La déforestation des forêts tropicales humides progresse sans arrêt. Selon des scientifiques du Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ), ces forêts se fragmentent à un rythme plus élevé que prévu. En analysant les données satellitaires à haute résolution, ils étaient capables de mesurer même le plus petit morceau de forêt tropicale et, pour la première fois, étudier les changements dans la fragmentation tropicale. Dans un papier pour Avancées scientifiques , ils expliquent comment cette augmentation auparavant inaperçue et sous-estimée de la fragmentation de près d'un tiers de la superficie forestière a des conséquences sur le cycle mondial du carbone. En raison de la mortalité accrue des arbres, de grandes quantités de carbone sont libérées à la lisière des forêts. Les simulations de modèles montrent également que ces émissions pourraient augmenter à l'avenir. Ce n'est qu'en réduisant la déforestation que le processus peut être ralenti.

L'équipe de modélisation UFZ a utilisé des données satellitaires de 2000 et 2010 avec une très haute résolution de 30 mètres. Ils ont pu comparer où en Amérique centrale et du Sud, Afrique, et les forêts tropicales liées à l'Asie du Sud-Est existent toujours ou ont disparu. A l'aide d'un algorithme de cluster complexe et d'ordinateurs hautes performances, ils ont constaté que le nombre de zones forestières isolées a augmenté de plus de 20 millions à 152 millions entre 2000 et 2010.

Cette augmentation des fragments de forêt est particulièrement grave car elle a également augmenté la proportion de lisières de forêt dans la superficie forestière totale. La lisière de la forêt est définie comme la zone de forêt qui s'étend sur 100 mètres dans la forêt à partir de terres ouvertes. Cette zone de lisière est passée de 27 à 31 % (soit de 517 à 589 millions d'hectares) entre 2000 et 2010. « Cette situation s'est tellement dégradée que désormais près d'un tiers des surfaces forestières tropicales mondiales se trouvent en lisière. Si la déforestation n'est pas arrêté, cette tendance va se poursuivre, " dit l'auteur principal et modélisateur de l'UFZ, le Dr Rico Fischer. L'effet de la fragmentation accélérée s'est produit principalement dans les tropiques d'Afrique. Là, le nombre de fragments de forêt est passé de 45 millions à 64 millions en seulement 10 ans. La proportion de la lisière forestière dans la forêt totale est passée de 30 à 37 % (2000 :172 millions d'hectares ; 2010 :212 millions d'hectares). En revanche, la proportion de lisières forestières en Amérique centrale et du Sud n'a augmenté que de 2 % à 25 % (2000 :215 millions d'hectares; 2010 :232 millions d'hectares).

Jusque là, le bilan carbone des lisières des forêts tropicales n'a guère été étudié en détail. Cependant, cette zone forestière est importante car la fragmentation modifie divers processus écologiques dans les zones de lisière. "Le bord, contrairement à l'intérieur de la forêt, est soumis à la lumière directe du soleil. Il est plus exposé au vent. L'humidité diminue également dans les zones périphériques. Le microclimat altéré endommage particulièrement les grands arbres qui dépendent d'un bon approvisionnement en eau, " explique Fischer. En conséquence, plus d'arbres meurent à la lisière de la forêt parce qu'ils y sont plus stressés que dans l'intérieur protégé d'une forêt. Cela a également un impact sur les bilans carbone. Les micro-organismes émettent du dioxyde de carbone lors de la décomposition des arbres morts. Parce que moins d'arbres survivent qui ont besoin d'absorber du carbone pour la croissance de la couronne, tronc, et racines, moins de dioxyde de carbone est séquestré dans l'atmosphère. "Cela signifie que de grandes quantités de carbone sont libérées dans l'atmosphère à la lisière des forêts tropicales, " dit Fischer.

Pour la première fois, les scientifiques de l'UFZ ont maintenant pu modéliser avec précision l'importance de ces émissions de carbone et comment elles pourraient se développer dans les décennies à venir. A partir des données de télédétection haute résolution, ils ont calculé la quantité de biomasse présente dans chaque zone de lisière d'un fragment de forêt sous les tropiques. De là, ils ont déterminé les émissions de carbone causées par l'augmentation de la mortalité des arbres pour toutes les lisières des forêts. Résultat :alors qu'environ 420 millions de tonnes de carbone ont été émises en 2000, ce chiffre était déjà passé à 450 millions en 2010. « Sous les tropiques, la déforestation à elle seule libère environ 1, 000 à 1, 500 millions de tonnes de carbone chaque année. Si l'on considère l'effet supplémentaire des lisières de la forêt, c'est une découverte inquiétante car la forêt tropicale humide devrait en fait être un puits de carbone et non une source de carbone, " déclare le co-auteur et biophysicien UFZ Prof. Dr. Andreas Huth. La fragmentation des forêts tropicales affecte non seulement le bilan global du carbone mais aussi la biodiversité. Les modélisateurs UFZ ont montré que les distances entre les fragments de forêt sont de plus en plus grandes. " Cela rend la survie à long terme d'espèces animales comme le jaguar, qui dépend de grand, zones forestières connectées, Plus difficile, " déclare la co-auteure Dr Franziska Taubert.

Un regard vers l'avenir n'augure rien de bon non plus, comme l'équipe UFZ l'a découvert en utilisant la modélisation. "Pour faire ça, nous avons utilisé un modèle de fragmentation issu de la physique et simulé l'avenir de chaque fragment individuel de forêt tropicale, " explique Taubert. En supposant que le rythme actuel de déforestation tropicale ne diminue pas, la proportion de lisières de forêt dans la forêt totale passera de 31 % en 2010 à près de 50 % en 2100. Même si les taux de déforestation dans les tropiques diminuent de moitié, la proportion de zones périphériques augmentera encore jusqu'à 40 %. Le processus ne peut être ralenti que si la déforestation sous les tropiques est arrêtée d'ici 2050. Dans ce cas, la proportion de lisières forestières en 2100 restera au niveau actuel d'environ 30%. La poursuite de l'augmentation de la fragmentation des forêts aurait également des conséquences sur les émissions de carbone. « Si la dynamique actuelle de fragmentation se poursuit à un rythme constant, Les lisières des forêts libéreront 530 millions de tonnes de carbone par an d'ici 2100. Ce n'est que si la déforestation de la forêt tropicale est arrêtée à partir de 2050 que les émissions pourront être limitées à un maximum de 480 millions de tonnes de carbone, " dit Fischer.

L'étude est publiée dans Avancées scientifiques .