Les forêts sont engagées dans une danse délicate et mortelle avec le changement climatique, aspirant le dioxyde de carbone de l'air avec des milliards de pailles feuillues et abritant une biodiversité abondante, tant que le changement climatique, avec ses sécheresses, ses incendies et ses changements d'écosystème, ne les tue pas. première.

Dans une étude publiée dans Science , William Anderegg, premier directeur du Wilkes Center for Climate Science and Policy de l'Université de l'Utah, et ses collègues quantifient le risque pour les forêts lié au changement climatique selon trois dimensions :le stockage du carbone, la biodiversité et la perte de forêts due aux perturbations, telles que les incendies ou la sécheresse. Les résultats montrent que les forêts de certaines régions sont exposées à des risques clairs et constants. Dans d'autres régions, le profil de risque est moins clair, car différentes approches qui tiennent compte d'aspects disparates du risque climatique donnent des réponses divergentes.

"La grande incertitude dans la plupart des régions montre qu'il y a beaucoup plus d'études scientifiques qui sont nécessaires de toute urgence", déclare Anderegg.

Une équipe internationale

Anderegg a réuni une équipe composée de chercheurs du Royaume-Uni, d'Allemagne, du Portugal et de Suède.

"J'avais déjà rencontré certaines de ces personnes", dit-il, "et j'avais lu nombre de leurs articles. En entreprenant une vaste analyse synthétique comme celle-ci, je les ai contactés pour leur demander s'ils souhaitaient participer à une analyse globale et fournir leur expertise et leurs données."

Leur tâche était formidable :évaluer les risques climatiques pour les forêts du monde, qui s'étendent sur des continents et des climats et abritent une énorme biodiversité tout en stockant une immense quantité de carbone. Les chercheurs avaient précédemment tenté de quantifier les risques pour les forêts à l'aide de modèles de végétation, les relations entre le climat et les attributs forestiers et les effets du climat sur la perte de forêts.

"Ces approches ont des forces et des faiblesses inhérentes différentes", écrit l'équipe, "mais une synthèse des approches à l'échelle mondiale fait défaut". Chacune des approches précédentes a étudié une dimension du risque climatique :le stockage du carbone, la biodiversité et le risque de perte de forêt. Pour leur nouvelle analyse, l'équipe est allée après les trois.

Trois dimensions du risque

"Ces dimensions du risque sont toutes importantes et, dans de nombreux cas, complémentaires. Elles saisissent différents aspects de la résilience ou de la vulnérabilité des forêts", déclare Anderegg.

Stockage de carbone : Les forêts absorbent environ un quart du dioxyde de carbone émis dans l'atmosphère, elles jouent donc un rôle crucial dans la protection de la planète contre les effets de l'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique. L'équipe a tiré parti des résultats de dizaines de modèles climatiques et de modèles de végétation différents simulant la façon dont différents types de plantes et d'arbres réagissent à différents climats. Ils ont ensuite comparé le climat passé récent (1995-2014) avec la fin du 21e siècle (2081-2100) dans des scénarios d'émissions de carbone élevées et faibles.

En moyenne, les modèles ont montré des gains mondiaux dans le stockage du carbone d'ici la fin du siècle, bien qu'avec de grands désaccords et incertitudes entre les différents modèles climat-végétation. Mais en zoomant sur les forêts régionales et en tenant compte des modèles qui prévoient la perte de carbone et les changements dans la végétation, les chercheurs ont découvert un risque plus élevé de perte de carbone dans les forêts boréales du sud (juste au sud de l'Arctique) et les régions plus sèches de l'Amazonie et des tropiques africains.

Biodiversité : Sans surprise, les chercheurs ont découvert que le risque le plus élevé de déplacement des écosystèmes d'une "zone de vie" à une autre en raison du changement climatique se trouvait aux limites actuelles des biomes, à la transition actuelle entre les forêts tempérées et boréales, par exemple. Les modèles à partir desquels les chercheurs ont travaillé décrivaient les changements des écosystèmes dans leur ensemble et non des espèces individuellement, mais les résultats suggéraient que les forêts des régions boréales et de l'ouest de l'Amérique du Nord étaient les plus exposées au risque de perte de biodiversité.

Dérangement : Enfin, les auteurs ont examiné le risque de "perturbations remplaçant les peuplements" ou d'événements tels que la sécheresse, les incendies ou les dommages causés par les insectes qui pourraient anéantir des pans de forêt. À l'aide de données satellitaires et d'observations des perturbations de remplacement des peuplements entre 2002 et 2014, les chercheurs ont ensuite prévu l'avenir en utilisant les températures et les précipitations futures projetées pour voir à quel point ces événements pourraient devenir plus fréquents. Les forêts boréales, encore une fois, font face à un risque élevé dans ces conditions, ainsi que les tropiques.

"Les forêts stockent une immense quantité de carbone et ralentissent le rythme du changement climatique", déclare Anderegg. "Ils abritent la grande majorité de la biodiversité de la Terre. Et ils peuvent être assez vulnérables aux perturbations telles que les incendies graves ou la sécheresse. Il est donc important de prendre en compte chacun de ces aspects et dimensions lorsque l'on réfléchit à l'avenir des forêts de la Terre dans un climat en évolution rapide. "

Besoins futurs

Anderegg a été surpris que les modèles spatiaux de risque élevé ne se chevauchent pas davantage dans les différentes dimensions. "Ils capturent différents aspects des réponses des forêts", dit-il, "ils ne seraient donc probablement pas identiques, mais je m'attendais à des modèles et des corrélations similaires."

Les modèles ne peuvent être aussi bons que la base de la compréhension scientifique et des données sur lesquelles ils sont construits et cette étude, écrivent les chercheurs, expose des lacunes importantes dans la compréhension et les données qui peuvent contribuer à des résultats incohérents. Les modèles mondiaux de biodiversité, par exemple, n'intègrent pas la dynamique de la croissance et de la mortalité, ou n'incluent pas les effets de l'augmentation du CO₂ directement sur les espèces. Et les modèles de perturbation forestière n'incluent pas la repousse ou le renouvellement des espèces.

"Si les forêts sont exploitées pour jouer un rôle important dans l'atténuation du climat", écrivent les auteurs, "un énorme effort scientifique est nécessaire pour mieux faire la lumière sur quand et où les forêts seront résilientes au changement climatique au 21e siècle."

Selon Anderegg, les prochaines étapes clés consistent à améliorer les modèles de perturbation des forêts, à étudier la résilience des forêts après une perturbation et à améliorer les modèles d'écosystèmes à grande échelle.

Le Wilkes Center for Climate Science and Policy, récemment lancé à l'Université de l'Utah, vise à fournir une science et des outils de pointe aux décideurs aux États-Unis et dans le monde entier. Pour cette étude, les auteurs ont construit un outil de visualisation des résultats pour les parties prenantes et les décideurs.

Malgré l'incertitude des résultats, l'ouest de l'Amérique du Nord semble toujours présenter un risque élevé pour les forêts. Préserver ces forêts, dit-il, nécessite des actions.

"Nous devons d'abord réaliser que plus nous nous attaquons rapidement au changement climatique, plus les risques en Occident seront faibles", déclare Anderegg. "Deuxièmement, nous pouvons commencer à planifier pour augmenter les risques et gérer les forêts pour réduire les risques, comme les incendies." + Explorer plus loin

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