Le laser spatial de la NASA fournit des réponses à un mystère de la canopée de la forêt tropicale

« Les forêts tropicales sont principalement non stratifiées, en particulier en Amazonie et dans les régions à faible fertilité ou à températures plus élevées », lit-on dans le titre de l’article récemment publié dans Écologie de la recherche environnementale qui détaille les découvertes du laser. Rédigé par des chercheurs des États-Unis, du Royaume-Uni et de Singapour, Christopher Doughty, professeur à l’École d’informatique, d’informatique et de cybersystèmes de la NAU et premier auteur de l’étude, estime que cette recherche est cruciale – et attendue depuis longtemps – pour en savoir plus sur les écosystèmes tropicaux.

« La plupart des espèces du monde vivent dans les forêts tropicales et la plupart d’entre elles utilisent la canopée, et pourtant, nous en savons si peu », a déclaré Doughty. « La structure de la forêt tropicale est importante car elle contrôle la façon dont les animaux accèdent aux ressources et échappent aux prédateurs, et ces découvertes nous aideront à comprendre la sensibilité des animaux des forêts tropicales au changement climatique. »

La recherche sur les couverts forestiers a parcouru un long chemin. Les premiers visiteurs occidentaux ont décrit les forêts tropicales comme des horreurs vacui (la nature abhorrant le vide) car la végétation était « impatiente de remplir chaque espace disponible de tiges et de feuilles ». Plus tard, lorsque les scientifiques ont commencé à étudier les forêts tropicales, ils ont classé la flore luxuriante en couches forestières – une couronne supérieure épaisse et une couche intermédiaire épaisse avec une couche mince entre les deux. Cependant, cela n’a été observé que dans quelques endroits bien étudiés. La structure de la plupart des forêts tropicales était encore inconnue.

Puis vint le GEDI, Global Ecosystem Dynamics Investigation.

« Une différence clé entre GEDI et de nombreux autres satellites est sa mesure de la structure tridimensionnelle de la canopée », a déclaré Hao Tang, professeur au Département de géographie de l’Université nationale de Singapour (NUS) et co-auteur de l’article. Tang, qui est également chercheur principal au NUS Center for Nature-based Climate Solutions, a ajouté : « Les satellites conventionnels, tout en fournissant des données précieuses sur la couverture terrestre et la verdure de la canopée, manquent souvent des informations verticales détaillées fournies par GEDI. Ces informations verticales sont crucial pour comprendre la dynamique des écosystèmes, le stockage du carbone et la biodiversité qui ne peuvent pas être facilement vus à partir d’images satellites typiques. »

Lancé fin 2018, le GEDI de la NASA lance un laser invisible depuis la Station spatiale internationale dans les forêts de la Terre des milliers de fois par jour. En fonction de la quantité d’énergie renvoyée au satellite, il peut fournir une carte 3D détaillée qui montre où se trouvent les feuilles et les branches dans une forêt et comment elles changent au fil du temps. Cela aidera les chercheurs à comprendre les quantités de biomasse et de carbone que les forêts stockent et combien elles perdent lorsqu’elles sont perturbées – des informations vitales pour comprendre le cycle du carbone de la Terre et son évolution.

Doughty, Tang et les autres auteurs de l’article ont analysé les données GEDI dans toutes les forêts tropicales et ont constaté que la structure était plus simple et plus exposée au soleil qu’on ne le pensait auparavant. Les données ont également révélé que la plupart des forêts tropicales (80 % de l’Amazonie et 70 % de l’Asie du Sud-Est et du bassin du Congo) ont un pic du nombre de feuilles à 15 mètres plutôt qu’au sommet de la canopée, démystifiant le plus plein au-dessus. top théorie des premiers chercheurs. Bien que les forêts varient, une conclusion clé qui semblait rester constante dans chaque scénario était que l’écart par rapport à des conditions plus idéales (comme une fertilité plus faible ou des températures plus élevées) conduit à des forêts plus courtes, moins stratifiées et à biomasse plus faible.

« C’était vraiment surprenant de voir la prédominance de ce type de structure car il diffère de ce que nous avions appris dans les manuels classiques sur le sujet », a déclaré Doughty. « Ces découvertes nous aideront non seulement à comprendre comment les millions d’espèces qui vivent dans la canopée de la forêt tropicale pourraient s’acclimater aux changements de température, mais aussi la quantité de carbone que ces forêts contiennent et à quel point elles luttent contre le changement climatique. »