Les décès de forêt tropicale sont en plein essor et les scientifiques viennent de trouver la cause choquante

Pour ne pas être confondus avec les ouragans ou les cyclones, ces tempêtes convectives ont tendance à être de courte durée mais puissantes, avec des vents et des foudre. Dans un article de perspective Lettres d’écologie, Gora et ses collègues exposent les raisons pour lesquelles de telles tempêtes pourraient être une force motrice majeure derrière le nombre croissant de morts des arbres tropicaux. À mesure qu’ils deviennent plus courants dans les tropiques réchauffants, les orages sont une menace croissante pour les arbres et le carbone qu’ils stockent.

« Les forêts tropicales ont des effets massifs sur le climat mondial. Ils sont comme les poumons de la Terre, et nous voyons des arbres mourant à des taux plus élevés que par le passé, et la composition des forêts change également », a déclaré Gora. « Cela pourrait être vraiment problématique pour l’avenir non seulement des forêts tropicales, mais pour la planète. »

Comprendre ce qui cause les tendances de la mort des arbres est essentiel pour guider les décisions sur les espèces d’arbres à planter ou à conserver dans une forêt, afin que les gestionnaires forestiers puissent assurer que les forêts continuent de prospérer et de stocker du carbone longtemps dans le futur.

« Être dans la forêt pendant une tempête tropicale est inoubliable », a déclaré le co-auteur Vanessa Rubio, écologiste forestier au laboratoire de Gora au Cary Institute. « Alors que la tempête se construit rapidement, le ciel s’assombrit, l’humidité change considérablement et que les vents forts secouent les arbres. Ensuite, le tonnerre et la foudre viennent. Les feuilles et les branches tombent au sol, la pluie se déroule et votre instinct est de revenir à la station de terrain le plus rapidement possible. »

Malgré leur danger évident pour les gens, les tempêtes avaient été négligées et sous-étudiées comme un coupable potentiel des tendances de la mortalité des arbres. Mais lorsque l’équipe a réanalysé les données des études précédentes sur les stocks de carbone forestier tropical, ils ont constaté que les tempêtes étaient au moins aussi bonnes que la sécheresse et la température pour expliquer les modèles de mortalité des arbres et de stockage du carbone forestier.

« Nous avons été surpris de constater que les tempêtes peuvent être le plus grand facteur provoquant la mort des arbres dans ces forêts, et elles sont largement négligées par la recherche sur le stockage du carbone sous les tropiques », a déclaré Gora. « Nos estimations suggèrent que les tempêtes sont responsables de 30 à 60% de la mortalité des arbres dans le passé, et ce nombre doit augmenter à mesure que l’activité des tempêtes augmente de 5 à 25% chaque décennie. »

L’équipe a également ajouté des tempêtes à la plus grande étude basée sur l’intrigue de la dynamique du carbone de la biomasse forestière à ce jour. Cette étude avait précédemment conclu que lorsque les températures dépassent un certain seuil, les forêts tropicales connaissent une baisse rapide des stocks de carbone. « Mais lorsque vous ajoutez des tempêtes, cette relation disparaît », a déclaré Gora. « Cela montre essentiellement que vous devez inclure des tempêtes, ou vous pourriez ne pas obtenir les réponses correctes. »

Les tempêtes et les sécheresses ne s’excluent pas mutuellement, notent les scientifiques – les mêmes forêts peuvent ressentir à la fois une activité de tempête élevée et un stress de sécheresse. Ils ont trouvé une activité de tempête convective élevée à travers le sud de l’Amazonie, où le stress hydrique est également élevé et les modèles de changement sont parmi les plus extrêmes.

« Au cours de mes études sur les menaces contre les forêts tropicales, mes professeurs, nos manuels et même la politique climatique globale n’ont jamais mentionné de petites tempêtes convectives comme source potentielle de mortalité forestière », a déclaré le co-auteur Ian McGregor, un écologiste forestier de l’Institut Cary dans le laboratoire de Gora. « Je ne me souviens pas de les avoir vues dans les modèles climatiques mondiaux utilisés pour éclairer la politique climatique. Compte tenu de nos résultats, cependant, il est clair que nous avons besoin d’une compréhension plus approfondie de ces tempêtes pour avoir des modèles climatiques plus précis, et donc une politique plus efficace. »

Il y a de bonnes raisons pour lesquelles les scientifiques ont négligé les tempêtes jusqu’à présent. La température et le stress hydrique peuvent être surveillées avec des stations météorologiques et facilement connectées aux données de tracé forestier à long terme. Il est beaucoup plus difficile de détecter les tempêtes et de suivre leurs dégâts hautement localisés. La mortalité causée par des orages n’est pas facilement détectée via le satellite, et il n’est pas pratique pour les chercheurs à pied de redresser les grandes zones boisées suffisamment fréquemment pour identifier les dommages causés par une tempête spécifique.

Gigante, un projet dirigé par Gora et la co-auteur Adriane Esquivel-Muelbert de l’Université de Birmingham, offre un moyen de surmonter ces défis. Le projet combine un système de localisation de foudre, des scouts de drones et des experts sur le terrain pour échantillonner fréquemment de grandes zones de forêt tropicale. Avec ces outils, ils commencent à quantifier quand, où et pourquoi les arbres tropicaux meurent et quelles espèces sont les plus affectées.

Comprendre les menaces actuelles et futures pour les forêts tropicales est crucial pour éclairer les efforts de conservation et de restauration à long terme.

« Si nous prenons des décisions sur les espèces à planter ou à conserver en fonction d’une compréhension incorrecte de ce qui tue réellement ces arbres et quelles espèces sont les plus vulnérables, ces forêts n’atteindront pas leur plein potentiel », a déclaré Gora. Les tempêtes sont les plus mortelles pour les arbres mûrs, de sorte que les conséquences des efforts de reboisement erronés pourraient ne pas être connus avant des décennies après la plantation des arbres.

« Cependant, » continua Gora, « si nous pouvons construire une image plus holistique de ce qui stimule le changement forestier, nous pouvons être beaucoup plus confiants pour guider les pratiques de gestion forestière pour la durabilité à long terme. »

Auteurs

• EVAN M. GORA – Cary Institute of Ecosystem Studies, Smithsonian Tropical Research Institute
• Ian R. McGregor – Cary Institute of Ecosystem Studies
• Helene C. Muller-Landau – Smithsonian Tropical Research Institute
• Jeffrey C. Burchfield – Université de l’Alabama, Huntsville
• KC CUSHMAN – Oak Ridge National Laboratory
• Vanessa E. Rubio – Cary Institute of Ecosystem Studies
• Gisele Biem Mori – National Institute for Amazon Research, Mato Grosso State University
• Martin JP Sullivan – Université métropolitaine de Manchester
• Matthew W. Chmielewski – Université de Louisville
• Adriane Esquivel-Muelbert — Université de Birmingham

Le financement a été assuré en partie par la National Science Foundation (NSF) Deb-2213245 et DEB-2241507 à EMG, et NE / W003872 / 1 à MS et EMG. AE-M a été financé par la Royal Society Standard Grant RGS \ R1 \ 221115 ‘Megaflora’, The UK Research and Innovation / Natural Environment Research Council (NERC) Treescapes NE / V021346 / 1 ‘Membra’, le NERC / NSF GIGANTE NE / Y003942 / 1 et la Fondation for Research on Biodiversit «Sytreesys».

Le Cary Institute of Ecosystem Studies est un centre à but non lucratif indépendant pour la recherche environnementale. Depuis 1983, nos scientifiques étudient les interactions complexes qui régissent le monde naturel et les impacts du changement climatique sur ces systèmes. Nos résultats conduisent à une gestion des ressources plus efficace, des actions politiques et une littératie environnementale. Le personnel est des experts mondiaux dans l’écologie de: les villes, les maladies, les forêts et l’eau douce.