Les recherches du laboratoire Cavendish ont découvert des tendances inattendues et étendues au verdissement le long de la côte Pacifique du Pérou et du nord du Chili, présentant des implications pour la gestion environnementale et l’agriculture régionales.
En analysant les données satellite des 20 dernières années, l’équipe de recherche basée au laboratoire Cavendish de Cambridge a examiné l’évolution de la végétation le long de la côte Pacifique du Pérou et du nord du Chili. Cette région est connue pour ses environnements arides et semi-arides uniques et délicats.
L’analyse a révélé que certaines zones ont connu une croissance positive de la végétation, appelée verdissement, tandis que d’autres ont affiché des tendances négatives, appelées brunissement. Sans surprise, les changements dans la végétation sont influencés par des facteurs tels que l’agriculture et le développement urbain ou par des changements dans les pratiques d’utilisation des terres.
Découverte d’un verdissement important
Mais plus intéressant encore, cette étude, publiée dans Télédétection MDPI, a révélé la découverte d’une immense section du versant ouest des Andes ayant subi un verdissement important au cours des 20 dernières années. Cette section, qui s’étend du nord du Pérou au nord du Chili, sur une longueur d’environ 2 000 km, a vu sa végétation s’accroître considérablement au fil du temps. Cette tendance au verdissement varie avec l’altitude, avec différents types de végétation à différentes altitudes.
L’équipe de recherche, composée de mathématiciens, de géographes, de biologistes et de spécialistes des sciences de la terre, a utilisé des images satellite de 2000 à 2020 pour observer les changements de végétation au fil du temps dans cette zone. Ils ont tracé 450 points de données et développé un modèle mathématique pour éliminer les variations artificielles (telles que les jours nuageux) et la saisonnalité, et ont utilisé l’analyse statistique pour s’assurer qu’ils analysaient uniquement les zones présentant une tendance significative.
Modèle 3D exagéré des Andes péruviennes avec une superposition de la bande verte, la zone verte représente une augmentation de l’Indice de Végétation Amélioré avec des zones plus sombres correspondant à un verdissement relatif plus important. Crédit : Hugo Lepage, Laboratoire Cavendish
«Il a fallu trois ans pour trier la méthodologie et le modèle statistique», a déclaré Hugo Lepage, mathématicien au laboratoire Cavendish et premier auteur de l’étude. « Nous avions vraiment besoin de le protéger pour nous assurer que quelque chose se produisait réellement à grande échelle, et que ce n’était pas qu’un hasard. »
Les observations au sol corroborent les données satellitaires
Pour vérifier ce qu’ils voyaient dans les données, les chercheurs ont effectué de nombreuses visites sur le terrain pour faire des observations sur le terrain afin de corroborer leurs déclarations numériques.
«Nous avons commencé par une zone très locale pour étudier l’impact de l’exploitation minière sur la végétation locale», a expliqué Eustace Barnes, géographe du groupe de physique environnementale du laboratoire Cavendish, qui a dirigé la recherche. « À notre grande surprise, les données suggéraient que la zone verdissait au lieu de brunir. Nous avons donc fait un zoom arrière et réalisé que d’autres zones étaient également verdoyantes à grande échelle. Lorsque nous sommes allés vérifier sur le terrain, nous avons observé une tendance similaire.
Caractéristiques inhabituelles et anomalies climatiques
Au-delà de l’observation empirique de la bande végétalisée elle-même, les chercheurs ont été frappés par ses caractéristiques surprenantes.
Une photo des Andes péruviennes.
« Tout d’abord, la bande monte lorsque nous regardons vers le sud, allant de 170 à 780 m au nord du Pérou à 2 600 à 4 300 m au sud du Pérou », a expliqué Barnes. « C’est contre-intuitif, car nous nous attendrions à ce que les températures de surface baissent à la fois en se déplaçant vers le sud et en montant en altitude. »
Plus surprenant encore, cette immense bande verte ne correspond pas aux zones climatiques établies par la classification de Köppen-Geiger – le système de classification climatique empirique, largement utilisé, basé sur la végétation, alors que les tendances au verdissement et au brunissement dans les déserts côtiers et les hautes Andes, correspondent bien.
« En effet, au nord du Pérou, la bande verte se situe majoritairement dans la zone climatique correspondant au désert chaud et aride », a expliqué Lepage. « Lorsque nous parcourons la bande en direction du sud, elle monte pour se trouver principalement dans la steppe chaude et aride et traverse finalement pour se trouver dans la steppe froide et aride. Cela ne correspondait pas à ce à quoi nous nous attendions compte tenu du climat de ces régions.
Implications et conclusions
Les résultats de cette étude ont des implications considérables pour la gestion environnementale et l’élaboration des politiques dans la région. Bien que la cause exacte ou les conséquences de ce verdissement ne soient pas connues, tout changement important (augmentation de l’indice de 30 à 60 %) de la végétation aura nécessairement un impact sur les écosystèmes et l’environnement.
« Le versant du Pacifique fournit de l’eau aux deux tiers du pays, et c’est de là que provient également la majeure partie de la nourriture du Pérou », a déclaré Barnes. « Ce changement rapide de la végétation, ainsi que du niveau de l’eau et des écosystèmes, aura inévitablement un impact sur la gestion de l’eau et de la planification agricole. »
Les chercheurs pensent que leurs découvertes contribueront de manière significative à la compréhension de la communauté scientifique des interactions complexes entre le changement climatique et les écosystèmes délicats des environnements arides et semi-arides.
« C’est un signe d’avertissement, comme le canari dans la mine. Nous ne pouvons rien faire pour arrêter des changements à si grande échelle. Mais le savoir permettra de mieux planifier l’avenir », a conclu Lepage.
Cette recherche a été réalisée par le groupe de physique de l’environnement dirigé par le professeur Crispin Barnes et financé par l’Universidad Nacional de Cañete (UNDC), département de Lima, Pérou.
