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Les forêts boréales de la Terre entourent les extrémités septentrionales de notre planète, juste au sud de la toundra sans arbres de l’Arctique. Si la planète porte une calotte glaciaire arctique, les forêts boréales sont un bandeau lâche enroulé autour de ses oreilles, couvrant de larges portions de l’Alaska, du Canada, de la Scandinavie et de la Sibérie.

Les sols de la région boréale protègent depuis longtemps la planète contre le réchauffement en stockant d’énormes quantités de carbone et en les empêchant de pénétrer dans l’atmosphère. Son éloignement a historiquement protégé ses forêts et ses zones humides de l’impact considérable de l’homme.

Ces deux caractéristiques placent les forêts boréales parmi les écosystèmes les plus importants de la planète. En outre, de nombreuses espèces de mammifères, de poissons, de plantes, d’insectes et d’oiseaux ont élu domicile dans ces forêts.

Depuis plus de deux siècles, les scientifiques reconnaissent que le climat joue un rôle clé dans la détermination des zones géographiques des communautés végétales. Étant donné que les forêts et les sols boréaux sont confrontés à des hivers inférieurs à zéro et à des étés courts, ces forêts et les animaux qui y vivent se déplacent vers le nord à mesure que les températures augmentent.

Toutefois, la progression des forêts boréales vers le nord a été irrégulière et plus lente que prévu. En revanche, leur recul vers le sud a été plus rapide que les scientifiques ne l’avaient prévu. En tant qu’universitaires qui étudient les écosystèmes, les forêts et les zones humides du Nord, nous constatons avec inquiétude qu’à mesure que la planète se réchauffe, sa plus grande région forestière sauvage semble se rétrécir.

La plus grande étendue sauvage de la planète
Les forêts boréales contiennent des milliards d’arbres. La plupart sont des conifères à feuilles aiguës, mais on y trouve également des parcelles de feuillus, notamment des bouleaux, des trembles et des peupliers. Ils abritent des millions d’oiseaux migrateurs et des mammifères emblématiques tels que l’ours brun, l’élan et le lynx.

Ces arbres et les sols qui entourent leurs racines contribuent à réguler le climat de la Terre, notamment en extrayant le dioxyde de carbone de l’atmosphère, où il agirait autrement comme un gaz à effet de serre. Les arbres utilisent ce carbone pour faire pousser leurs racines, leurs troncs et leurs feuilles, qui se transforment ensuite en un sol riche en carbone lorsque l’arbre meurt. Des changements significatifs dans les forêts se traduiront par des changements dans le climat mondial.

Ces forêts se réchauffent à un rythme bien supérieur à la moyenne mondiale. L’augmentation des températures affecte directement la croissance et la survie des arbres et, par conséquent, leur capacité à stocker le carbone.

Les forêts en mouvement
À mesure que le réchauffement atmosphérique libère les arbres de l’emprise glaciale des températures froides, les arbres adultes peuvent réagir en poussant plus rapidement. Les températures plus douces permettent également aux jeunes plants des forêts boréales les plus septentrionales de s’implanter là où les conditions précédentes étaient trop rudes pour qu’ils s’établissent.

Dans les forêts boréales plus chaudes du sud, la situation est tout à fait différente. Ici, les conditions sont devenues trop chaudes pour les arbres boréaux adaptés au froid, ce qui a ralenti leur croissance et même entraîné leur mort. Le réchauffement s’accompagne de sécheresse, et le stress hydrique rend les arbres plus vulnérables aux infestations d’insectes et aux incendies, comme le Canada l’a connu en 2023 et la Sibérie en 2019 et 2020.

Si cela se produit à plus grande échelle, les limites méridionales de la forêt boréale s’aminciront et se dégraderont, reculant ainsi plus au nord, où les températures sont encore adéquates.

Si les forêts boréales s’étendent vers le nord et reculent vers le sud au même rythme, elles pourraient suivre lentement le réchauffement des températures. Cependant, nos recherches combinées utilisant des données satellitaires et de terrain montrent que l’histoire est plus complexe.

Suivre les forêts depuis l’espace
Les satellites sont d’une aide précieuse pour suivre l’évolution des forêts boréales au cours des dernières décennies et déterminer si ces changements sont cohérents avec un déplacement global vers le nord. Les chercheurs peuvent utiliser les satellites pour suivre d’année en année l’évolution des caractéristiques des forêts, telles que la croissance annuelle des arbres et le couvert végétal.

Nos récentes études utilisant des données satellitaires ont montré que la croissance et la couverture des arbres ont augmenté entre 2000 et 2019 dans une grande partie de la forêt boréale. Ces changements se sont produits principalement dans les régions nordiques les plus froides. Toutefois, peu d’éléments indiquent que les forêts s’étendent au-delà de la limite actuelle des arbres.

Nos études ont également révélé que la croissance et la couverture des arbres ont souvent diminué entre 2000 et 2019 dans les régions méridionales plus chaudes de la forêt boréale. Dans ces régions, les conditions plus chaudes et plus sèches ont souvent réduit la croissance des arbres ou tué des arbres individuels, tandis que les incendies de forêt et l’exploitation forestière ont contribué à la perte de la couverture arborée.

Les données satellitaires montrent clairement que le changement climatique affecte à la fois les marges nord et sud de la forêt boréale. Toutefois, si la perte de couverture arborée dans le sud se produit plus rapidement que les gains dans le nord, alors la forêt boréale se contractera probablement, au lieu de simplement se déplacer vers le nord.

Zoomer pour comprendre l’évolution des forêts
Les forêts progressent lorsque les graines des arbres individuels germent et grandissent, mais les arbres boréaux poussent lentement et il leur faut des décennies pour atteindre une taille visible depuis l’espace. Pour repérer les jeunes arbres dont la présence signalerait le déplacement de la limite des arbres, il faut disposer de données provenant du sol.

À la fin des années 1970, l’un d’entre nous (David Cooper) a constaté que de jeunes épicéas poussaient à des centaines de mètres d’altitude et à des kilomètres au nord des arbres à cônes les plus élevés de la chaîne de Brooks, en Alaska. À notre retour en 2021, nous avons constaté que ces petits arbres avaient atteint plusieurs mètres de haut et produisaient des cônes. Plus important encore, le nombre de jeunes épicéas poussant au-dessus et au-delà de la limite des arbres est dix fois plus élevé que lors de nos premières incursions sur le terrain.

En traversant à pied la frontière entre la forêt boréale et la toundra arctique de l’Alaska, nous avons trouvé des milliers de jeunes arbres boréaux qui poussent jusqu’à 25 miles au nord de la limite des arbres. La plupart d’entre eux poussent là où tombent les neiges les plus épaisses, grâce à une version de l’océan Arctique de l' »effet de lac » : L’air froid se déplace sur l’eau libre, captant la chaleur et l’humidité, qui tombent ensuite sous forme de neige dans le sens du vent.

Le recul de la glace de mer laisse plus d’eau libre. Cela génère des vents plus forts qui propulsent les graines d’arbres plus loin et des chutes de neige plus importantes qui isolent les semis des conditions hivernales difficiles. Il en résulte que les arbres de la chaîne de Brooks, en Alaska, gagnent rapidement la toundra dépourvue d’arbres. Cependant, ces expansions rapides sont localisées et ne se produisent pas encore partout le long de la chaîne de Brooks.

Le futur visage des forêts boréales
Nos recherches combinées montrent que les forêts boréales réagissent effectivement à la hausse des températures. Mais la rapidité des changements climatiques signifie que les arbres ne peuvent probablement pas se déplacer vers le nord à un rythme qui permette de compenser leur perte dans le sud.

Les arbres du Grand Nord parviendront-ils un jour à rattraper le climat et à empêcher la contraction de la forêt ? À l’heure actuelle, les scientifiques ne le savent tout simplement pas. Peut-être que les arbres nouvellement établis dans la chaîne de Brooks annoncent une telle expansion. On ne sait pas non plus si les parties septentrionales des forêts boréales peuvent accumuler suffisamment de carbone grâce à une croissance accrue pour compenser les pertes de carbone dans le sud.

Si les forêts boréales sont effectivement sur le point de se contracter, elles finiront par disparaître de leur limite méridionale actuelle. Cela nuirait à de nombreux animaux indigènes et migrateurs, en particulier les oiseaux, en réduisant leur habitat boréal. Les forêts ont également une importance culturelle pour plusieurs millions de personnes qui les habitent, comme les communautés autochtones du Canada.

Une surveillance plus étroite des forêts boréales dans le monde entier, à l’aide de données satellitaires et de mesures sur le terrain, permettra de compléter ce tableau. Ce n’est qu’alors que les chercheurs pourront espérer entrevoir l’avenir de l’une des dernières régions sauvages de la planète.The Conversation
Ronny Rotbarth, doctorant en écologie arctique et subarctique à l’université de Wageningen ; David J. Cooper, chercheur émérite à l’université d’État du Colorado ; Logan Berner, professeur adjoint de recherche en écologie du changement global à l’université de l’Arizona du Nord, et Roman Dial, professeur de biologie et de mathématiques à l’université du Pacifique de l’Alaska.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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