Quand la toundra arctique verdit, subir une croissance accrue des plantes, il peut avoir un impact sur les espèces sauvages, notamment le renne et le caribou. Crédit :Logan Berner/Université du nord de l'Arizona
Alors que les étés arctiques se réchauffent, Les paysages nordiques de la Terre changent. Utiliser des images satellites pour suivre les écosystèmes mondiaux de la toundra sur des décennies, une nouvelle étude a révélé que la région est devenue plus verte, car les températures plus chaudes de l'air et du sol entraînent une croissance accrue des plantes.
"La toundra arctique est l'un des biomes les plus froids de la Terre, et c'est aussi l'un des réchauffements les plus rapides, " a déclaré Logan Berner, un écologiste du changement global à la Northern Arizona University à Flagstaff, qui a dirigé les recherches récentes. "Ce verdissement de l'Arctique que nous voyons est vraiment un indicateur du changement climatique mondial - c'est une réponse à l'échelle du biome à la hausse des températures de l'air."
L'étude, publié cette semaine dans Communication Nature , est le premier à mesurer les changements de végétation sur l'ensemble de la toundra arctique, de l'Alaska et du Canada à la Sibérie, en utilisant les données satellitaires de Landsat, une mission conjointe de la NASA et de l'US Geological Survey (USGS). D'autres études ont utilisé les données satellitaires pour examiner des régions plus petites, puisque les données Landsat peuvent être utilisées pour déterminer la quantité de végétation en croissance active au sol. Le verdissement peut représenter des plantes qui poussent davantage, de plus en plus dense, et/ou des arbustes empiétant sur les herbes et mousses typiques de la toundra.
Lorsque la végétation de la toundra change, il impacte non seulement la faune qui dépend de certaines plantes, mais aussi les personnes qui vivent dans la région et dépendent des écosystèmes locaux pour se nourrir. Alors que les plantes actives absorberont plus de carbone de l'atmosphère, le réchauffement des températures pourrait également faire fondre le pergélisol, libérant ainsi des gaz à effet de serre. La recherche fait partie de l'Expérience sur la vulnérabilité boréale arctique de la NASA (ABoVE), qui vise à mieux comprendre comment les écosystèmes réagissent dans ces environnements en réchauffement et les implications sociales plus larges.
Berner et ses collègues ont utilisé les données Landsat et des calculs supplémentaires pour estimer le pic de verdure pour une année donnée pour chacun des 50, 000 sites sélectionnés au hasard à travers la toundra. Entre 1985 et 2016, environ 38 % des sites de toundra en Alaska, Canada, et l'Eurasie occidentale a montré un verdissement. Seuls 3% ont montré l'effet de brunissement inverse, ce qui signifierait moins de plantes en croissance active. Pour inclure les sites d'Eurasie orientale, ils ont comparé les données à partir de 2000, lorsque les satellites Landsat ont commencé à collecter régulièrement des images de cette région. Avec cette vision globale, 22% des sites verdissent entre 2000 et 2016, tandis que 4% ont bruni.
« Que ce soit depuis 1985 ou 2000, nous voyons ce verdissement de l'Arctique évident dans le dossier Landsat, " a déclaré Berner. " Et nous voyons ce verdissement à l'échelle du biome en même temps et sur la même période que nous voyons des augmentations très rapides des températures de l'air en été. "
L'étude est la première à mesurer les changements de végétation dans la toundra arctique, de l'Alaska et du Canada à la Sibérie, en utilisant les données satellitaires de Landsat, une mission conjointe de la NASA et du US Geological Survey. Crédit :Logan Berner, Université de l'Arizona du Nord
Les chercheurs ont comparé ces modèles de verdissement avec d'autres facteurs, et a constaté qu'il est également associé à des températures plus élevées du sol et à une humidité plus élevée du sol. Ils ont confirmé ces résultats avec des mesures de croissance des plantes sur des sites de terrain autour de l'Arctique.
"Landsat est essentiel pour ce type de mesures car il collecte des données à une échelle beaucoup plus fine que ce qui était utilisé auparavant", dit Scott Goetz, professeur à la Northern Arizona University qui a également travaillé sur l'étude et dirige l'équipe scientifique ABoVE. Cela permet aux chercheurs d'étudier ce qui est à l'origine des changements dans la toundra. "Il y a beaucoup de variabilité à micro-échelle dans l'Arctique, il est donc important de travailler à une résolution plus fine tout en ayant un long enregistrement de données, " Goetz a déclaré. "C'est pourquoi Landsat est si précieux."
