Une plus grande partie de la forêt amazonienne qu'on ne le croyait auparavant risque de franchir un point de basculement où elle deviendrait un écosystème de type savane, selon de nouvelles recherches. L'étude, sur la base de modèles informatiques et d'analyses de données, est publié dans la revue Communication Nature .

Les forêts tropicales sont sensibles aux changements qui affectent les précipitations pendant de longues périodes. Si les précipitations descendent en dessous d'un certain seuil, les zones peuvent passer à l'état de savane.

"Dans environ 40 pour cent de l'Amazonie, les précipitations sont maintenant à un niveau où la forêt pourrait exister dans l'un ou l'autre état - forêt tropicale ou savane, selon nos constatations, " dit l'auteur principal Arie Staal, ancien chercheur postdoctoral au Stockholm Resilience Centre et à l'Institut Copernicus de l'Université d'Utrecht.

Les conclusions sont préoccupantes car certaines parties de la région amazonienne reçoivent actuellement moins de pluie qu'auparavant, et cette tendance devrait s'aggraver à mesure que la région se réchauffe en raison de l'augmentation des émissions de gaz à effet de serre.

Staal et ses collègues se sont concentrés sur la stabilité des forêts tropicales humides des Amériques, Afrique, Asie et Océanie. Grâce à leur approche, ils ont pu explorer comment les forêts tropicales réagissent aux changements de précipitations.

"En utilisant les dernières données atmosphériques disponibles et les modèles de téléconnexion, nous avons pu simuler les effets sous le vent de la disparition des forêts pour l'ensemble des forêts tropicales. En intégrant ces analyses sur l'ensemble des tropiques, le tableau de la stabilité systématique des forêts tropicales s'est dégagé, " dit Obbe Tuinenburg, ancien professeur assistant à l'Institut Copernicus de l'Université d'Utrecht et chercheur invité au Stockholm Resilience Center.

L'équipe a exploré la résilience des forêts tropicales humides en examinant deux questions :si toutes les forêts des tropiques disparaissaient, où repousseraient-ils ? Et l'inverse :que se passe-t-il si les forêts tropicales couvrent toute la région tropicale de la Terre ?

De tels scénarios extrêmes pourraient informer les scientifiques sur la résilience et la stabilité des vraies forêts tropicales. Ils peuvent également aider les chercheurs à comprendre comment les forêts réagiront à l'évolution des précipitations à mesure que les gaz à effet de serre dans l'atmosphère augmentent.

Les chercheurs ont exécuté les simulations en commençant par l'absence de forêts sous les tropiques à travers l'Afrique, les Amériques, Asie et Australie. Ils ont observé des forêts émerger au fil du temps dans les modèles. Cela leur a permis d'explorer le couvert forestier minimum pour toutes les régions.

Staal a dit, "La dynamique des forêts tropicales est intéressante. Au fur et à mesure que les forêts grandissent et s'étendent dans une région, cela affecte les précipitations - les forêts créent leur propre pluie parce que les feuilles dégagent de la vapeur d'eau, et cela tombe sous forme de pluie plus loin sous le vent. Les précipitations signifient moins d'incendies, ce qui entraîne encore plus de forêts. Nos simulations capturent cette dynamique."

L'équipe a exécuté les modèles une deuxième fois, cette fois dans un monde où les forêts tropicales recouvraient entièrement les régions tropicales de la Terre. Il s'agit d'un scénario instable car dans de nombreux endroits, il n'y a pas assez de précipitations pour maintenir une forêt tropicale. Dans de nombreux endroits, les forêts ont reculé en raison du manque d'humidité.

Staal dit, « Alors que les forêts rétrécissent, nous recevons moins de précipitations sous le vent et cela provoque un assèchement entraînant plus d'incendies et de pertes de forêts :un cercle vicieux. »

Finalement, les chercheurs ont exploré ce qui se passe si les émissions continuent d'augmenter ce siècle selon un scénario d'émissions très élevé utilisé par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).

Globalement, les chercheurs ont découvert qu'à mesure que les émissions augmentent, de plus en plus de régions de l'Amazonie perdent leur résilience naturelle, deviennent instables et plus susceptibles de se dessécher et de basculer vers un écosystème de type savane. Ils notent que même la partie la plus résistante de la forêt tropicale rétrécit. En d'autres termes, une plus grande partie de la forêt tropicale est susceptible de franchir un point de non-retour car les émissions de gaz à effet de serre atteignent des niveaux très élevés.

"Si nous supprimions tous les arbres de l'Amazonie dans un scénario à fortes émissions, une zone beaucoup plus petite repousserait que ce ne serait le cas dans le climat actuel, ", déclare le co-auteur Lan Wang-Erlandsson du Stockholm Resilience Center.

Les chercheurs concluent que la plus petite zone pouvant abriter une forêt tropicale en Amazonie se contracte de 66% dans le scénario à émissions élevées.

Dans le bassin du Congo, l'équipe a constaté que la forêt risque de changer d'état partout et ne repoussera pas une fois partie, mais que dans un scénario d'émissions élevées, une partie de la forêt devient moins susceptible de franchir un point de basculement. Mais Wang-Erlandsson ajoute, "Cette zone où la repousse des forêts naturelles est possible reste relativement petite. Nous comprenons maintenant que les forêts tropicales humides de tous les continents sont très sensibles au changement global et peuvent perdre rapidement leur capacité d'adaptation, " dit Ingo Fetzer du Stockholm Resilience Center. " Une fois parti, leur rétablissement prendra plusieurs décennies pour revenir à leur état d'origine. Et étant donné que les forêts tropicales abritent la majorité de toutes les espèces mondiales, tout cela sera perdu à jamais."

Les universitaires ont découvert que les étendues minimale et maximale des forêts tropicales humides d'Indonésie et de Malaisie sont relativement stables car leurs précipitations dépendent davantage de l'océan qui les entoure que des précipitations générées par la couverture forestière.

L'étude n'a exploré que les impacts du changement climatique sur les forêts tropicales. Il n'a pas évalué le stress supplémentaire de la déforestation dans les tropiques en raison de l'expansion agricole et de l'exploitation forestière.