosystèmes à stocker ou à échanger du carbone. Dans certains cas, ces changements ont même conduit les écosystèmes à passer de sources de carbone (lorsque les animaux ne sont pas abondants) à des puits de carbone (lorsqu'ils le sont).

Dans le Serengeti, par exemple, la décimation des populations de gnous au milieu du 20e siècle a permis à la végétation au sol de s'épanouir, finalement la promotion d'incendies de forêt qui ont consommé 80 pour cent de l'écosystème chaque année et ont conduit à un rejet net de dioxyde de carbone dans l'atmosphère ; lorsque la gestion des maladies et les efforts de lutte contre le braconnage ont aidé les populations animales à se rétablir, une plus grande part du carbone stocké dans la végétation a été consommée par les gnous et libérée sous forme de fumier, le garder dans le système et restaurer le paysage en tant que puits de CO2.

Dans les forêts tropicales, la conservation des grands mammifères maintient des rôles fonctionnels vitaux – y compris la dispersion des graines par les frugivores et le soutien de la production végétale par les herbivores – qui favorisent le stockage du carbone; une multiplication par 3,5 du nombre d'espèces de mammifères, une étude révèle, augmente la rétention de carbone de 230 à 400 pour cent.

Mais la présence d'herbivores au pâturage dans d'autres endroits, comme le caribou et le bœuf musqué dans l'Arctique ou l'orignal dans les forêts boréales, peut entraîner une diminution de 15 à 70 % de l'absorption et du stockage de CO2.

Les impacts humains façonnent de plus en plus ces relations, que ce soit par la réduction des populations d'animaux sauvages par le braconnage, surpêche ou perte d'habitat, ou la réintroduction d'espèces dans les paysages.

Chris Wilmers, professeur agrégé d'écologie de la faune et de changement global à l'Université de Californie, Santa Cruz, et co-auteur de l'article, dit que les humains ont joué un rôle énorme dans la formation des communautés animales, de la composition des espèces aux distances, directions, et les vitesses auxquelles ils se déplacent à travers les paysages.

"Si nous voulons comprendre comment nos impacts sur et/ou la gestion des populations animales s'intensifient pour influencer le cycle du carbone à l'échelle de l'écosystème, nous avons besoin d'outils qui nous permettent de lier les choses que font les animaux à leurs conséquences ultimes sur le cycle du carbone, " il a dit.

Les auteurs passent en revue les progrès de l'écologie spatiale des écosystèmes qui peuvent révéler le lien entre les mouvements des animaux et les modèles d'absorption et de stockage du carbone à travers les paysages. Et ils mettent en évidence les développements de la télédétection qui permettent aux scientifiques de collecter et d'analyser les données nécessaires pour établir ces connexions.

"Nous montrons que les effets des animaux sont grands et importants, mais aussi que la télédétection peut grandement éclairer ce que nous savons sur la façon dont les animaux modifient les écosystèmes au fil du temps, qu'il s'agisse de l'appropriation de la biomasse par l'herbivorie ou le piétinement ou l'amélioration de la productivité par la dispersion des nutriments et des graines, " a déclaré Scott Goetz, professeur à la Northern Arizona University qui a mené des recherches sur la télédétection par satellite pendant plus de trois décennies, et un autre co-auteur.

"Nouvelle technologie de télédétection, comme l'instrument GEDI Lidar lancé cette semaine vers la Station spatiale internationale, nous aidera à mieux saisir l'influence des animaux sur la biomasse végétale et la dynamique de la productivité. »

L'impact des animaux sauvages sur le cycle du carbone devient de plus en plus pertinent à mesure que les chercheurs et les décideurs considèrent l'utilisation de processus écologiques naturels pour récupérer et stocker le carbone atmosphérique dans les écosystèmes comme un outil pour lutter contre le changement climatique.

Les chercheurs considèrent rarement la conservation de la faune comme une stratégie pour augmenter la capacité de stockage de carbone d'un écosystème, dit Schmitz. En réalité, certains pensent que la gestion de l'habitat faunique entre en conflit avec l'objectif de créer une capacité de stockage de carbone.

"Ils pensent que les animaux ne sont pas assez importants ou que vous ne pouvez pas absorber le carbone et conserver les animaux dans le même paysage, " dit-il. " Notre message est que vous pouvez et devez. Cela peut être gagnant-gagnant à la fois pour la conservation de la biodiversité et l'absorption du carbone. »