La plupart des terres de l'Arctique sont couvertes de toundra, mais la belle et riche vie végétale est menacée par le réchauffement climatique. Crédit :Shutterstock
Les températures augmentent plus rapidement dans l'Arctique que dans tout autre endroit sur Terre. Si ces changements se poursuivent, il est probable que la toundra arctique unique et diversifiée se transformera en une végétation plus uniforme dominée par des arbustes.
Et un tel changement de végétation pourrait entraîner des changements supplémentaires au niveau du climat local et peut-être même mondial.
Je suis arrivé à cette conclusion au cours de mon doctorat. en étudiant les plantes du Groenland et en produisant des modèles de futures communautés végétales, en collaboration avec des chercheurs de l'Université d'Aarhus, Danemark, et l'Institut fédéral suisse de la recherche, La Suisse.
Nos résultats sont maintenant publiés dans le Journal de biogéographie , et ils montrent que lorsque le climat change, les conditions dans le nord-est du Groenland ne seront plus optimales pour bon nombre des espèces arctiques uniques qui y vivent.
Toundra arctique unique
La plupart des terres de l'Arctique sont couvertes de toundra - une composition unique de petites herbes à faible croissance, graminées, mousses, et les lichens, ainsi que quelques arbustes nains qui se sont développés en raison du sol gelé en permanence (pergélisol) et d'une saison de croissance très courte.
Le pâturin arctique scintille presque comme des aurores boréales en jaune-vert, turquoise, et les couleurs bleu-lilas. Le campion penché pointe allègrement avec ses sépales boursouflés et rayés, tandis que les fines cloches blanches de la bruyère arctique recueillent la rosée du matin.
La saxifrage jaune des marais brille en compétition avec le soleil de minuit, et la pédiculaire à pointes rouges étend ses fleurs flamboyantes vers le grand ciel ouvert.
Ces petites fleurs apparemment fragiles se sont adaptées pour survivre dans un climat où la température moyenne annuelle est inférieure à zéro, où le sol est gelé en permanence, et l'obscurité est totale jusqu'à six mois de l'année.
Végétation arctique diversifiée. En partant du haut à gauche :linaigrettes blanches, coussin rose, pâturin blanc, épilobe nain, pâturin des Alpes, mouche du nord, raisins d'ours, quintefeuilles, Bruyère blanche arctique, sandwort frangé, hochet rouge, le saule arctique, saxifrage violet, Aven de montagne, feuille de roche jaune. Crédit : Lærke Stewart
Ces plantes ont défié toute raison et créent la base de tout un écosystème dans le Grand Nord. Lièvres blancs arctiques, jouer aux renards arctiques, insectes bourdonnants, bœufs musqués au pâturage, petits bruants des neiges, et des harfangs des neiges majestueux, ne sont que quelques-unes des espèces qui dépendent de la végétation arctique.
Un monde en mutation
Tout cet écosystème est menacé de changement lorsque la température augmente. Mais le changement climatique n'affecte pas seulement la température. Les quantités de neige et de pluie changent également et le pergélisol devient moins stable.
Ces conditions modifient la teneur en eau du sol. Température, l'humidité du sol, et la quantité de neige sont tous essentiels à la survie des plantes de la toundra. Chacun s'est adapté pour pousser sous certaines températures, neiger, et les niveaux d'eau.
Lorsque ces conditions changent, cela pourrait conduire à ce que des espèces adaptées au climat arctique ne puissent plus survivre, tandis que d'autres espèces arctiques peuvent étendre leur aire de répartition vers le nord.
Donc, La question est, qu'arrivera-t-il à la toundra arctique unique lorsque le climat changera?
Comment changer la température, neiger, et l'humidité du sol affectent la composition de la végétation ?
Travail de terrain dans le plus grand parc national du monde
En espérant trouver des réponses à cette question, J'ai fait le long voyage vers le nord plusieurs années de suite jusqu'à l'une des régions terrestres les plus désertes de la planète, la partie nord-est du Groenland.
Lorke Stewart, l'auteur de cet article, collecte de données dans le nord-est du Groenland. Crédit : Lærke Stewart
Ici, la toundra s'étend sur le plus grand parc national du monde. Au milieu, se trouve une petite station de recherche où des scientifiques internationaux développent une compréhension approfondie de tous les composants d'un écosystème arctique et de la façon dont ils interagissent.
J'ai passé plusieurs étés ici à collecter des données sur la répartition des plantes, mesurer la teneur en eau et la température du sol, et en utilisant les données recueillies à la station de recherche sur la répartition de la neige. Une fois à la maison, toutes ces données ont été analysées et transformées en modèles statistiques.
De la diversité à l'uniformité
Les résultats ont montré que les conditions climatiques changeantes signifieront que cette région du nord-est du Groenland n'est plus optimale pour la plupart des espèces uniques qui y vivent actuellement. D'autre part, il y aura des conditions optimales pour quelques espèces d'arbustes nains qui peuvent facilement se propager et supplanter les petites herbes et graminées.
Si le climat continue de changer, il est probable que le paysage unique et diversifié de la toundra arctique se transforme en une végétation plus uniforme, dominée par des arbustes comme le montre la photo ci-dessous.
L'évolution de la végétation arctique peut renforcer le changement climatique
Un tel changement de végétation aura un grand impact sur l'écosystème local et pour toutes les espèces qui y vivent. Si ce changement est représentatif d'autres parties de l'Arctique, cela conduira à des changements climatiques supplémentaires.
La structure des communautés végétales influence le bilan hydrique, comment la neige est répartie dans le paysage, le pergélisol, la quantité de rayonnement solaire réfléchie dans l'atmosphère et la quantité absorbée par le sol. Tous ces facteurs ensemble affectent le climat.
Un Arctique plus chaud, où la végétation diversifiée actuelle est occupée par des arbustes nains, ne conduira pas seulement à un monde plus pauvre en de nombreuses espèces uniques adaptées au climat arctique, mais potentiellement aussi renforcer le réchauffement climatique.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de ScienceNordic, la source de confiance pour les nouvelles scientifiques en anglais des pays nordiques. Lisez l'histoire originale ici.
