Changements climatiques

La toundra sibérienne pourrait disparaître dans moins de 500 ans.

La toundra sibérienne pourrait disparaître d’ici l’an 2500, à moins que les émissions de gaz à effet de serre ne soient considérablement réduites.

Même dans les meilleurs scénarios, les deux tiers de ce paysage – défini par sa courte saison de croissance et sa couverture d’herbes, de mousse, d’arbustes et de lichens – pourraient disparaître, laissant derrière eux deux fragments séparés de 1 553 miles (2 500 kilomètres), ont récemment déclaré des scientifiques. prédit. Et à mesure que la couverture de pergélisol de la toundra fond, elle pourrait libérer de grandes quantités de gaz à effet de serre stockés dans l’atmosphère, accélérant potentiellement le réchauffement mondial.

« C’était stupéfiant pour nous de voir à quelle vitesse la toundra sera transformée en forêt », a déclaré l’écologiste et modélisateur forestier Stefan Kruse du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine de l’Institut Alfred Wegener (AWI) à Bremerhaven, en Allemagne. La perte de la toundra sera non seulement un coup dur pour la biodiversité et la culture humaine, mais pourrait également aggraver le réchauffement de l’Arctique, a déclaré Kruse à Live Science.

Le réchauffement dans l’Arctique a progressé rapidement au cours des dernières décennies, environ deux fois plus vite que le réchauffement dans le reste du globe. Entre 1960 et 2019, les températures de l’air ont augmenté de près de 7,2 degrés Fahrenheit (4 degrés Celsius) dans la région arctique, selon le National Snow and Ice Data Center (ouvre dans un nouvel onglet) (NSIDC). Cette chaleur a réduit la couverture de glace de mer et affecte également les terres de l’Arctique. L’une de ces implications est la marche vers le nord des forêts de mélèzes de Sibérie.

La rapidité avec laquelle ces forêts remplaceront l’écosystème de la toundra herbeuse et arbustive est inconnue. Les changements de la limite des arbres en réponse au climat ne sont pas constants dans le monde entier, a déclaré Kruse. Dans certaines régions, la limite des arbres a avancé vers le nord. Dans d’autres, ils sont restés statiques ; dans d’autres encore, ils ont même reculé. Les recherches antérieures dans la toundra sibérienne se sont concentrées sur de petites zones, mais il peut y avoir beaucoup de variabilité d’un endroit à l’autre.

Maintenant, Kruse et son collègue, le professeur AWI Ulrike Herzschuh, ont créé un nouveau modèle informatique qui évalue l’étendue complète de 2 485 milles (4 000 km) de la toundra sibérienne. Le modèle prend en compte les cycles de vie des arbres individuels : de la distance à laquelle ils peuvent disperser leurs graines, à la façon dont ils poussent face à la concurrence d’autres arbres, aux taux de croissance basés sur la température, les précipitations et la profondeur du dégel estival du pergélisol. qui se produit dans les régions de la toundra.

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Les chercheurs ont découvert qu’une fois que les arbres commencent à marcher vers le nord en réponse au réchauffement, ils le font rapidement – et ils ne reculeront probablement pas à nouveau si les températures baissent. Dans un scénario dans lequel les émissions de carbone sont réduites à zéro d’ici 2100 et l’augmentation de la température mondiale reste inférieure à 3,6 degrés F (2 degrés C), il ne resterait que 32,7 % de la toundra actuelle d’ici 2500. Cette fraction serait divisée en deux mini-toundras : un en Chukotka à l’extrême est et un sur la péninsule de Taymyr à l’extrême nord.

Cascade de changement

Mais même ce scénario sombre peut être impossible à réaliser sans une action très rapide, ce qui signifie que le résultat pour la toundra pourrait facilement être bien pire. Dans un scénario intermédiaire dans lequel les émissions de carbone ne commencent à diminuer qu’en 2050 et sont réduites de moitié d’ici 2100, les mélèzes couvriraient tout sauf 5,7 % de la toundra actuelle d’ici 2500, anéantissant essentiellement l’écosystème.

Dans les scénarios mondiaux plus chauds, les arbres pourraient se propager vers le nord jusqu’à 30 km (18,6 miles), ont rapporté les chercheurs le 24 mai dans la revue eLife (ouvre dans un nouvel onglet). Lorsque Kruse et Herzschuh ont testé ce qui se passerait si les températures se refroidissaient après que la toundra soit devenue une forêt, ils ont constaté que la limite des arbres ne reculait pas aussi rapidement qu’elle avait avancé. Une fois que les arbres matures sont établis, ils peuvent supporter beaucoup, a déclaré Kruse.

L’étude n’a pas modélisé directement ce qui pourrait arriver aux habitants de la toundra, tels que les rennes, a déclaré Kruse, mais diviser les populations en deux régions, où elles sont coupées des croisements, est généralement mauvais pour la survie des espèces. Les rennes (connus sous le nom de caribou en Amérique du Nord) migrent du nord au sud et vice-versa tout au long de l’année, et on ne sait pas comment l’expansion de la forêt peut affecter leur migration et leurs cycles de vie.

Les impacts sont également susceptibles d’être ressentis par les humains. Les cultures indigènes telles que le peuple Nenets du nord-ouest de la Sibérie élèvent et chassent les rennes.

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« La culture dépend en partie de la toundra », a déclaré Kruse. « Si cela se perd, ce sera une perte majeure pour l’humanité. »

La façon dont la perte de la toundra peut affecter le réchauffement futur est également incertaine, mais couvrir les prairies moussues et broussailleuses avec de grands arbres pourrait aggraver les choses. La toundra enneigée est de couleur plus claire que la canopée de la forêt de mélèzes; les forêts absorberont donc plus de chaleur que la toundra, ce qui pourrait rendre l’Arctique plus chaud et plus rapide, a déclaré Kruse. Cette chaleur supplémentaire pourrait accélérer et approfondir la fonte du pergélisol de la toundra, qui stocke d’énormes quantités de gaz à effet de serre – jusqu’à 1 400 gigatonnes dans le monde, selon le NSIDC (ouvre dans un nouvel onglet). Le dégel du pergélisol pourrait libérer ces gaz ainsi que des microbes et des virus congelés depuis longtemps.

Le changement ira probablement au-delà du remplacement de la toundra par des mélèzes, a ajouté Kruse. À mesure que les étés plus chauds dégèlent des couches de pergélisol de plus en plus profondes, les arbres à feuilles persistantes peuvent également s’installer. Ces arbres restent couverts de feuilles toute l’année, absorbant potentiellement encore plus de chaleur que le mélèze. Le côté sud de la taïga, où les températures sont déjà plus élevées que dans le nord, va probablement se réchauffer encore plus, entraînant sécheresse et incendies de forêt – qui libèrent encore plus de carbone dans l’atmosphère.

Les résultats présentent des raisons impérieuses de faire pression pour une réduction ambitieuse des émissions de combustibles fossiles. Le modèle utilisé dans l’étude, cependant, peut également être utilisé pour identifier les parties les plus résistantes de la toundra sibérienne, a déclaré Kruse. Ces zones résilientes pourraient être prioritaires pour les investissements de conservation.

« La meilleure option serait de réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre pour réduire la pression », a-t-il déclaré. « Mais néanmoins, si nous ne pouvons pas faire cela, il faut faire de la conservation des espèces. »

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