Les chercheurs de l'ETH constatent que le changement climatique augmente le risque de gelée tardive dans les zones où les plantes ne sont pas adaptées à ce type de variation de température, mettant certaines forêts d'Europe et d'Asie à un risque plus élevé de dommages.

Le changement climatique expose les arbres tempérés d'Europe et d'Asie à un risque accru de vagues de froid à la fin du printemps, qui menacent les écosystèmes, agriculture et économies — découvre de nouvelles recherches menées par le Crowther Lab de l'ETH Zurich, publié dans la revue PNAS .

L'augmentation du réchauffement au début du printemps fait émerger des feuilles sur les arbres plus tôt dans l'année. Des estimations récentes montrent que cette avance dans le feuillage pourrait durer jusqu'à deux semaines en moyenne pendant le reste du siècle. Un feuillage hâtif expose les arbres à un plus grand risque de dommages graves causés par les gelées tardives du printemps, car les jeunes feuilles sont plus vulnérables au gel. La nouvelle étude montre que l'occurrence de telles gelées printanières tardives est en augmentation.

Prédire les risques futurs

L'augmentation du risque la plus spectaculaire se situe dans les zones où les gelées de fin de printemps étaient peu fréquentes :les régions côtières et orientales de l'Europe et de l'Asie de l'Est. Dans ces domaines, de nombreux arbres locaux sont « opportunistes, " et de feuilles après seulement de courtes périodes de réchauffement. Cela suggère que le changement climatique entraînera une inadéquation entre les incidences de gel à la fin du printemps et les stratégies des arbres pour faire face aux gelées. Par conséquent, les chercheurs s'attendent à ce que 35 % et 26 % des forêts tempérées européennes et asiatiques deviendront de plus en plus vulnérables aux gelées printanières à l'avenir. Constantin Zohner, auteur principal de l'étude, a déclaré :« J'ai commencé à enquêter sur le risque de gel parce que j'ai remarqué que des feuilles mouraient autour de ma maison en Allemagne. Certaines espèces étaient résistantes, d'autres sensibles. Je voulais montrer les différences globales et les adaptations évolutives et j'ai découvert que le risque de gel augmentait le plus en Europe et en Asie de l'Est." Thomas Crowther, du Crowther Lab de l'ETH Zurich et auteur principal de l'étude a déclaré :« En fournissant une compréhension quantitative et spatialement explicite du risque de gel tardif au printemps, cette étude peut être précieuse pour guider l'agriculture, sylviculture, et la prise de décision environnementale.

Le risque de gel impacte les économies et le changement climatique

Le réchauffement climatique est associé à un temps excessivement chaud et à des vagues de chaleur estivales. Cependant, le changement climatique exacerbera toutes sortes de conditions météorologiques extrêmes et les vagues de froid ne sont pas à négliger. En mars 2017, une vague de froid a tué la moitié des fleurs de cerisier emblématiques de Washington, DC qui avait émergé tôt après un mois de février inhabituellement chaud. Cette même année, une période chaude sans précédent a provoqué la pousse de la végétation en Europe occidentale avant une gelée printanière tardive en avril. Ce gel a causé de graves dommages aux plantes naturelles et cultivées, ce qui a entraîné au total une perte économique estimée à 3,3 milliards d'euros, dont seulement 18% étaient assurés, selon MunichRe.

La photosynthèse réduite résultant des dommages causés aux feuilles contribue également à une augmentation du carbone dans l'atmosphère. Les arbres endommagés n'absorbent pas autant de carbone.

Cartographier les modèles de gel et les caractéristiques des plantes

La nouvelle étude sur les mégadonnées a analysé les températures horaires dans le monde sur une période de 60 ans et cartographié près de 1, 500 espèces pour leur sensibilité au gel. L'association des épisodes de gelée annuelle et des caractéristiques des plantes à l'échelle mondiale a permis aux chercheurs de prévoir la vulnérabilité des forêts aux gelées tardives dans le cadre du changement climatique.

Les cartes montrent que ces vagues de froid sont généralement plus fréquentes en Amérique du Nord qu'en Europe et en Asie. Cela est principalement dû à l'absence de chaînes de montagnes est-ouest en Amérique du Nord permettant aux vagues de chaleur du golfe du Mexique et aux vagues de froid des régions arctiques de traverser le continent sans entrave, entraînant une forte variabilité de la température à court terme. L'étude révèle également que de nombreux arbres dans les zones historiquement sujettes au risque de gelée printanière, comme l'Amérique du Nord, ont investi dans certaines mesures de protection. Ces arbres « prudents » ne feuillissent que s'ils ont été suffisamment chauds. Cette mise en garde constitue une assurance précieuse contre les dommages dus au gel qui peuvent affecter leur croissance, reproduction et survie.