Depuis 1982, plus de 200, 000 arbres sont mesurés tous les cinq ans sur l'île de Barro Colorado au Panama. Crédit :Christian Ziegler
Un groupe d'arbres qui poussent vite, vivent longtemps et se reproduisent lentement représentent la majeure partie de la biomasse - et du stockage de carbone - dans certaines forêts tropicales humides, une équipe de scientifiques dit dans un article publié cette semaine dans la revue Science . Le constat que ces arbres, appelés pionniers de longue durée, jouer un rôle beaucoup plus important dans le stockage du carbone qu'on ne le pensait auparavant peut avoir des implications dans les efforts de préservation des forêts en tant que stratégie de lutte contre le changement climatique.
"Les gens se demandent si ces pionniers de longue durée contribuent beaucoup au stockage du carbone à long terme, " a déclaré Caroline Farrior, un professeur adjoint de biologie intégrative à l'Université du Texas à Austin et un chercheur principal de l'étude. "Nous avons été surpris de constater qu'ils le font."
On ne sait pas dans quelle mesure les forêts tropicales humides peuvent aider à absorber l'excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère produit par la combustion de combustibles fossiles. Néanmoins, la nouvelle étude fournit des informations sur le rôle de différentes espèces d'arbres dans le stockage du carbone.
En utilisant plus de 30 ans de données collectées dans une forêt tropicale humide au Panama, l'équipe a découvert certains traits clés des arbres qui, lorsqu'il est intégré dans des modèles informatiques liés au changement climatique, améliorera la précision des modèles. Avec le modèle amélioré de l'équipe, les scientifiques prévoient de commencer à répondre aux questions sur ce qui détermine la composition des forêts au fil du temps et sur les facteurs qui affectent le stockage du carbone.
La plupart des modèles existants du système terrestre utilisés pour prévoir le climat mondial dans des décennies, y compris ceux utilisés par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, représentent les arbres d'une forêt comme étant tous fondamentalement les mêmes.
L'équipe a découvert que la composition d'une forêt tropicale humide au fil du temps dépend de la façon dont chaque espèce d'arbre équilibre deux ensembles différents de compromis :la croissance par rapport à la survie (par exemple, un type d'arbre peut pousser rapidement mais mourir jeune) et la stature par rapport à la reproduction (un autre peut grandir mais se reproduire tranquillement). L'équipe a également découvert que les près de 300 espèces d'arbres uniques qui vivent sur l'île de Barro Colorado au Panama (points gris) peuvent être représentées dans leur modèle informatique par seulement cinq groupes fonctionnels et produisent toujours des prévisions précises de la composition des arbres et de la biomasse forestière au fil du temps. Crédit :Université du Texas à Austin/Centre allemand de recherche sur la biodiversité intégrative (iDiv)
"Cette analyse montre que ce n'est pas assez bon pour les forêts tropicales et offre une voie à suivre, " Farrior a déclaré. "Nous montrons que la variation de la croissance des espèces forestières tropicales, la survie et la reproduction sont importantes pour prédire le stockage du carbone forestier."
Le projet a été mené par Nadja Rüger, chercheur au Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv), Halle-Iéna-Leipzig.
En plus de la découverte sur les pionniers de longue durée, l'équipe a découvert que la composition d'une forêt tropicale au fil du temps dépend de la façon dont chaque espèce d'arbre équilibre deux ensembles différents de compromis :la croissance par rapport à la survie (par exemple, un type d'arbre peut pousser rapidement mais mourir jeune) et la stature par rapport à la reproduction (un autre peut grandir mais se reproduire tranquillement). Tracer chaque espèce comme un point sur un graphique basé sur l'endroit où elles se situent le long de ces deux axes différents a permis aux scientifiques d'avoir un modèle plus sophistiqué et précis que les précédents, qui se concentrait généralement exclusivement sur le premier de ces deux compromis ou paramétrait les groupes par différents moyens.
"Pour vraiment apprécier qu'il y a ce deuxième compromis entre la stature et la reproduction, et qu'il est important dans les forêts anciennes, est un gros problème biologiquement, " dit Farrior.
Environ 300 espèces d'arbres poussent dans 50 hectares de forêt ancienne sur l'île de Barro Colorado, Panama. Crédit :Christian Ziegler
L'équipe a également découvert que les près de 300 espèces d'arbres uniques qui vivent sur l'île de Barro Colorado, qui se trouve au milieu du canal de Panama, peuvent être représentés dans leur modèle informatique par seulement cinq groupes fonctionnels tout en produisant des prévisions précises de la composition des arbres et de la biomasse forestière au fil du temps.
Il n'est pas possible de vérifier directement les prévisions d'un modèle forestier dans les décennies à venir. Les chercheurs ont donc fait la meilleure chose suivante :ils ont ensemencé leur modèle avec des données sur la composition des forêts collectées sur leur site au Panama dans les années 1980, puis ont fait avancer le modèle pour montrer qu'il représente avec précision les changements qui se sont produits depuis lors jusqu'à aujourd'hui. C'est ce qu'on appelle "l'hindcasting".
Prochain, ils prévoient d'explorer comment un monde qui se réchauffe pourrait profiter aux arbres avec certains traits par rapport à d'autres, la composition changeante des forêts et le potentiel des forêts à stocker le carbone.
« L'une des plus grandes inconnues de la prévision climatique est :que vont faire les arbres ? » dit Farrior. "Nous devons vraiment maîtriser cela si nous voulons prédire avec précision comment le climat changera et gérer les forêts. À l'heure actuelle, ils absorbent une partie de l'excès de carbone que nous produisons et retardent le changement climatique, mais continueront-ils à le faire ?"
