Quand les plantes ne supportent plus la chaleur, nous sommes en difficulté

Sep 02, 2023

La lumière brille à travers le couvert forestier. De Agostini Editorial/Getty/Grist

Cette histoire a été initialement publiée par Grist et est reproduite ici dans le cadre de la collaboration Climate Desk.

Partout dans le monde, les feuilles jouent un rôle central essentiel pour éviter les pires impacts du changement climatique. Leur capacité à piéger le CO2 et à le combiner avec l’eau et la lumière du soleil pour produire de la nourriture et de l’oxygène est un élément essentiel du maintien de la vie sur Terre. Mais selon une nouvelle étude publiée dans Nature, certaines forêts tropicales, notamment la forêt amazonienne, pourraient devenir trop chaudes pour que les feuilles puissent effectuer la photosynthèse.

La forêt amazonienne était autrefois l'un des puits de carbone les plus puissants au monde, en grande partie grâce à sa couverture arborée particulièrement dense. Mais la déforestation a lentement rongé ses limites, et la sécheresse et les incendies ont limité la capacité des forêts tropicales à résister à des températures extrêmes. L’Amazonie a même été un émetteur net de carbone pour la première fois en 2021. Pourtant, l’Amazonie couvre une superficie environ deux fois plus grande que l’Inde et fait partie des écosystèmes les plus riches en biodiversité de la planète, avec plus de 3 millions d’espèces de flore et de faune.

Tout cela pourrait être perdu si les températures continuent d’augmenter, transformant potentiellement les forêts tropicales autrefois luxuriantes en une plaine semblable à une savane. Selon l'étude, la photosynthèse des arbres tropicaux commence à échouer à environ 116 degrés F. En plus de surveiller la canopée à l'aide de tours de recherche et d'images haute résolution de la Station spatiale internationale, l'équipe de recherche a chauffé les feuilles afin de tester les effets. de températures plus élevées, identifiant le seuil critique auquel les enzymes nécessaires à la photosynthèse se décomposent. Les données ont été collectées tous les quelques jours dans les forêts du monde entier.

"Jusqu'à présent, nous ne savions pas vraiment quel était ce chiffre", a déclaré Gregory Goldsmith, professeur de biologie à l'Université Chapman qui a travaillé sur l'étude.

Bien que cela ne se produise pas instantanément, de longues périodes de chaleur augmentent le stress sur les feuilles et finissent par les tuer. Si suffisamment de feuilles meurent, l’arbre meurt avec elles. Et si suffisamment d’arbres meurent, la forêt aussi.

Mais jusqu’à présent, ce point de bascule reste essentiellement théorique. Les auteurs ont constaté que les températures de la canopée entre 2018 et 2020 ont culminé à environ 93,2 degrés F en moyenne. Au cours d'une année typique, seulement environ 0,01 pour cent des feuilles de la canopée supérieure dépassent la température à laquelle la photosynthèse commence à échouer. L’augmentation de la température mondiale associée à ces changements est d’environ 4 degrés Celsius, ce qui est actuellement conforme aux projections du pire scénario.

"En tant que groupe, nous ne pensons pas que ce soit notre destin", a déclaré Goldsmith. Cependant, lui et d'autres chercheurs ont souligné l'importance de réduire les émissions et de prendre soin des écosystèmes forestiers tropicaux de la planète.

Les points de bascule sont cependant complexes et il peut y avoir d'autres facteurs à prendre en compte que la seule chaleur. On ne sait toujours pas exactement comment la sécheresse et les incendies de forêt pourraient avoir des conséquences néfastes sur les forêts tropicales, même si certaines semblent plus vulnérables que d'autres. L'Amazonie montre les signes les plus clairs de stress thermique dans les forêts d’Amérique du Sud, d’Afrique centrale, du golfe du Mexique et d’Asie du Sud-Est. La fragmentation, ou la fragmentation de vastes étendues de forêt en parcelles plus petites par l'exploitation forestière et le développement, semble également être un facteur de stress majeur, principalement parce que, selon Goldsmith, les lisières des forêts sont plus chaudes et plus sèches que l'intérieur.

Les chercheurs affirment que la stabilité politique dans les pays à forêt tropicale joue un rôle majeur dans la protection des forêts, ce qui pourrait grandement contribuer à accroître la résilience des forêts aux conséquences catastrophiques. En juillet de cette année, la déforestation en Amazonie a chuté de 66 pour cent, atteignant son plus bas niveau depuis six ans. Le nouveau président du Brésil, Luiz Inácio Lula da Silva, a pris la tête d'initiatives visant à décourager la déforestation et l'élevage illégal. Son administration s’est fixé pour objectif d’arrêter complètement la déforestation d’ici 2030.

Joshua Fisher, un autre chercheur qui a travaillé sur l'article de Nature, a déclaré que la collaboration internationale dans le cadre de l'étude lui faisait espérer des résultats similaires au niveau politique.