Le bassin amazonien, abrite la plus grande forêt tropicale du monde, joue un rôle crucial dans le maintien du bilan carbone de la planète, absorbant et stockant des milliards de tonnes de dioxyde de carbone chaque année. Mais un point de basculement se profile, celui qui pourrait transformer ce puits de carbone vital en l'une des plus grandes sources de dioxyde de carbone de la planète.

En "sentant la forêt, " une équipe de chercheurs dirigée par Harvard et financée par la National Science Foundation des États-Unis tente de mesurer comment et quand ce changement pourrait se produire. Les scientifiques rapportent leurs résultats dans la revue Sciences de l'environnement :Atmosphères .

Alors que la planète se réchauffe, la sécheresse, les feux de forêt et les changements climatiques menacent quelque 400 milliards d'arbres en Amazonie, dont certains sont déjà menacés par l'exploitation forestière et minière. Lorsque les arbres sont endommagés ou tués, ils se décomposent et libèrent du carbone dans l'atmosphère.

"Changement climatique, ainsi que la déforestation d'origine humaine et la combustion de la biomasse, peut conduire à des points de basculement écologiques et climatiques qui pourraient libérer des réservoirs massifs de carbone stocké, ", a déclaré le scientifique de l'atmosphère Scot Martin de l'Université Harvard.

La question est :comment savons-nous quand nous approchons de ce point de basculement ?

Martin, avec une équipe internationale de chercheurs et de collaborateurs de l'Amazonas State University et de la Amazonas State Research Support Foundation, a développé un système de détection précoce pour surveiller les changements en Amazonie.

La recherche vise à mieux comprendre comment l'Amazonie réagit au stress. L'équipe cartographie et surveille les signaux chimiques uniques émis par les arbres appelés composés organiques volatils, ou COV.

Chaque espèce de plante émet une signature COV différente, comme une empreinte digitale, qui peut changer en fonction de la saison ou des stress de la plante, par exemple, sécheresse ou inondations.

« Les forêts peuvent nous parler à travers les COV, ", a déclaré Martin. "La traduction de ces signaux peut permettre de comprendre comment les écosystèmes forestiers réagissent au stress et au changement climatique."

Mais il existe des défis majeurs à la collecte de données sur les COV. Les avions peuvent parcourir de grandes distances mais ne peuvent pas voler assez bas pour collecter des échantillons de COV, qui atteignent des hauteurs de seulement un kilomètre ou moins au-dessus de la canopée. Les tours peuvent détecter à la bonne hauteur, mais uniquement pour l'écosystème local.

Pour combler ce canyon de données, l'équipe se tourne vers les drones.

"Ce qui rend les capteurs basés sur des drones si passionnants, c'est qu'ils offrent la possibilité de collecter des données à des échelles inexplorées, ", a déclaré Martin. "Cela pourrait conduire à des informations révolutionnaires sur les écosystèmes amazoniens soumis au stress climatique et aux changements anticipés du climat et de la biodiversité."

Ajout de Sylvia Edgerton, un directeur de programme à la Division des sciences atmosphériques et géospatiales de la NSF, "L'utilisation d'un véhicule aérien sans pilote pour cartographier les concentrations de ces composés dans la canopée est une nouvelle approche pour évaluer la part de leur concentration provenant de processus biologiques dans les plantes par rapport à la production secondaire à partir de réactions chimiques atmosphériques dans la canopée."