L'Amazon est la plus grande forêt tropicale du monde. Il abrite une immense biodiversité et joue un rôle crucial dans le système climatique mondial en stockant de grandes quantités de carbone dans sa végétation.
L'Amazon est largement reconnue comme un élément majeur de basculement climatique (GIEC: panneau intergouvernemental sur le changement climatique). La déforestation continue et le changement climatique pourraient pousser le système devant un seuil critique, ce qui fait passer l'Amazonie de la forêt tropicale riche en biodiversité vers un écosystème de savane dégradé.
Une nouvelle étude, publiée dans Communications Earth & Environmentexplore les projections futures à long terme de l'écosystème Amazon à l'aide de modèles de systèmes de terre de pointe.
Les chercheurs ont évalué les changements à long terme dans la forêt amazonienne du présent jusqu'au 2300 en utilisant les modèles de systèmes de terre de pointe du modèle d'intercomparaison du modèle couplé (CMIP5 et CMIP6), qui a informé les cinquième et sixième rapports d'évaluation du GIEC (IPCC: Panneau intergouvernemental sur le changement climatique).
Ils ont défini le «dépérissement» comme une perte grave de l'activité photosynthétique à la fin du 23e siècle par rapport au 19e siècle dans les zones qui étaient à l'origine très productives dans les scénarios à haute émission. Les scientifiques ont ensuite analysé les conditions climatiques et écologiques dans lesquelles de tels changements radicaux pourraient se produire.
La majorité des modèles considérés projettent Amazon Dieback, bien que le calendrier et l'étendue spatiale varient selon les modèles. Les résultats des simulations du modèle du système terrestre suggèrent que le dépérissement pourrait commencer dès le 21e siècle dans un large éventail de niveaux de réchauffement climatique, à partir de 1,5 ° C et déclenché par des conditions extrêmes – augmentation de la taille des températures annuelles de l'air de surface, diminue dans les précipitations et intensifiée par le changement d'utilisation des terres de la forêt vers les terres agricoles.
Cependant, les modèles actuels du système de terre peuvent sous-estimer les risques futurs, car beaucoup ne représentent pas pleinement les processus écologiques clés dans les forêts tropicales, telles que la dynamique des incendies et la mortalité des arbres induite par la sécheresse.
La nouvelle étude révèle également les mécanismes clés derrière Amazon Dieback. À long terme, le réchauffement climatique affaiblit la circulation de renversement méridional de l'Atlantique (AMOC), un système majeur de courants océaniques, qui à son tour déplace la zone de convergence intertropicale (une ceinture de pluie tropicale vitale) vers le sud.
Ce changement entraîne des conditions plus chaudes et plus sèches à travers le nord de l'Amazonie. De plus, l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone réduit l'évapotranspiration, le processus par lequel les arbres libèrent l'humidité dans l'air, affaiblissant ainsi le système de recyclage naturel de l'eau de l'Amazonie et contribuant au séchage régional.
De plus, les projections à long terme dans des scénarios à haute émission présentent des modèles de réchauffement de type El Niño plus fréquents, qui intensifient la chaleur et la sécheresse à travers le bassin. Bien que les études antérieures aient examiné les modèles de réchauffement, les déplacements de circulation et les impacts des écosystèmes, cette étude est la première à démontrer le dépérissement d'Amazon à travers plusieurs projections de modèle de système de terre et à expliquer ses pilotes sous-jacents.
Ces changements climatiques ont déclenché une cascade de perturbations écologiques. Les conditions plus chaudes et plus sèches réduisent l'efficacité de la photosynthèse et augmentent la respiration des plantes, en basant l'équilibre du carbone de la forêt tropicale. La baisse des précipitations et l'humidité du sol limitent la disponibilité de l'eau et entrave le transport des nutriments, stressant la santé et la régénération des arbres.
En conséquence, les écosystèmes forestiers tropicaux deviennent moins productifs, plus vulnérables aux perturbations, et éventuellement franchir un seuil au-delà desquels ils ne peuvent plus subir une végétation dense. Combinés à un changement d'utilisation des terres généralisé, en particulier dans le sud de l'Amazonie, ces changements poussent la région vers l'effondrement de l'écosystème à grande échelle.
Les résultats de l'étude mettent en évidence le besoin urgent de limiter les émissions de gaz à effet de serre et de protéger la résilience de l'Amazonie. Le réchauffement continu, le changement d'utilisation des terres et la dégradation des écosystèmes pourraient bientôt pousser la forêt tropicale devant un point de basculement, avec des conséquences sur le climat mondial.
L'auteur principal, le Dr Irina Melnikova, prévient également que les recherches futures devraient se concentrer sur l'amélioration de la représentation des processus écologiques dans les modèles pour mieux anticiper les risques. La protection de l'Amazonie nécessite une action internationale coordonnée, l'intégration de l'atténuation du climat, de la gestion durable des terres et des stratégies de conservation.
