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Les écosystèmes forestiers tropicaux sont une partie importante du cycle mondial du carbone car ils absorbent et stockent de grandes quantités de CO
Les auteurs de la nouvelle étude publiée dans Rapports scientifiques étudié le nombre d'espèces nécessaires au fonctionnement des écosystèmes tropicaux et aux services écosystémiques associés, y compris la séquestration du carbone, pour projeter les futurs changements climatiques qui affectent le stockage du carbone dans les écosystèmes et pourraient ainsi déclencher d'autres changements climatiques par l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre. Il est important de construire des scénarios réalistes du fonctionnement des écosystèmes tropicaux pour améliorer les stratégies actuelles de conservation et de gestion.
« Nous voulions savoir combien de détails nous devons connaître pour faire des hypothèses valides en termes de force des puits de carbone tropicaux, en d'autres termes, quelle quantité de carbone est réellement séquestrée par la végétation tropicale ? En outre, nous voulions savoir si des facteurs biotiques, différences entre les espèces végétales, sont responsables de capter plus ou moins de carbone dans l'atmosphère, ou si les différences sont dues à des facteurs abiotiques, ou des facteurs environnementaux locaux tels que les propriétés du sol qui influencent également la force des puits de carbone dans les écosystèmes tropicaux, " explique Florian Hofhansl, auteur principal de l'étude, chercheur postdoctoral à l'IIASA Ecosystems Services and Management, et les programmes d'évolution et d'écologie.
Selon les chercheurs, il est généralement admis que des communautés plus diversifiées captent plus efficacement les ressources disponibles en raison de la complémentarité des niches et des préférences de certaines espèces pour des conditions spécifiques. Les résultats montrent qu'en effet, les facteurs abiotiques et biotiques interagissent les uns avec les autres pour déterminer la quantité de carbone pouvant être stockée par l'écosystème en fonction de la disponibilité d'autres ressources comme l'eau et les nutriments. Cela indique que des facteurs multiples et interdépendants devraient être pris en compte pour arriver à des projections plausibles de la force future des puits de carbone de l'écosystème.
Une analyse basée sur une modélisation statistique des chemins a révélé qu'outre les facteurs climatiques tels que la température et les précipitations, des facteurs tels que la texture et la chimie du sol sont des contrôles importants en ce qui concerne la composition de la communauté végétale tropicale, car ils affectent la disponibilité des ressources en eau et en nutriments.
À cet égard, l'étude a spécifiquement examiné les différences entre les arbres, palmiers, et les lianes (à longue tige, vignes ligneuses qui utilisent des arbres et d'autres plantes pour grimper jusqu'à la canopée). Chacun de ces groupes diffère en termes de quantité de carbone qu'il est capable de stocker en raison de différences dans sa stratégie écologique. Les lianes sont, par exemple, à croissance relativement rapide et essayer d'atteindre la canopée pour se rendre au soleil, mais ne stockent pas autant de carbone qu'une tige d'arbre pour atteindre la même hauteur dans la canopée.
Les palmiers restent principalement dans le sous-bois. L'analyse a en outre montré que les palmiers étaient plus abondants sur les sols à forte densité apparente et à faible disponibilité de phosphore dans le sol, tandis que certaines espèces d'arbres ont été trouvées sur des sols relativement moins denses avec une grande disponibilité en eau du sol, conduisant à des différences dans la composition des communautés végétales à travers le paysage. En outre, les sites avec moins de ressources contenaient des communautés végétales moins diversifiées que ceux avec un approvisionnement suffisant en eau et en éléments nutritifs du sol.
Les projections traditionnelles à grande échelle des effets du changement global sur les forêts tropicales, cependant, ignorent généralement les facteurs sous-jacents déclenchant des différences dans la composition des communautés végétales, et en conséquence, la plupart des approches actuellement appliquées ne parviennent pas à représenter des processus écosystémiques cruciaux tels que le stockage du carbone de la végétation. Ceci est principalement dû au fait que les techniques de télédétection s'intègrent généralement sur de vastes zones spatiales, faisant ainsi la moyenne de la diversité des paysages locaux, tandis que les modèles de végétation ignorent généralement la réponse variable des différentes communautés végétales aux facteurs climatiques. Les auteurs affirment que les résultats de leurs études pourraient être utilisés pour améliorer les modèles de végétation actuels, permettant ainsi aux scientifiques d'affiner les projections du fonctionnement des écosystèmes forestiers tropicaux dans le cadre de futurs scénarios de changement climatique.
"Nous ne pouvons arriver aux bonnes conclusions et fournir des projections futures de la quantité de carbone pouvant être stocké que si nous comprenons la complexité des systèmes écologiques et ce que cela signifie pour les rétroactions atmosphériques, comme les émissions de gaz à effet de serre augmentant encore le réchauffement climatique, " dit Hofhansl. " Nos analyses ont mis en évidence qu'il est important de canaliser les connaissances de plusieurs disciplines scientifiques, comme la botanique (identification des espèces), écologie végétale (identification des stratégies fonctionnelles), et la géologie (identifier les différences dans les types de sols). Tout cela déterminera combien de carbone est séquestré par la végétation et combien il en restera dans l'atmosphère, réchauffant ainsi davantage le système de climatisation, " conclut-il.
