Forêts tropicales humides : le changement climatique va entraîner une baisse de la productivité
Les forêts tropicales humides sont menacées sur une échelle sans précédent par les changements globaux. Les températures augmentent et devraient continuer d’augmenter dans les prochaines décennies alors que les précipitations vont diminuer. Comment les arbres réagissent-ils à ces perturbations ? Quelles répercussions ont-elles sur leur croissance ? Et quels sont les facteurs climatiques auxquels cette croissance est le plus sensible ? De la réponse à ces questions dépend la productivité future des forêts tropicales humides. Une analyse des données recueillies sur toute la zone tropicale a permis à une équipe du Cirad de clarifier la situation.
Les modèles climatiques prévoient toute une série de changements dans les régions forestières tropicales : augmentation des températures, diminution des précipitations, altération des variations climatiques saisonnières. Ces changements, directement liés à une augmentation des concentrations en gaz carbonique atmosphérique due aux activités humaines, ont des répercussions directes sur la croissance des arbres.
Mais comment cette croissance est-elle affectée par les changements climatiques, et tout particulièrement par l’altération des saisons ? Cette question est cruciale, car c’est principalement comme constituant du bois produit par la croissance saisonnière des arbres que le carbone atmosphérique entre dans l’écosystème forestier.
Une métaanalyse de la croissance des arbres sur toute la zone tropicale
Jusqu’ici, les effets de la saisonnalité du climat sur la croissance des arbres n’ont été analysés qu’à l’échelle d’un site unique ou de quelques sites, avec pour conséquence une forte covariation des facteurs climatiques et l’impossibilité de discerner l’effet de chacun d’entre eux.
C’est pourquoi les chercheurs du Cirad et leurs partenaires ont choisi de réaliser une métaanalyse à partir des données publiées sur la croissance saisonnière des arbres sur toute la zone tropicale. En confrontant ces données aux relevés climatiques mondiaux, il leur a été possible d’identifier les facteurs climatiques qui influent sur la croissance des arbres et d’apprécier leur importance relative.
La croissance des arbres présente une forte saisonnalité
Leur analyse a porté sur près de 3 500 arbres, dont la croissance est relevée mensuellement sur 25 dispositifs forestiers répartis sur toute la zone tropicale.
Il en ressort que la croissance des arbres présente une très forte saisonnalité, y compris pour les sites dont la saisonnalité climatique est peu marquée, et que sa variabilité s’explique, pour un tiers, par un effet du site, c’est-à-dire par un signal commun à tous les arbres situés sur un même site.
L’analyse révèle aussi que ce sont les précipitations et le rayonnement solaire arrivant sur l’écosystème qui sont les déterminants majeurs de cette croissance, et donc les principaux facteurs de l’entrée du carbone dans le système et de la production du bois.
Un modèle simple à quatre variables
Pour prévoir l’évolution de cette croissance et améliorer les modèles d’absorption du carbone dans un contexte de changement global, les chercheurs ont élaboré un modèle à 4 variables climatiques : les précipitations, la quantité d’énergie arrivant sur l’écosystème, l’amplitude de température et l’eau disponible dans le sol.
En combinant un effet propre à chaque site avec le signal commun lié à ces 4 déterminants climatiques, ce modèle relativement simple explique plus de la moitié des variations de croissance observées sur l’ensemble des données analysées pour la zone intertropicale.
Une baisse prévisible de la productivité des forêts tropicales humides
Compte tenu du rôle prépondérant des précipitations dans l’élaboration de la croissance saisonnière des arbres, la productivité des forêts tropicales humides pourrait diminuer dans les années à venir si, comme les modèles climatiques le prévoient, les précipitations baissent et les sécheresses deviennent plus fréquentes.
