Des chercheurs étudient les dommages causés à une parcelle forestière à la suite des ouragans Irma et Maria. Le déracinement d'arbres dans de nombreux cas peut avoir plus à voir avec la pluie que le vent. Crédit : Kevin Krajick/Institut de la Terre
Une nouvelle étude indique que les ouragans Irma et Maria se sont combinés en 2017 pour abattre un quart de la biomasse contenue dans les arbres de Porto Rico - et que des précipitations massives, plus que le vent, était un facteur clé auparavant insoupçonné. Cette découverte surprenante suggère que les futurs ouragans attisés par le réchauffement climatique pourraient être encore plus destructeurs pour les forêts que ne l'avaient déjà prévu les scientifiques. L'étude paraît cette semaine dans la revue Rapports scientifiques .
"Jusqu'à maintenant, l'accent mis sur les dommages causés aux forêts a été mis sur des vitesses de vent catastrophiques. Ici, les données montrent que la pluie a tendance à être le plus grand facteur de risque, " a déclaré Jazlynn Hall, un doctorat de l'Université Columbia étudiant qui a dirigé l'étude. Son équipe a identifié plusieurs façons dont les pluies extrêmes pourraient faire tomber des arbres, mais ils ne comprennent pas encore complètement le phénomène, elle a dit. Elle a déclaré que l'ajout de précipitations extrêmes liées au climat aux divers dangers menaçant les forêts tropicales et subtropicales suggère qu'elles pourraient stocker moins de carbone à l'avenir qu'on ne le pensait auparavant.
Quand Irma est arrivée au large de Porto Rico le 6 septembre, 2017, c'était alors l'ouragan atlantique le plus puissant jamais enregistré. (Dorian, deux ans plus tard, l'a dépassé.) Mais la tempête principale est passée bien au large de la côte; il a déversé un pied de pluie, mais épargnait à l'île les vents les plus violents. Les forêts ont subi peu de dégâts. Puis, deux semaines plus tard, le septembre, 20, Maria a frappé directement, avec des vents soutenus allant jusqu'à 130 milles à l'heure, et un étonnant 5 pieds de pluie sur 48 heures dans certaines régions.
Extrapolant à partir d'une combinaison d'imagerie satellitaire et de relevés au sol réalisés un an avant les ouragans, et répété peu de temps après, les chercheurs disent que dans le sillage de Maria, quelque 10,4 milliards de tonnes de la biomasse des arbres de Porto Rico ont diminué, avec des troncs cassés, déracinés ou dépouillés de leurs feuilles et de leurs branches, soit 23 pour cent de la forêt de l'île avant l'ouragan. Mais les dégâts n'étaient pas uniformes, et les chercheurs ont trié les divers facteurs de risque qui pourraient expliquer les différences.
De nombreux arbres se sont cassés au-dessus du sol, peut-être aussi en partie à cause de la pluie. La co-auteur de l'étude Maria Uriarte est au premier plan, l'auteur principal Jazlynn Hall à l'arrière. Crédit : Kevin Krajick/Institut de la Terre
La sagesse conventionnelle veut que les grands arbres situés en hauteur sur des pentes directement exposées aux vents violents soient les plus touchés par les tempêtes. En effet, les chercheurs ont découvert que la hauteur de la canopée était un facteur primordial; ils ont confirmé des recherches antérieures montrant que les plus grands arbres de l'île étaient les premières victimes. Après ça, la sagesse conventionnelle s'est dissoute. Forer au-delà de la hauteur de l'arbre, les scientifiques ont découvert que les prochains facteurs les plus importants étaient la quantité de pluie reçue par une localité spécifique, plus les vitesses de vent locales soutenues maximales. Sous-jacents :la quantité de pluie précédente d'Irma, plus la quantité d'eau qui pourrait être stockée dans les cinq premiers pieds environ du sol des deux tempêtes. En additionnant le tout, les chercheurs ont conclu que la pluie, et son stockage résultant dans le sol, dominé pour déterminer quels endroits ont subi les pires dommages. Pente, élévation, la protection topographique contre le vent et l'orientation vers le vent se sont avérées être les facteurs les plus faibles.
"C'est surprenant, en ce sens que lorsque vous pensez aux dommages causés aux forêts par les ouragans, tu penses au vent, " a déclaré la conseillère de Hall et co-auteur de l'article Maria Uriarte, professeur à l'Earth Institute de Columbia. "Nous sommes très conscients de ce que les inondations font aux infrastructures humaines, mais pas tellement aux écosystèmes naturels. » Uriarte a mené une série d'études préalables sur les tempêtes, dont une l'année dernière suggérant que les forêts sur le chemin d'ouragans de plus en plus puissants et fréquents pourraient éventuellement connaître un déclin permanent.
Les chercheurs affirment que les pluies extrêmes pourraient potentiellement affecter les arbres de plusieurs manières. Pour un, dans des zones relativement plates où les sols sont poreux et ont une grande capacité de stockage de l'eau pendant de longues périodes, Irma a probablement préchargé la saleté avec du liquide. Quand Maria est arrivée, le sol autour des zones racinaires des arbres est devenu gorgé d'eau. Cela affaiblirait théoriquement le sol et faciliterait le déracinement des arbres par le vent.
En plus du déracinement, les chercheurs ont également découvert que de nombreux arbres dans les zones très endommagées souffraient plutôt de troncs cassés. Cette, Hall a spéculé, pourrait se produire parce que la pluie augmente simultanément le poids du sol et de la canopée d'un arbre, exerçant une pression accrue sur le tronc face aux vents violents. Une canopée plus lourde pourrait également contribuer au déracinement en facilitant simplement le renversement de l'arbre dans un sol saturé, elle a dit. Contre-intuitivement, les arbres qui poussent sur les pentes pourraient dans de nombreux cas mieux résister aux dommages, parce que les sols peuvent s'écouler plus rapidement que ceux des zones basses protégées du vent, mais qui recueillent plus de précipitations.
L'auteur principal Jazlynn Hall navigue dans un peuplement d'arbres auparavant intact. Le coauteur de l'étude, Andrew Quebbeman, est en arrière-plan. Crédit : Kevin Krajick/Institut de la Terre
"Le rôle protecteur de la topographie peut être amoindri dans les tempêtes de l'ampleur de l'ouragan Maria, ce qui peut laisser présager des effets similaires lors de futures tempêtes intenses, ", dit le papier. "Notre étude soutient l'idée que les perturbations aggravées peuvent interagir d'une manière qui ne peut être prédite."
Les ouragans tirent leur force de l'air chaud, et des études antérieures ont prévu que, en raison du réchauffement climatique, la vitesse du vent des ouragans de l'Atlantique Nord pourrait augmenter de 6 à 15 % d'ici 2100. et les modèles actuels prévoient que les précipitations augmenteront encore plus radicalement—plus de 20 pour cent. Ajouté à cela, les ouragans peuvent caler au-dessus des terres pendant des périodes plus longues, ce qui signifie que les précipitations ne seront pas plus intenses, mais dure plus longtemps. C'est ce qui a causé l'ouragan Harvey de 2017 à dévaster le sud-est du Texas avec le cyclone tropical le plus humide jamais enregistré aux États-Unis.
Une étude réalisée l'année dernière par d'autres chercheurs indique que les choses pourraient déjà évoluer dans cette direction. Il estime que les tendances des températures de surface de la mer au cours des 60 dernières années ont rendu la probabilité de précipitations à l'échelle de l'ouragan Maria cinq fois plus probable. En outre, les intervalles entre les tempêtes de fortes pluies comme Irma et Maria ont déjà diminué de 50 %, remonter la possibilité de la séquence qui a eu lieu en 2017.
Les forêts tropicales absorbent désormais un tiers moins de carbone de l'air qu'elles ne le faisaient dans les années 1990, selon une étude publiée la semaine dernière. Les principales raisons en ce moment sont le brûlage et l'abattage des arbres, températures plus élevées et sécheresses. Mais si la nouvelle étude tient le coup, à certains endroits, ce ne sera peut-être pas le feu la prochaine fois, mais de l'eau.
