Les modèles de surface terrestre sont un outil indispensable pour les scientifiques de l'environnement pour cartographier les caractéristiques naturelles de notre monde, en particulier lorsqu'ils surveillent les effets du changement climatique ou évaluent les efforts de conservation.
Cependant, les modèles à grande échelle qui couvrent des régions massives comme les continents utilisent souvent des tailles de grille qui ne capturent pas correctement la variation qui peut exister au sein de chaque zone. Cela peut constituer un problème particulièrement important pour les terrains vallonnés, dans lesquels l'altitude, la température et la teneur en eau peuvent être très différentes, même au sein d'un seul pixel de la carte.
Dans une étude récemment publiée dans la revue Water Resources Research , des chercheurs de l'Institut des sciences industrielles de l'Université de Tokyo, ont démontré une nouvelle méthode pour visualiser les gradients de végétation en terrain vallonné.
Premièrement, les chercheurs ont regroupé les pixels en unités hydrologiques plus grandes pour représenter le versant. Ensuite, ils ont discrétisé les données en bandes de hauteur verticales pour estimer le profil de la pente. Cela a permis de déterminer le type de couverture terrestre dominant dans chaque bande de hauteur, et d'identifier les régions où le modèle de végétation est affecté par les pentes des collines.
"La différence d'humidité entre les collines et les vallées due à un terrain en pente peut créer une dynamique et des modèles de végétation uniques. En fait, un changement d'altitude de quelques mètres seulement peut entraîner des changements spectaculaires dans la flore locale", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Shuping. Li, explique. Les chercheurs ont appelé ce phénomène « végétation impactée par les pentes ».
L’étendue de la végétation touchée par les pentes des collines n’était pas connue auparavant, ni même si elle pouvait être identifiée à travers le monde sous différents climats. La nouvelle analyse des données de topographie et de végétation à haute résolution a montré qu'il s'agit en fait d'un phénomène mondial très courant.
Les régions identifiées comme présentant une végétation affectée par les pentes sont largement réparties à travers le monde dans diverses zones climatiques. Certains exemples récemment découverts dans l'étude se trouvent dans le nord-est de la Russie et dans la Corne de l'Afrique.
Cela démontre que l'impact de la dynamique de l'eau des terrains en pente sur les modèles de végétation peut se produire même dans les régions boréales sèches et semi-arides.
Les chercheurs ont également démontré que le simple calcul des effets de l'élévation, comme pour la « limite des arbres » sur une montagne au-dessus de laquelle aucun arbre ne pousse, ne suffit pas.
"Nous montrons que la simple prise en compte de l'impact de l'altitude, qui est principalement dû aux changements de température, ne suffit pas à expliquer l'hétérogénéité de la végétation. La dynamique de l'eau sur les paysages en pente ne peut être ignorée en tant que facteur important", explique l'auteur principal. Dai Yamazaki.
Les chercheurs pensent que leur méthode peut être appliquée aux données du monde entier pour améliorer notre compréhension de l'effet des changements d'altitude sur la vie végétale, ce qui peut aider de manière significative les efforts de modélisation climatique pour fournir des informations plus détaillées sur le changement climatique.
Plus d'informations : Shuping Li et al, Où dans le monde les modèles de végétation sont-ils contrôlés par la dynamique de l'eau des pentes ?, Recherche sur les ressources en eau (2024). DOI :10.1029/2023WR036214
Informations sur le journal : Recherche sur les ressources en eau
Fourni par l'Université de Tokyo