La perte de forêt intensifie le changement climatique en augmentant les températures et le niveau des nuages, ce qui entraîne une diminution des réserves d’eau.
Les forêts de montagne sont souvent nuageuses, humides et froides et se trouvent sur des montagnes isolées d’Afrique. Ils sont riches en biodiversité et agissent comme des châteaux d’eau en capturant l’eau du brouillard et des nuages, fournissant ainsi de l’eau douce de haute qualité à des millions de personnes dans les basses terres d’Afrique.
Au cours des deux dernières décennies, jusqu’à 18 % des forêts de montagne d’Afrique ont été perdues à cause de la déforestation, ce qui a entraîné un réchauffement et une élévation du niveau des nuages deux fois supérieurs à ceux provoqués par le changement climatique. Les recherches ont montré que la température de l’air a augmenté de 1,4 degrés centigrades, tandis que le niveau des nuages a augmenté de 230 mètres au cours des 20 dernières années.
« Cela a de lourdes conséquences sur les ressources en eau et la biodiversité », commente le professeur Dirk Zeuss de l’université de Marburg.
L’étude est publiée dans Communications naturelles.
L’élévation du niveau des nuages diminue la récupération de l’eau
L’élévation du niveau des nuages diminue la récupération de l’eau, car lorsque le nuage touche la canopée forestière, le brouillard (eau) se dépose sur les surfaces végétales et terrestres. Si la base des nuages est plus élevée, ce phénomène n’a pas lieu, précise le professeur Petri Pellikka, directeur de la station de recherche de Taita.
Le phénomène nécessite également que les sommets des montagnes soient boisés, car cela augmente la superficie de la couverture terrestre, et dans la forêt, l’eau est mieux stockée dans les arbres et le sol que sur les terres ouvertes.
Les sites d’étude étaient situés dans les hauts plateaux du Kenya, de Tanzanie, d’Éthiopie et d’Afrique du Sud. L’étude était l’un des résultats de la station de recherche Taita, que l’Université d’Helsinki maintient dans le sud du Kenya depuis 2009. La contribution de l’Université d’Helsinki à l’étude provenait du Laboratoire d’observation des changements terrestres du Département de géosciences et de géographie.
« Dans nos études sur les collines de Taita, il a été mesuré que chaque année, dans les sommets boisés des montagnes, 20 % d’eau en plus tombait sur le sol par rapport aux zones ouvertes. Cela est dû au brouillard déposé sur les arbres, qui goutte sur le sol sous forme de gouttelettes. Cela s’ajoute aux précipitations, si les nuages restent plus hauts et ne touchent pas les forêts, ce phénomène n’a plus lieu », explique Pellikka.
De nombreux petits sommets boisés subsistent dans les collines de Taita. Les châteaux d’eau les plus importants du Kenya comprennent le mont Kenya, la forêt Mau, les monts Aberdare, le mont Elgon, les collines Cherangani et le mont Kilimandjaro. Bien que le mont Kilimandjaro soit situé en Tanzanie, il fournit également de l’eau du côté kenyan.
« Autour de la plus haute montagne d’Afrique, le Kilimandjaro en Tanzanie, 50 % de la forêt a disparu depuis 1880 », commente le Dr Andreas Hemp de l’université de Bayreuth. Il mène des recherches au Kilimandjaro depuis 30 ans.
Relation négative entre la température et l’élévation
L’étude a également révélé qu’en raison de la relation négative entre la température et l’altitude, les impacts du réchauffement dû à la déforestation peuvent diminuer avec l’augmentation de l’altitude. Néanmoins, la déforestation à grande échelle (c’est-à-dire une perte de couverture arborée dépassant 70 % sur une zone de 1 km x 1 km) peut compenser l’effet de refroidissement de l’altitude et un réchauffement comparable peut être induit à des altitudes plus élevées dans les forêts de montagne africaines.
« Les résultats appellent à une action urgente car la déforestation montagnarde induite par l’expansion des terres cultivées et l’exploitation forestière pose de sérieuses menaces à la biodiversité et aux services écosystémiques, tels que l’approvisionnement en eau en Afrique », déclare Temesgen Abera, chercheur invité à l’Université d’Helsinki et chercheur postdoctoral à Université Philipps de Marburg (Allemagne), financée par la fondation Alexander von Humboldt.
L’étude a utilisé une approche basée sur les données basées sur des observations par satellite, des données de réanalyse, ainsi que sur l’apprentissage d’ensemble, des méthodes empiriques et des mesures indépendantes de température in situ et de hauteur de base des nuages pour la validation.
Le groupe de recherche comprenait des scientifiques de l’Université d’Helsinki, de l’Université de Marburg et de l’Université de Bayreuth en Allemagne, de l’Institut météorologique finlandais, de l’Université d’Addis Abeba en Éthiopie et de l’Université du Nord-Ouest en Afrique du Sud. Les recherches faisaient partie du projet ESSA (Earth observation and Environmental Sensing for Climate-Smart Sustainable agropastoral Ecosystem Transformation in East Africa) financé par la Commission européenne.