L'étude s'est concentrée sur les tourbières boisées et les forêts comme le paysage illustré ici près de la ville de Wrigley dans les Territoires du Nord-Ouest du Canada. Cette imagerie de drone a été prise par Jonathan Wang, alors doctorant à la BU, en juin 2017. Crédit :Jonathan Wang
De nouvelles recherches indiquent que les modèles informatiques actuellement utilisés pour simuler la façon dont le climat de la Terre changera à l'avenir sous-estiment l'impact des incendies de forêt et de l'assèchement du climat sur les forêts les plus septentrionales du monde, qui constituent le plus grand biome forestier de la planète. C'est une compréhension importante parce que ces forêts nordiques absorbent une quantité importante de dioxyde de carbone de la Terre.
La découverte, atteint en étudiant 30 ans de forêts du monde à l'aide des données d'imagerie satellitaire de la NASA, suggère que les forêts ne pourront pas séquestrer autant de carbone que prévu, faire des efforts pour réduire les émissions de carbone d'autant plus urgent.
"Les incendies s'intensifient, et quand les forêts brûlent, le carbone est rejeté dans l'atmosphère, " déclare Mark Friedl, spécialiste de l'environnement de l'Université de Boston, auteur principal de l'étude publiée dans Nature Changement Climatique . "Mais nous voyons aussi des saisons de croissance plus longues, températures plus chaudes, qui attire le carbone hors de l'atmosphère [et dans les plantes]. Plus de CO
Les forêts d'aujourd'hui captent environ 30 pour cent de tout le CO d'origine humaine
« Les modèles actuels des systèmes terrestres semblent déformer une grande partie de la biosphère mondiale. Ces modèles simulent l'atmosphère, océans, et biosphère, et nos résultats suggèrent que [la simulation basée sur un modèle des forêts nordiques] a été loin, " dit Friedl, professeur à la BU College of Arts &Sciences de la Terre et de l'environnement et directeur par intérim du Centre de télédétection de la BU. Il est un expert dans l'utilisation des données d'imagerie satellitaire pour surveiller les écosystèmes de la Terre à l'échelle mondiale.
« Il ne suffit pas qu'une forêt absorbe et stocke du carbone dans son bois et ses sols. Pour que cela soit un réel avantage, la forêt doit rester intacte - un défi croissant dans un réchauffement, climat plus propice aux incendies, " dit Jonathan Wang, l'auteur principal du journal. « Le Grand Nord abrite de vastes, des réserves denses de carbone très sensibles au changement climatique, et il faudra beaucoup de surveillance et d'efforts pour s'assurer que ces forêts et leurs réserves de carbone restent intactes."
Travaillant sur son doctorat. dans le laboratoire de Friedl, Wang a recherché de nouvelles façons d'exploiter l'enregistrement des données collectées par le programme Landsat de longue date, une mission conjointe NASA/US Geological Survey qui a largement photographié la surface de la Terre à partir de satellites pendant des décennies, pour comprendre comment les forêts de la Terre changent. Wang dit que les nouvelles techniques de calcul et d'apprentissage automatique pour combiner de grands ensembles de données de télédétection sont devenues beaucoup plus avancées, "permettant la surveillance des écosystèmes même les plus éloignés avec des détails sans précédent."
Il a développé une méthode pour obtenir des informations plus riches à partir de 30 ans de données Landsat en les comparant avec des mesures plus récentes de la mission ICESat de la NASA, un satellite équipé d'une technologie d'imagerie laser, appelé LiDAR, qui peut détecter la hauteur de la végétation dans une forêt. Landsat, d'autre part, détecte principalement le couvert forestier, mais pas la hauteur des arbres.
En comparant les nouvelles mesures LiDAR avec les données d'imagerie recueillies à partir de Landsat au cours de la même période, l'équipe a ensuite travaillé à rebours pour calculer la hauteur et la densité de la végétation au cours des trois dernières décennies. Ils pourraient alors déterminer comment la biomasse des forêts nordiques de la Terre a changé au fil du temps, révélant que les forêts ont perdu plus de biomasse que prévu en raison des incendies de forêt de plus en plus fréquents et étendus.
Spécifiquement, Friedl dit, les forêts perdent des conifères, des arbres emblématiques des forêts nordiques de la Terre, et pour une bonne raison. "Les feux entrent et brûlent, puis les essences les plus opportunistes repoussent en premier, comme les feuillus, qui sont ensuite remplacées par des conifères comme l'épinette noire, " dit-il. " Mais au cours des 30 dernières années, ce qui n'est pas long dans le contexte du changement climatique, nous voyons des incendies détruire plus de forêts, et nous voyons des bois durs rester plus longtemps plutôt que d'être remplacés par des conifères."
Les conifères sont mieux adaptés aux climats froids que les feuillus, ce qui pourrait potentiellement contribuer à la diminution de la biomasse globale des forêts.
"Un argument souvent avancé contre l'action climatique est les avantages supposés que les écosystèmes et les communautés du Grand Nord profiteront d'une augmentation de la chaleur, " dit Wang. Il espère que la découverte de l'étude aidera les gens à comprendre que la crise climatique mondiale a de sérieux problèmes pour le Grand Nord, également. "C'est peut-être verdissant, en quelques sortes, " il dit, « mais en réalité, l'augmentation des incendies de forêt due au climat annule une grande partie des avantages potentiels d'un réchauffement, verdir le nord."
Les découvertes de Wang et Friedl mettent en lumière une question à laquelle il aurait été difficile de répondre sans l'aide des "yeux dans le ciel" de la NASA.
« Les régimes d'incendie changent à cause du climat, et de nombreuses zones des forêts du monde se trouvent dans des zones inhabitées où les effets des incendies intenses peuvent ne pas être facilement remarqués, " dit Friedl. "Quand de gros morceaux de biens immobiliers dans des endroits comme la Californie s'enflamment, qui attire notre attention. Mais les forêts du nord, qui détiennent certains des plus gros stocks de carbone au monde, sont plus touchés par les incendies que nous ne le pensions jusqu'à présent."
