Une étude sonne le dernier avertissement de la forêt tropicale qui se transforme en savane avec le réchauffement climatique -Ecologie, science


  • Une étude récente du Brésil montre que le stress thermique perturbe une composante essentielle de la photosynthèse chez les espèces d’arbres présentes dans la ceinture de l’Amazonie et du Cerrado.
  • Les feuilles chauffent plus vite que l’air ambiant et des températures suffisamment élevées peuvent leur causer des dommages irréversibles et mettre l’arbre en danger.
  • La région est devenue plus chaude au cours des dernières décennies et a été confrontée à des vagues de chaleur de plus en plus intenses, alimentées non seulement par le réchauffement climatique mais aussi par la déforestation locale.
  • Les forêts tropicales pourraient ressembler de plus en plus à des forêts de feuillus ou des savanes à l’avenir, qui sont mieux adaptées pour faire face à des températures plus élevées, selon l’étude.

Au fur et à mesure que la planète se réchauffe, ce ne sont pas seulement les humains qui ressentent la chaleur – les arbres le sont aussi. La hausse des températures perturbe l’un des principaux moteurs de la vie sur Terre: la photosynthèse.

Une étude récente du Brésil ajoute aux craintes que le changement climatique modifie la face de la planète. Au sens propre. Les forêts tropicales pourraient ressembler de plus en plus à des forêts de feuillus ou des savanes à l’avenir, selon les recherches menées au Brésil. Cerrado biome. Cette écorégion adjacente à la forêt amazonienne est le lieu où se mêlent savane, prairies et forêts.

L’article, publié dans Lettres de recherche environnementale en mars, axé sur quatre espèces d’arbres trouvées à la fois dans les forêts tropicales amazoniennes et dans les savanes: Qualea parviflora, connu comme Pauterra en portugais; Pseudobombax longiflorum, ou l’arbre à blaireau brésilien; Hymenaea stigonocarpa (jatobá faire Cerrado); et Vatairea macrocarpa, aussi connu sous le nom Angelim.

«L’article étend les connaissances actuelles sur la tolérance à la chaleur aux espèces tropicales dans les régions particulièrement chaudes, en testant des espèces non testées auparavant», a déclaré Gotthard Heinrich Krause, professeur de physiologie végétale à l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf, en Allemagne.

Krause, qui n’a pas participé à l’étude, a noté que le document souligne comment «l’augmentation du nombre de vagues de chaleur extrêmes, souvent associées au stress dû à la sécheresse», aggrave le stress thermique auquel sont confrontés les arbres.

Les températures maximales dans le Cerrado la région et les forêts voisines peuvent atteindre 45 ° Celsius (113 ° Fahrenheit). La région s’est réchauffée de façon perceptible au cours des dernières décennies et les vagues de chaleur qui balayent régulièrement la région deviennent de plus en plus chaudes et sèches.

Le réchauffement d’une feuille dépend de la quantité de rayonnement solaire qu’elle absorbe et de ce qu’elle perd par conduction et en tant que rayonnement à ondes longues. Les feuilles exposées au dur soleil tropical se réchauffent plus vite que l’air ambiant qui les entoure.

Igor Araújo installant des boîtes thermiques sur les arbres pour mesurer la température des feuilles. Image fournie par Igor Araújo.

« Une exposition prolongée à la chaleur peut endommager les tissus des feuilles, compromettre l’efficacité de la photosynthèse et, par conséquent, la forme physique des arbres », a déclaré Igor Araújo, premier auteur du nouvel article et écologiste à l’Université d’État du Mato Grosso, au Brésil.

Le réchauffement disproportionné de la Cerrado Ce n’est pas seulement la hausse de la température mondiale, mais aussi la déforestation locale et la fragmentation des zones boisées. Comme les pâturages et les terres cultivées ont rongé les forêts, leur effet de refroidissement est en train de devenir atténué.

Les arbres se refroidissent eux-mêmes et les zones autour d’eux en transpirant de l’eau à travers les stomates parsemant la surface de leurs feuilles. Ce processus, associé à l’évaporation, est également la raison pour laquelle les zones forestières induisent des précipitations. «Un seul arbre adulte en Amazonie peut transpirer jusqu’à 1 000 L [264 gallons] d’eau par jour, fonctionnant comme un climatiseur naturel de l’environnement. Ce processus est appelé pompe biotique, qui est réduite par la déforestation », a déclaré Araújo.

Lorsqu’ils sont confrontés à une chaleur torride et à des périodes de sécheresse, les pores des feuilles se referment pour conserver l’eau. «Cela réduira ou empêchera le refroidissement transpiratoire des feuilles, provoquant des augmentations substantielles de la température des feuilles au-dessus de la température de l’air», a déclaré Krause.

L’étude a estimé, pour la première fois, les températures que les feuilles peuvent tolérer. Pour ce faire, les auteurs ont calculé la température à laquelle un composant critique du photosystème se décompose et les températures que les feuilles subissent. La différence entre les deux niveaux s’appelle la marge de sécurité thermique (Tsm).

Krause a déclaré qu’il s’attendait à ce que la température à laquelle les scientifiques observent des dommages permanents aux tissus foliaires soit supérieure à ce que les chercheurs estiment. Cela signifierait un filet de sécurité plus large, mais ce ne serait toujours pas suffisant pour protéger la plupart des espèces considérées dans la recherche, étant donné le rythme actuel du réchauffement.

Un environnement aussi hostile est dangereux pour les feuilles et les arbres. L’arbre ne perd pas de feuilles dans le cadre d’un cycle saisonnier, mais plutôt parce qu’ils ne remplissent pas leur fonction de captage d’énergie.

Les auteurs ont constaté que chez certaines espèces, les températures maximales des feuilles dépassent déjà ce seuil. Mais si les températures moyennes augmentent même de 2,5 ° C (4,5 ° F), cela sera vrai pour la plupart des espèces d’arbres, estiment-ils. Avec une élévation de 5 ° C (9 ° F), toutes les espèces d’arbres étudiées souffriront de brûlure des feuilles.

Ce n’est pas seulement la santé des arbres qui diminue; d’autres scientifiques ont montré que le stress thermique affecte également l’absorption de dioxyde de carbone par les arbres. Selon Krause, il y a une réduction du CO2 absorbé par les plantes même à des températures inférieures à celles qui court-circuitent la photosynthèse. «Une telle réduction contribuera à la réduction du puits de carbone de la forêt tropicale», a-t-il déclaré.

Pour le moment, les espèces de savane adaptées à des températures plus élevées se portent mieux que les espèces de forêt tropicale. «Nos résultats indiquent donc des changements attendus de la caducité dans le futur et donc une tendance à la végétation de savane remplaçant les forêts dans les régions du sud de l’Amazonie caractérisées par de grandes plaques de déforestation», écrivent les auteurs.

Que se passe-t-il sur l’Amazone-Cerrado frontière peut être un précurseur de forêts tropicales fébriles à travers le monde. Contrairement aux humains, ces forêts n’ont pas de climatiseurs ni de crèmes solaires pour les protéger.

Citations:

Araújo, I., Marimon, B. S., Scalon, M. C., Fauset, S., Marimon Junior, B. H., Tiwari, R.,… Gloor, M. U. (2021). Les arbres de la transition Amazonie-Cerrado approchent des seuils de températures élevées. Lettres de recherche environnementale, 16(3), 034047. doi:10.1088 / 1748-9326 / abe3b9

Tiwari, R., Gloor, E., Cruz, W. J., Schwantes Marimon, B., Marimon-Junior, B. H., Reis, S. M.,. . . Galbraith, D. (2020). L’efficacité quantique photosynthétique des arbres du sud-est de l’Amazonie pourrait déjà être affectée par le changement climatique. Plante, cellule et environnement. est ce que je:10.1111 /pce.13770

(Image de bannière: Ranchland et Cerrado au Brésil. Image de Rhett A. Butler / Mongabay.)

Malavika Vyawahare est rédactrice pour Mongabay. Retrouvez-la sur Twitter: @MalavikaVy

COMMENTAIRES: Utilisez ceci forme pour envoyer un message à l’auteur de ce post. Si vous souhaitez publier un commentaire public, vous pouvez le faire en bas de la page.

Amazonie, sécheresse en Amazonie, changement climatique, changement climatique et conditions météorologiques extrêmes, changement climatique et forêts, déforestation, canicule, plantes, forêts tropicales, recherche, savanes, arbres


Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *