Les forêts tropicales se situent dans des seuils de température critiques

Il y a de bonnes raisons de croire que deux forêts tropicales n’ont pas nécessairement les mêmes températures de canopée. De même, deux arbres dans une forêt tropicale n’ont pas nécessairement les mêmes températures de canopée. En fait, il n’est pas nécessairement vrai que chaque feuille d’un arbre donné ait la même température.

Depuis 150 ans, les scientifiques savent que lorsque les feuilles atteignent une certaine température, leur machinerie photosynthétique se brise, ce qui signifie qu'elles ne peuvent plus combiner la lumière, le dioxyde de carbone et l'eau pour fabriquer les sucres qui les maintiennent. La question est maintenant : à quel point le couvert forestier tropical est-il proche d’atteindre ces limites ?

Dans la foulée des mois les plus chauds jamais enregistrés sur la planète Terre, une nouvelle étude révèle que le couvert forestier tropical du monde est peut-être plus proche des seuils critiques de températures élevées qu'on ne le pensait auparavant, mais qu'une atténuation du changement climatique modérément ambitieuse peut éviter ces seuils dangereux.

L’étude intitulée « Les forêts tropicales approchent des seuils de température critiques » a été publiée dans la prestigieuse revue universitaire à comité de lecture Nature le 24 août 2023. La recherche a été financée par la National Aeronautics and Space Administration (NASA), le ministère de l’Éducation et Formation — Australian Research Council (ARC) et Research Councils UK Natural Environment Research Council (NERC).

Les scientifiques et collègues de Chapman ont estimé que les forêts tropicales du monde peuvent résister à une augmentation de la température de l'air de près de quatre degrés Celsius due au changement climatique avant d'atteindre un point de bascule potentiel dans la fonction photosynthétique. Un petit pourcentage de feuilles tropicales atteignent ou dépassent déjà des températures auxquelles elles ne peuvent plus fonctionner. Ils ont étudié des données provenant de forêts tropicales du monde entier, notamment celles des Caraïbes, d'Amérique centrale, d'Amérique du Sud, d'Afrique, d'Australie et d'Asie du Sud-Est.

L’un des aspects les plus impressionnants de l’étude réside dans les méthodes utilisées pour déterminer la température des feuilles de la canopée, qui vont des expériences de réchauffement des feuilles dans la canopée à l’imagerie thermique de la NASA.

"Il est remarquable que nous puissions observer la température des forêts tropicales du monde à partir d'un instrument de la Station spatiale internationale en orbite à 400 km au-dessus de la surface de la Terre et parcourant près de 29 000 km par heure", a déclaré Gregory Goldsmith, Ph.D., professeur agrégé de sciences biologiques au Schmid College of Science and Technology de Chapman. « Il est tout aussi remarquable d’imaginer les efforts minutieux déployés pour mesurer manuellement la température de chaque feuille de la canopée. Nous avons besoin d’observations au sol et par satellite pour comprendre les températures du couvert forestier tropical.

L’Amazonie connaît déjà des températures légèrement plus élevées que le bassin du Congo, et elle est plus menacée. "Alors que les forêts tropicales ont connu un réchauffement dans le passé, les augmentations actuelles de température sont sans précédent", a déclaré Goldsmith.

Si ces températures maximales persistent et que le changement climatique se poursuit, des couverts entiers pourraient commencer à mourir. Ces découvertes ont de sérieuses implications car les forêts tropicales abritent la majeure partie de la biodiversité mondiale et sont des régulateurs clés de notre climat.

Goldsmith et Joshua Fisher, Ph.D., professeur agrégé de sciences et politiques environnementales et également au Schmid College of Science and Technology de l'Université Chapman, faisaient partie de l'équipe internationale de 18 scientifiques dirigée par le Dr Christopher Doughty de Northern Université de l'Arizona.

« Historiquement, nous avons soit étudié des arbres individuels pour recueillir des données à petite échelle, soit utilisé des instruments satellitaires pour recueillir des données à grande échelle. Ce qui manquait, c'était un moyen de collecter des données à petite échelle à travers les tropiques », a déclaré Fisher, qui a contribué au lancement du satellite ECOSTRESS alors qu'il travaillait comme scientifique de la NASA au Jet Propulsion Laboratory (JPL) il y a cinq ans avant de rejoindre la faculté de l'Université Chapman. « C'est là que nous nous tournons vers la télédétection par satellite. Nous avons pu mesurer la température des arbres directement à une résolution incroyablement élevée, depuis l’espace, grâce à la détection infrarouge thermique.