Un groupe de chercheurs dirigé par des Brésiliens a utilisé un modèle innovant pour cartographier les lacunes de la forêt amazonienne et identifier les facteurs qui contribuent à la mortalité des arbres. Stress hydrique, la fertilité des sols, et la dégradation anthropique des forêts ont le plus d'influence sur la dynamique des trouées dans la forêt tropicale humide la plus vaste et la plus riche en biodiversité du monde, selon un article sur l'étude publié dans Rapports scientifiques.

Les trouées forestières sont les plus fréquentes dans les zones où la fertilité des sols est la plus élevée, peut-être parce que l'abondance de matière organique entraîne une croissance plus rapide des arbres et des cycles de vie plus courts.

La principale méthode de collecte de données utilisée dans l'étude était le LiDAR (détection et télémétrie par la lumière), une méthode de télédétection qui utilise la lumière laser pulsée. Couverture étendue aux régions reculées de l'Amazonie brésilienne où le travail de terrain est très difficile et les images satellites peuvent être imprécises, principalement en raison de nuages ​​épais.

Un système LiDAR aéroporté émet des milliers ou des centaines de milliers d'impulsions lumineuses laser, qui rebondissent sur la surface de la Terre et reviennent au système à la vitesse de la lumière, permettant de déterminer la hauteur des arbres et autres objets sur la base du décalage entre l'émission et la réception des impulsions. La résolution peut atteindre 1 mètre, ainsi LiDAR est utilisé pour étudier la topographie et la structure de la végétation, souvent sous la forme d'un scan 3D.

"Les parties ouest et sud-est de l'Amazonie avaient le plus de lacunes, le plus proche de « l'arc de déforestation » à la frontière agricole. La dynamique forestière y est jusqu'à 35% plus rapide qu'au centre-est et au nord, avec plus de création de trouées et de mortalité des arbres, " Ricardo Dal'Agnol, premier auteur de l'article, a déclaré Agência FAPESP. Dal'Agnol est un ingénieur en environnement travaillant comme chercheur dans la division Observation de la Terre et géoinformatique de l'Institut national de recherche spatiale (INPE) du Brésil.

Dans l'étude, qui a été soutenu par la FAPESP, les scientifiques ont utilisé une base de données résultant de plus de 600 vols au-dessus de la forêt dans le cadre de l'Amazon Biomass Estimation Project (EBA) de l'INPE, dirigé par Jean Ometto, chercheur senior à l'INPE et co-auteur de l'article.

L'objectif de l'EBA était de quantifier la biomasse et le carbone en Amazonie et d'explorer la dynamique de la végétation dans la région. Les cartes produites par l'INPE dans le cadre du projet permettent de formuler des politiques publiques, faciliter l'inventaire des émissions, et estimer les bilans carbone.

Séquestration du carbone

Les forêts, surtout les forêts tropicales, sont considérés comme le plus grand réservoir biologique de biomasse et de carbone de la planète. Les arbres ont besoin de grandes quantités de CO 2 se développer et grandir. Les changements dans le fonctionnement des forêts et la mortalité des arbres influencent donc de manière significative la quantité d'émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Elles affectent aussi directement le marché des crédits carbone en cours de mise en place dans plusieurs pays suite à la régulation par l'Accord de Paris, une étape majeure de la politique environnementale mondiale.

En 2019, les émissions de gaz à effet de serre au Brésil ont augmenté de 9,6 % par rapport à l'année précédente, en grande partie à cause de la déforestation en Amazonie. Cette année-là, Le Brésil a pompé 2,17 milliards de tonnes brutes d'équivalent dioxyde de carbone (tCO 2 e) dans l'atmosphère, contre 1,98 milliard de tCO 2 e en 2018, inverser la tendance baissière observée les années précédentes, selon un rapport du système brésilien d'estimation des émissions et de l'élimination des gaz à effet de serre (SEEG).

« Les incertitudes associées aux moteurs et mécanismes de mortalité des arbres, surtout à plus petite échelle ( < 1ha), limiter notre capacité à mesurer avec précision les bilans de carbone des forêts tropicales et à évaluer les effets du changement climatique. La mortalité des arbres en Amazonie a apparemment augmenté depuis la dernière décennie, probablement en raison d'une plus grande variabilité climatique et des rétroactions d'une croissance et d'une mortalité plus rapides. Cela a effectivement raccourci les cycles de vie des arbres, " écrivent les chercheurs dans l'introduction du Rapports scientifiques article.

Des recherches antérieures avaient déjà souligné l'influence du changement climatique, en particulier la hausse des températures et un temps plus sec, sur la mortalité des arbres dans les forêts tropicales. Une étude récente, également dirigé par des chercheurs brésiliens, a été publié en décembre 2020 dans Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

Futur

Selon Dal'Agnol, cartographier les arbres qui meurent debout pour obtenir plus de données sur la dynamique forestière est le prochain grand défi. "Certains arbres meurent mais ne tombent pas, restant debout comme des troncs squelettiques, " a-t-il dit. " Une prochaine étape pourrait être d'essayer de cartographier ces arbres morts sur pied afin d'obtenir une image plus complète de la mortalité des arbres. "

Dans l'article, les scientifiques disent que "les modèles spatiaux des lacunes dynamiques" cartographiés à l'aide des données LiDAR étaient "notamment cohérents avec les modèles de mortalité sur le terrain" mais étaient inférieurs de 60%, probablement en raison de la « détection prédominante du mode de mort brisé/déraciné ».

la recherche postdoctorale de Dal'Agnol, sur laquelle il travaille désormais avec le soutien de la FAPESP, utilise une nouvelle approche d'analyse des données LiDAR aéroportées pour quantifier la mortalité des arbres et estimer la perte de biomasse dans les forêts tropicales. Le chercheur principal du projet est Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de Aragão, qui souscrit l'article en tant que dernier auteur.