Cette carte montre l'emplacement et la gravité de la perte d'habitat de mangrove, mesuré en kilomètres, causées par des facteurs naturels et humains de 2000 à 2016. Les zones plus sombres ont subi plus de pertes au cours de la période. Crédit :NASA Earth Observatory/Joshua Stevens
En utilisant les données haute résolution du projet commun NASA-U.S. Programme Landsat de la Commission géologique, des chercheurs ont créé la première carte des causes du changement dans les habitats mondiaux des mangroves entre 2000 et 2016, un outil précieux pour aider les efforts de conservation pour ces défenseurs vitaux du littoral.
Les mangroves sont des arbres et arbustes rustiques qui poussent dans le salé, mouiller, les sols boueux des côtes tropicales et subtropicales de la Terre. Ils protègent les côtes de l'érosion et des dommages causés par les tempêtes; stocker du carbone dans leurs racines, les troncs, et dans le sol; et fournir des habitats pour les espèces marines d'importance commerciale. L'étude a montré que dans l'ensemble, la perte d'habitat de mangrove a diminué au cours de la période. Cependant, les pertes dues à des causes naturelles telles que l'érosion et les conditions météorologiques extrêmes ont diminué plus lentement que les causes humaines telles que l'agriculture et l'aquaculture. Pour les gestionnaires de la conservation et des ressources essayant de prévenir la perte ou de rétablir de nouveaux habitats, cette constatation met en évidence la nécessité de stratégies qui tiennent compte des causes naturelles de perte.
La carte mondiale profitera aux chercheurs qui étudient les impacts du cycle du carbone des gains et pertes de mangroves, ainsi que d'aider les organisations de conservation à identifier où protéger ou restaurer ces habitats côtiers vitaux.
Protéger les frontières côtières
En 2010, les mangroves en couvraient environ 53, 000 miles carrés de côtes terrestres, chevauchant la ligne entre l'eau salée et le sol boueux avec leur long, systèmes racinaires semblables à des échasses. La majorité de ces écosystèmes se trouvent en Asie du Sud-Est, mais ils existent dans toutes les latitudes tropicales et subtropicales du globe.
Ces arbres et arbustes rustiques offrent un « triple coup » d'avantages environnementaux, dit Lola Fatoyinbo Agueh, un scientifique de l'environnement au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Les mangroves sont des puits de carbone particulièrement efficaces :des endroits où le carbone est stocké hors de l'atmosphère. Ils ne représentent que 3 pour cent de la couverture forestière de la Terre, mais s'ils étaient tous abattus, ils pourraient contribuer jusqu'à 10 pour cent des émissions mondiales de carbone. Adapté pour résister à l'eau salée, fortes marées, sols pauvres en oxygène et températures tropicales chaudes, les mangroves protègent les côtes de l'érosion et des ondes de tempête et constituent une « pépinière » pour les créatures marines.
« Les mangroves offrent une protection du littoral contre les tempêtes extrêmes et les raz-de-marée, " dit Fatoyinbo. " Parce que ce sont des arbres amphibies, leur structure racinaire protège l'intérieur des terres de la côte, et ils protègent également la côte de l'intérieur des terres, car ils sont capables d'accumuler une grande partie de la terre qui vient de l'amont ou de la côte. Ils détiennent ce sédiment dans leurs racines et cultivent essentiellement de nouvelles terres. Si vous avez des zones où vous avez une érosion accrue en raison de l'élévation du niveau de la mer, les mangroves pourraient contrer cela."
Entre 2000 et 2016, les causes naturelles et humaines de la perte d'habitat de mangrove ont diminué, mais les causes naturelles comme l'érosion et les tempêtes ont diminué plus lentement que les causes humaines. Dans certains cas, cela était dû à des efforts de conservation fructueux, mais dans d'autres, car « il n'y a tout simplement plus de mangroves à perdre, " a déclaré l'auteur principal Liza Goldberg. Crédit :NASA Earth Observatory/Joshua Stevens
Les mangroves sont menacées par la déforestation depuis des décennies, comme l'agriculture et l'aquaculture, le développement urbain et la récolte ont causé la perte de plus d'un quart des forêts de mangrove au cours des 50 dernières années. Les forêts d'Asie du Sud-Est ont été particulièrement touchées, alors que des pays comme l'Indonésie défrichent les mangroves pour faire de la place à la crevette et à la riziculture.
Lors de la planification des efforts de conservation ou de restauration de ces forêts cruciales, les experts doivent savoir quelles sont les principales menaces humaines et naturelles pour leur région. En utilisant des images haute résolution de Landsat 5, 7 et 8, Fatoyinbo et ses collègues ont utilisé des algorithmes d'apprentissage automatique pour créer une carte haute résolution des pertes de mangroves entre 2000 et 2016, avec un ajout important :ils ont montré ce qui a conduit à ces pertes.
L'équipe a découvert que près de 1 300 miles carrés de forêts de mangroves ont été perdus au cours de la période d'étude, soit environ 2 pour cent de la superficie mondiale des mangroves. Soixante-deux pour cent de la superficie perdue étaient dus à des causes humaines, principalement l'agriculture et l'aquaculture. Le reste était dû à des causes naturelles, y compris l'érosion et les phénomènes météorologiques extrêmes.
Au cours de la période, les facteurs de perte tant humains que naturels ont diminué, dit l'équipe. Mais l'impact humain a diminué plus rapidement.
"D'un côté, c'est bien, " a déclaré l'auteur principal Liza Goldberg, un stagiaire Goddard de la NASA et étudiant de première année en herbe à l'Université de Stanford. "Cela montre que les efforts de conservation gagnent en efficacité à l'échelle locale, et il y a une prise de conscience de l'importance des mangroves, dommages économiques causés par les tempêtes, et la perte de la vie. Mais d'un autre côté, la baisse des pertes, surtout en Asie du Sud-Est, signifie que dans de nombreux domaines, il n'y a tout simplement plus de mangroves à perdre."
Alors que les facteurs naturels de perte ont également diminué, ils l'ont fait plus lentement, dit l'équipe. Ce changement dans la proportion de facteurs de perte pose des défis pour la conservation et les gestionnaires des ressources.
« Le principal point à retenir est que les efforts de conservation et de restauration devraient continuer à se concentrer davantage sur l'évaluation et l'atténuation des menaces naturelles, " a déclaré Goldberg.
n 2002, le delta du Rio Cauto, photographié ici dans une image Landsat 8 de janvier 2020, a été nommé site Ramsar - une zone humide d'importance internationalement reconnue. Le delta abrite de nombreuses espèces de mangroves. Crédit :NASA Earth Observatory/Lauren Dauphin
Outre leur rôle dans la stabilisation des écosystèmes côtiers, les mangroves sont vitales pour le cycle du carbone de la Terre - l'échange de carbone entre la terre, océan, atmosphère et êtres vivants. Leurs feuilles tombent au sol et se décomposent très lentement, créer de la tourbe riche en carbone au lieu de la rejeter dans l'atmosphère. Lorsque ces arbres et arbustes sont abattus ou détruits par des tempêtes ou des inondations, que le carbone s'échappe à la place dans l'atmosphère, où il contribue au changement climatique en tant que gaz à effet de serre.
"Le type d'émissions de carbone que vous verrez des mangroves dépend du type de conversion qui se produit, " a déclaré Fatoyinbo. " Si vous faites de la coupe à blanc et creusez le sol où la plupart du carbone est stocké pour le mettre dans un étang à crevettes, qui aura un taux d'émission très différent de, Disons, une tempête tropicale qui arrive et endommage les arbres sur pied, mais où vous pourriez avoir une repousse par la suite."
L'équipe collabore avec des organisations à but non lucratif et d'autres pour exploiter leurs données, aide à l'estimation des émissions de carbone, la planification de la conservation et d'autres initiatives visant à protéger ces écosystèmes pour les générations futures.
Jeunes scientifiques en pleine croissance
Goldberg a commencé à travailler avec Fatoyinbo et David Lagomasino alors qu'elle n'avait que 14 ans, commençant par des tâches de laboratoire de base et passant rapidement à l'écriture de ses propres codes d'analyse pour les données de mangrove. Elle a récemment terminé sa dernière année d'études secondaires à l'école secondaire Atholton dans le Maryland et commencera ses études de premier cycle à l'Université de Stanford cet automne.
"Travailler avec Liza a été vraiment incroyable. Elle est très inspirante, " a déclaré Fatoyinbo. " Nous avons eu beaucoup de discussions avec elle et de grandes organisations internationales qui s'intéressent aux mangroves, et lorsque nous leur avons demandé ce qui les aiderait à mieux mettre en œuvre leurs politiques et procédures, nous n'arrêtions pas d'entendre parler de la nécessité de meilleures cartes du changement et de mieux comprendre quels sont les moteurs du changement. Liza l'a pris et a couru avec."
Goldberg prévoit de poursuivre son partenariat avec l'équipe de Fatoyinbo pendant ses études de premier cycle.
"Ce fut un honneur de travailler avec Lola et son équipe ces dernières années, " a déclaré Goldberg. " Il est rare de trouver un environnement où les gens sont si favorables, quels que soient votre âge et votre niveau d'expertise, et cela a été inestimable pour mes propres recherches alors que je vais à l'université. Cet environnement est unique à la NASA et à Goddard."
