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De nouvelles espèces végétales de plus grande taille colonisent l’Arctique

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Le réchauffement du climat de la toundra arctique modifie la composition des espèces, comme le montre une étude à laquelle le SLF, le WSL et l’Université de Zurich ont participé.

 

Jusqu’ici, l’Arctique était le domaine des graminées basses et des buissons nains. Pour résister aux difficiles conditions ambiantes, elles se tapissent au sol et n’atteignent souvent que quelques centimètres. Mais le réchauffement du climat fait évoluer cette situation : au cours des trente dernières années, des communautés végétales de taille nettement plus importante sont apparues. C’est ce qu’indique une étude de 130 scientifiques internationaux, dont des chercheurs du WSL, du SLF et de l’Université de Zurich. Cette étude vient d’être publiée dans la revue scientifique réputée Nature.

Les chercheurs y ont dépouillé le plus grand jeu de données à ce jour concernant les plantes de la toundra arctique. Celui-ci collecte des observations sur quelque 120 points tout autour du cercle polaire, en Alaska, au Canada, en Islande, en Scandinavie et en Sibérie, mais aussi à des altitudes élevées dans les Alpes, où les conditions climatiques sont très semblables à celles de l’Arctique.

Les données montrent que cette augmentation de taille n’est pas limitée à certaines régions, mais s’observe sur pratiquement tous les sites étudiés. Les espèces végétales locales ont parfois une taille plus importante qu’il y a trente ans. Mais ce sont surtout des espèces végétales nouvelles, de taille plus importante, qui ont colonisé la toundra, alors qu’elles poussent normalement dans des régions plus chaudes.

Un phénomène similaire peut s’observer sur les sommets des Alpes, comme une étude du SLF et du WSL publiée précédemment dans la revue Nature l’a montré. « Les espèces végétales des altitudes inférieures progressent en raison du réchauffement climatique à des altitudes plus élevées », indique Christian Rixen, spécialiste en écologie alpine au SLF.

 

La tendance se poursuit

L’évolution des communautés végétales dans la toundra peut également être liée au réchauffement climatique. Au cours des trente dernières années, les températures ont augmenté en moyenne d’environ 1 degré en été et 1,5 degré en hiver sur les sites étudiés. L’Arctique est ainsi une des régions qui se réchauffent le plus vite sur la planète.

Cette tendance vers des plantes de plus grande taille est loin de se terminer : selon l’évaluation des chercheurs, la taille des communautés végétales de la toundra devrait encore augmenter de 20 à 60 % avant la fin du siècle. Par ailleurs, l’étude montre que ces évolutions ne dépendront pas uniquement de l’augmentation de température, mais aussi spécialement de l’humidité du sol. La toundra est encore extrêmement peu arrosée par les précipitations en raison des températures basses. « Sur les sites pour lesquels les précipitations augmentent fortement, nos résultats nous font attendre une évolution très accélérée de la végétation », affirme Gabriela Schaepman-Strub de l’Université de Zurich, co-autrice de l’étude.

Un effet possible de l’augmentation de la taille des communautés de plantes pourrait être une accumulation accrue de la neige en hiver autour des plantes, ce qui isolerait mieux le sol. La couche active du pergélisol regèle alors moins vite. Or le pergélisol stocke jusqu’à la moitié du carbone emprisonné dans le sol sur la planète. S’il dégèle, de grandes quantités de CO2 et de méthane pourraient être libérées, ce qui réchaufferait encore plus le climat.

 

A cette étude sous la direction de Anne Bjorkman ont participé entre autres des scientifiques du Centre de recherches sur la biodiversité et le climat Senckenberg, du Centre allemand pour la recherche intégrée sur la biodiversité (iDiv), de l’Université d’Édimbourg, de l’Université d’Aarhus, de l’Université de Zurich, de l’Eawag ainsi que du WSL et du SLF. Les résultats se basent sur plus de 50 000 mesures de plantes effectuées sur une période de trente ans, destinées à étudier comment les écosystèmes de la toundra réagissent au réchauffement climatique.

 

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