Au cœur de la péninsule du Yucatan, un ancien écosystème de mangrove s'épanouit à plus de 200 kilomètres (124 miles) de l'océan le plus proche. C'est inhabituel parce que les mangroves—arbres tolérants au sel, arbustes, et les palmiers—se trouvent généralement le long des côtes tropicales et subtropicales.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs du système de l'Université de Californie aux États-Unis et des chercheurs du Mexique se concentre sur cette luxuriante forêt de mangroves rouges. Ce "monde perdu" est situé loin de la côte le long des rives de la rivière San Pedro Martir, qui s'étend des forêts tropicales d'El Petén au Guatemala à la région de Balancán à Tabasco, Mexique.

Parce que la mangrove rouge ( mutiler Rhizophora ) et d'autres espèces présentes dans cet écosystème unique ne poussent qu'en eau salée ou en eau un peu salée, l'équipe binationale s'est mise à découvrir comment les mangroves côtières se sont implantées si profondément à l'intérieur des terres dans des eaux douces complètement isolées de l'océan. Leurs conclusions ont été publiées le 4 octobre dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

Intégrer la génétique, géologique, et les données de végétation avec la modélisation du niveau de la mer, l'étude donne un premier aperçu d'un ancien écosystème côtier. Les chercheurs ont découvert que les forêts de mangrove de San Pedro ont atteint leur emplacement actuel au cours de la dernière période interglaciaire, quelque 125, il y a 000 ans, et y ont persisté isolément lorsque les océans se sont retirés lors de la dernière glaciation.

L'étude fournit un instantané de l'environnement mondial au cours de la dernière période interglaciaire, lorsque la Terre est devenue très chaude et que les calottes glaciaires ont complètement fondu, rendant le niveau mondial de la mer beaucoup plus élevé qu'il ne le sont aujourd'hui.

"La partie la plus étonnante de cette étude est que nous avons pu examiner un écosystème de mangrove qui a été piégé dans le temps pendant plus de 100, 000 ans, " a déclaré le co-auteur de l'étude Octavio Aburto-Oropeza, un écologiste marin à la Scripps Institution of Oceanography à l'UC San Diego et un PEW Marine Fellow. "Il y a certainement plus à découvrir sur la façon dont les nombreuses espèces de cet écosystème se sont adaptées à différentes conditions environnementales au cours des 100 dernières, 000 ans. L'étude de ces adaptations passées sera très importante pour nous afin de mieux comprendre les conditions futures dans un climat changeant."

En combinant plusieurs sources de preuves, l'étude démontre que l'écosystème de mangrove rare et unique de la rivière San Pedro est une relique, c'est-à-dire les organismes qui ont survécu d'une période antérieure - d'un monde plus chaud où le niveau relatif de la mer était de six à neuf mètres (20 à 30 pieds) plus élevé qu'à l'heure actuelle, assez haut pour inonder les basses terres de Tabasco au Mexique et atteindre ce qui sont aujourd'hui des forêts tropicales humides sur les rives de la rivière San Pedro.

L'étude met en évidence les vastes impacts paysagers des changements climatiques passés sur les côtes du monde et montre qu'au cours de la dernière période interglaciaire, une grande partie des basses terres côtières du golfe du Mexique étaient sous l'eau. En plus de donner un aperçu important du passé et de révéler les changements subis par les tropiques mexicains pendant les périodes glaciaires, ces résultats ouvrent également des opportunités pour mieux comprendre les futurs scénarios d'élévation relative du niveau de la mer à mesure que le changement climatique progresse dans un monde dominé par l'homme.

Carlos Burelo, botaniste à l'Universidad Juárez Autónoma de Tabasco et originaire de la région, a attiré l'attention du reste de l'équipe sur l'existence de cet écosystème relique en 2016. « J'avais l'habitude de pêcher ici et de jouer dans ces mangroves étant enfant, mais on n'a jamais su exactement comment ils sont arrivés là, " a déclaré Burelo. " C'était la question motrice qui a réuni l'équipe. "

Le travail de terrain de Burelo et les enquêtes sur la biodiversité dans la région ont établi la base solide de l'étude. Sa découverte remarquable de l'écosystème ancien est documentée dans "Memories of the Future:the modern discovery of a relic ecosystem, " un court métrage primé produit par l'ancien élève de Scripps Ben Fiscella Meissner (MAS MBC '17).

Felipe Zapata et Claudia Henriquez de l'UCLA ont dirigé les travaux génétiques pour estimer l'origine et l'âge de la forêt relique. Séquençage de segments des génomes des palétuviers rouges, ils ont pu établir que cet écosystème a migré des côtes du golfe du Mexique dans la rivière San Pedro sur 100, il y a 000 ans et y est resté isolé après le retrait de l'océan lorsque les températures ont chuté. Alors que les mangroves sont les espèces les plus remarquables de la forêt, ils ont trouvé près de 100 autres espèces plus petites qui ont également une lignée de l'océan.

"Cette découverte est extraordinaire, " a déclaré Zapata. " Non seulement les mangroves rouges ici avec leurs origines imprimées dans leur ADN, mais tout l'écosystème lagunaire côtier du dernier interglaciaire y a trouvé refuge."

Paula Ezcurra, responsable de programme scientifique à la Climate Science Alliance, réalisé la modélisation du niveau de la mer, notant que les plaines côtières du sud du golfe du Mexique sont si basses qu'un changement relativement faible du niveau de la mer peut produire des effets dramatiques à l'intérieur des terres. Elle a déclaré qu'une partie fascinante de cette étude est la façon dont elle met en évidence les avantages de travailler en collaboration entre des scientifiques de différentes disciplines.

"Chaque morceau de l'histoire ne suffit pas, mais pris ensemble, la génétique, géologie, botanique, et les observations sur le terrain racontent une histoire incroyable. Chaque chercheur impliqué a apporté son expertise qui nous a permis de percer le mystère d'un 100, Forêt de plus de 000 ans, " dit Ezcurra, une ancienne élève de Scripps Oceanography (MAS CSP '17).

Le travail de terrain a été mené par les écologistes de l'équipe :Octavio Aburto-Oropeza, Paula Ezcurra, Exequiel Ezcurra de UC Riverside, et Sula Vanderplank de Pronatura Noroeste. Visites multiples des sites d'étude à partir de 2016, ils ont ramassé des pierres, sédiments et fossiles à analyser en laboratoire, en les aidant à identifier les preuves du passé qui sont compatibles avec un environnement marin.

Les auteurs notent que la région entourant les sites d'étude a été systématiquement déboisée dans les années 1970 par un plan d'aménagement malavisé; les rives de la rivière San Pedro n'ont été épargnées que parce que les bulldozers ne pouvaient pas l'atteindre. La zone est toujours menacée par les activités humaines, les chercheurs ont donc souligné la nécessité de protéger cette zone biologiquement importante à l'avenir.

"Nous espérons que nos résultats convaincront le gouvernement de Tabasco et l'administration environnementale du Mexique de la nécessité de protéger cet écosystème, " ont-ils dit. " L'histoire des cycles glaciaires du Pléistocène est écrite dans l'ADN de ses plantes en attendant que les scientifiques la déchiffrent mais, plus important, les mangroves de San Pedro nous mettent en garde contre l'impact dramatique que le changement climatique pourrait avoir sur les plaines côtières du golfe du Mexique si nous ne prenons pas des mesures urgentes pour arrêter l'émission de gaz à effet de serre."