Le changement climatique hivernal affecte l'échange de carbone des forêts de conifères du Nord, mais la réponse dépend du pâturage des rennes, selon une nouvelle étude de l'Université d'Oulu, en Finlande. L'étude, publiée dans Science de l'environnement totala comparé les zones avec des rennes en cours de pâturage aux zones où le pâturage est exclu depuis 25 ans à Oulanka et jusqu'à 55 ans à Kevo en Finlande.
Les forêts du Nord stockent un tiers du carbone mondial et agissent comme des éviers pour le dioxyde de carbone atmosphérique. En plus des arbres, la végétation du sous-étage et le sol jouent un rôle important dans la régulation des puits de carbone. Les altérations induites par le changement climatique de la profondeur et de la durée de la neige affectent le cycle du carbone non seulement en hiver mais aussi au cours de la saison de croissance suivante en été. Dans le même temps, le pâturage des rennes affecte le cycle du carbone, par exemple, en réduisant l'abondance de lichens dans le sous-étage.
Les chercheurs de l'Université d'Oulu ont mesuré les impacts de la couverture de neige et du pâturage des rennes sur le cycle du carbone dans les forêts de conifères du nord de la Finlande pendant les saisons de croissance de 2019-2023. Les expériences comprenaient des zones avec un pâturage de rennes continu ainsi que dans les zones où le pâturage est exclu depuis 25 ans à Oulanka dans l'est de la Finlande et pendant 55 ans à Kevo dans le nord de la Finlande. De plus, des expériences de neige d'une profondeur de neige augmentée et diminuée ont été réalisées dans chacune de ces zones.
Dans la zone où le pâturage des rennes était exclu depuis 55 ans, la neige peu profonde a augmenté la libération du carbone du sous-étage et du sol. En revanche, la neige plus profonde a diminué la libération de carbone à ce même endroit. Dans les zones avec un pâturage en cours et dans l'exclosure de 25 ans, la libération du carbone est restée stable indépendamment des changements de couverture de neige.
Il est à noter que la profondeur de la neige n'a pas affecté l'échange de carbone dans les zones avec un pâturage en cours de renne. « Au total, cela pourrait indiquer que les forêts de conifères du Nord peuvent être relativement bien résistantes aux changements à court terme dans le climat hivernal », explique le chercheur doctoral Noora Kantola.
Selon les chercheurs, il est important d'étudier pourquoi les changements dans la profondeur de la neige n'ont affecté l'échange de carbone qu'en l'absence de 55 ans de pâturage des rennes à Kevo. « Il est possible qu'à Kevo, la couverture de lichen substantiellement récupérée ait influencé la température du sol et les conditions d'humidité. Parallèlement à la modification de la profondeur de la neige, ces facteurs peuvent affecter les décomposeurs du sol et ainsi la quantité de carbone libérée », poursuit Kantola.
« Nos résultats montrent que le pâturage des rennes peut tamponner les fonctions des écosystèmes, comme l'échange de carbone, dans des conditions climatiques changeantes », explique la chercheuse postdoctorale Maria Väisänen.
La nouvelle étude de l'Université d'Oulu fournit, pour la première fois, la preuve du rôle du pâturage des rennes dans la façonnement des impacts du changement climatique hivernal sur le cycle du carbone. Les résultats fournissent une perspective sur le rôle des rennes dans le maintien de la biodiversité des écosystèmes du Nord. Les impacts médiés par le lichen du pâturage sur l'échange de carbone de sous-étage des pâturages hivernaux peuvent être importants », résume le professeur Jeffrey Welker.
En plus de modifier la végétation du sous-étage et le sol, le pâturage des rennes peut également affecter la séquestration du carbone des arbres et l'équilibre global du carbone forestier. À l'Université d'Oulu, les projets en cours étudient les impacts combinés du pâturage et des tendances du changement climatique à long terme sur la croissance des anneaux et l'écophysiologie.
Les résultats des changements dans le cycle du carbone aident à estimer les fonctions des écosystèmes dans des conditions changeantes et peuvent également éclairer la planification de l'utilisation des terres dans les forêts de conifères où la couverture du lichen a été modifiée par différentes pratiques d'utilisation des terres, telles que le pâturage et la foresterie des rennes.
Les sites expérimentaux font partie du système écoclimat, qui étudie les impacts de l'évolution des conditions de neige sur le fonctionnement des écosystèmes du Nord. Auparavant, un pâturage des rennes atténuait les impacts du changement climatique estival sur le cycle du carbone dans les écosystèmes de la toundra.
