Les forêts boréales de la planète pourraient diminuer à mesure que le changement climatique les pousse vers le nord

La Terre forêts boréales font le tour de l’extrême nord de notre planète, juste au sud de la toundra sans arbres de l’Arctique.Si la planète porte une calotte glaciaire arctique, alors les forêts boréales sont un bandeau lâche enroulé autour de ses oreilles, couvrant de grandes parties de l'Alaska, du Canada, de la Scandinavie et de la Sibérie.

Les sols de la région boréale protègent depuis longtemps la planète du réchauffement en stockant d’énormes quantités de carbone et en le gardant hors de l’atmosphère.Son éloignement a historiquement protégé ses forêts et ses zones humides d'un impact humain considérable.

Ces deux caractéristiques classent les forêts boréales parmi les écosystèmes les plus importants sur Terre.De plus, de nombreuses espèces de mammifères, poissons, plantes, insectes et oiseaux faire de ces forêts notre maison.

Pour plus de deux siècles, les scientifiques ont reconnu que le climat joue un rôle clé dans la détermination des zones géographiques des communautés végétales.Parce que les forêts et les sols boréaux sont confrontés à des hivers glacials et à des étés courts, ces forêts et les animaux qui y vivent se déplacent vers le nord à mesure que les températures augmentent.

Cependant, la progression des forêts boréales vers le nord a été inégale et plus lente que prévu.Pendant ce temps, leur retraite vers le sud a été plus rapide que ce que prévoyaient les scientifiques.En tant qu'érudits qui étudient nord écosystèmes, forêts et zones humides, nous constatons des preuves inquiétantes qu’à mesure que le monde se réchauffe, la plus grande forêt sauvage semble diminuer.

La plus grande nature sauvage de la planète

Les forêts boréales contiennent des milliards d'arbres.La plupart sont des feuilles d'aiguilles, conifères à cônes, mais il existe également des parcelles d'espèces à feuilles larges, notamment bouleau, tremble et peuplier.Ils abritent des millions d’oiseaux migrateurs et de mammifères emblématiques comme l’ours brun, l’orignal et le lynx.

Ces arbres et les sols autour de leurs racines contribuent à réguler le climat de la Terre, en partie en éliminant le dioxyde de carbone de l’atmosphère, où il agirait autrement comme un gaz à effet de serre.Les arbres utilisent ce carbone pour faire pousser des racines, des troncs et des feuilles, qui finissent par se transformer en un sol riche en carbone une fois l'arbre mort.Des changements importants dans les forêts se traduiront par des changements dans le climat mondial.

Ces forêts se réchauffent à un rythme bien au-dessus de la moyenne mondiale.La hausse des températures affecte directement la croissance et la survie des arbres et, par conséquent, leur capacité à stocker le carbone.

Les forêts en mouvement

Alors que le réchauffement atmosphérique libère les arbres de l’emprise glaciale des températures froides, les arbres adultes peuvent réagir en poussant plus rapidement.Des températures plus douces permettent également aux jeunes semis des forêts boréales les plus septentrionales de prendre pied là où les conditions antérieures étaient trop dures pour qu’ils puissent s’établir.

Dans les forêts boréales plus chaudes du sud, la situation est tout à fait différente.Ici, les conditions sont devenues trop chaudes pour les arbres boréaux adaptés au froid, ce qui ralentit leur croissance et entraîne même leur mort.Le réchauffement entraîne la sécheresse, et le stress hydrique rend les arbres plus sensibles aux infestations d'insectes et les incendies, comme Le Canada a connu en 2023 et la Sibérie en 2019 et 2020.

Si cela se produit à plus grande échelle, les limites sud de la forêt boréale s’aminciront et se dégraderont, reculant ainsi plus au nord, où les températures sont encore convenables.

Si les forêts boréales s’étendent vers le nord et reculent au sud au même rythme, elles pourraient lentement suivre le réchauffement des températures.Cependant, nos recherches combinées utilisant des données satellitaires et de terrain montrent que l’histoire est plus complexe.

Suivre les forêts depuis l'espace

Les satellites sont d'une valeur inestimable pour suivre l'évolution des forêts boréales au cours des dernières décennies et déterminer si ces changements sont cohérents avec un déplacement global vers le nord.Les chercheurs peuvent utiliser des satellites pour surveiller les changements d’année en année dans les caractéristiques des forêts, telles que la croissance annuelle des arbres et le couvert forestier.

Nos récentes études utilisant des données satellitaires ont montré que croissance des arbres et couverture arborée a augmenté de 2000 à 2019 dans une grande partie de la forêt boréale.Ces changements se sont produits principalement dans les régions les plus froides du nord.Cependant, peu de preuves indiquent que les forêts s’étendent au-delà de la limite actuelle des arbres.

Nos études ont également révélé que la croissance des arbres et le couvert forestier ont souvent diminué entre 2000 et 2019 dans les zones plus chaudes du sud des forêts boréales.Dans ces régions, des conditions plus chaudes et plus sèches ont souvent réduit la croissance des arbres ou tué des arbres individuels, tandis que les incendies de forêt et l'exploitation forestière ont contribué à la perte du couvert forestier.

Les données satellitaires montrent clairement que le changement climatique affecte à la fois les marges nord et sud de la forêt boréale.Cependant, si la perte du couvert forestier dans le sud se produit plus rapidement que les gains dans le nord, la forêt boréale se contractera probablement au lieu de simplement se déplacer vers le nord.

Zoomer pour comprendre les changements forestiers

Les forêts progressent lorsque les graines d’arbres individuels germent et poussent, mais les arbres boréaux poussent lentement et mettent des décennies à atteindre une taille visible depuis l’espace.La recherche de jeunes arbres dont la présence signalerait un mouvement de la limite forestière nécessite des données provenant du terrain.

À la fin des années 1970, l'un d'entre nous (David Cooper) a documenté que de jeunes épicéas poussaient à des altitudes plusieurs centaines de mètres plus élevées et à des endroits situés à des kilomètres au nord de la côte. arbres à cônes les plus élevés dans la chaîne Brooks en Alaska.De retour en 2021, nous avons découvert que ces petits arbres avaient atteint plusieurs mètres de haut et produisaient des cônes.Plus important encore, 10 fois le nombre de jeunes épicéas croît désormais au-delà de la limite des arbres par rapport à nos premières incursions sur le terrain.

En sillonnant à pied la frontière entre la forêt boréale de l’Alaska et la toundra arctique, nous avons trouvé des milliers de jeunes arbres boréaux en pleine croissance. jusqu'à 25 milles au nord des limites forestières établies.La plupart poussent là où tombent des neiges plus profondes, en raison d'une version de l'océan Arctique du "effet lac» :L'air froid se déplace sur les eaux libres, captant la chaleur et l'humidité, qui retombent ensuite sous forme de neige sous le vent.

Le retrait de la glace marine laisse davantage d’eau libre.Cela génère des vents plus forts qui propulsent les graines d’arbres plus loin et davantage de chutes de neige qui isolent les semis des conditions hivernales rigoureuses.Le résultat est que les arbres de la chaîne Brooks en Alaska sont se déplaçant rapidement dans la toundra sans arbres.Toutefois, ces expansions rapides sont localisées et cela ne se produit pas encore partout le long de la limite nord des arbres.

Le futur visage des forêts boréales

Nos recherches combinées montrent que les forêts boréales réagissent en fait à la hausse des températures.Mais la rapidité du changement climatique signifie que les arbres ne pourront probablement pas se déplacer vers le nord à un rythme qui suive leur perte dans le sud.

Les arbres du Grand Nord rattraperont-ils un jour le changement climatique et empêcheront-ils la contraction des forêts ?À l’heure actuelle, les scientifiques ne le savent tout simplement pas.Peut-être que les arbres nouvellement établis dans la chaîne Brooks annoncent une telle expansion.On ne sait pas non plus si les parties nord des forêts boréales peuvent accumuler suffisamment de carbone grâce à une croissance accrue pour compenser les pertes de carbone dans le sud.

Si les forêts boréales sont effectivement sur le point de se contracter, elles finiront par disparaître de leur limite sud actuelle.Cela nuirait à de nombreux animaux indigènes et migrateurs, notamment aux oiseaux, en réduisant leur habitat boréal.Les forêts sont également culturellement importantes pour plusieurs millions de personnes qui y habitent, comme Les communautés autochtones du Canada.

Une surveillance plus étroite des forêts boréales du monde entier, à l’aide de données satellitaires et de mesures sur le terrain, contribuera à compléter ce tableau.Ce n’est qu’à ce moment-là que les chercheurs pourront espérer entrevoir l’avenir de l'un des derniers déserts de la Terre.