Une équipe de chercheurs allemands a démontré, pour la première fois, que la biodiversité végétale des zones arides est particulièrement sensible aux variations des précipitations.
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Moindres précipitations, moindre diversité végétale

Des chercheurs ont constaté que le changement climatique peut entraîner une modification de la diversité végétale mondiale, surtout dans les zones arides. Pour eux, cela pourrait avoir des conséquences pour les populations des régions concernées.

L’eau est une denrée rare dans de nombreux écosystèmes terrestres. Compte tenu du changement climatique, cette rareté a des chances d’augmenter, ce qui pourrait se traduire par une réduction considérable de la diversité végétale. À partir de données expérimentales glanées dans le monde entier, des chercheurs du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ), du Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) et de l’université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) ont démontré pour la première fois que dans les zones arides la biodiversité végétale est particulièrement sensible aux variations des précipitations. Leur article a été publié dans la revue Nature Communications en mai 2021.

Quelle incidence le changement climatique va-t-il avoir sur les écosystèmes terrestres ? Comment la biodiversité va-t-elle changer dans différentes régions ? Il est difficile de répondre à des questions aussi importantes sur le futur. Pour cela, il est essentiel de savoir, par exemple, comment chaque espèce et ses communautés réagiront aux fluctuations des conditions de précipitation. 

Mais malgré les nombreuses expériences scientifiques menées dans le monde entier, nous ne disposons pas de réponses synthétiques globales à ces questions. « Ces études n’utilisent pas les mêmes méthodes et sont réalisées dans différentes régions du monde, » déclare l’auteure principale, Dr Lotte Korell, biologiste à l’UFZ. « Et dans bien des cas, leurs résultats sont contradictoires, » ajoute-t-elle. 

Avec ses collègues, elle s’est donc employée à tirer des enseignements généraux des données collectées à l’échelle mondiale. L’objectif était de déterminer comment une augmentation ou une diminution des précipitations affecte la diversité végétale des écosystèmes terrestres.

Dans le cadre de leur recherche, elle et les membres de son équipe ont trouvé 23 publications utilisables, présentant les résultats de 72 expériences de terrain. Avec les données disponibles, ils ont calculé diverses variables statistiques donnant des informations sur la biodiversité de chaque site et ont établi des liens entre elles et l’augmentation ou la diminution de la pluviométrie. 

« Toutefois, dans de telles expériences, la biodiversité dépend de nombreux facteurs, » déclare la professeure Tiffany Knight, dernière auteure de l’étude et écologiste à l’UFZ, l’iDiv et la MLU. « Par exemple, l’envergure de l’expérience joue un rôle important. Si vous étudiez une seule parcelle expérimentale, vous pouvez voir les effets considérables des traitements sur la biodiversité, dans la mesure où moins de végétaux – et donc moins d’espèces – poussent dans les parcelles disposant de moins d’eau. » 

De fait, les chercheurs ont constaté que l’accroissement de la sécheresse a plus de conséquences à petite échelle spatiale qu’à plus grande échelle spatiale. 

Les niveaux de précipitations ont bien plus de répercussions dans les zones arides que dans les zones plus humides 


Ainsi, les chercheurs ont constaté une nette tendance. Dans les terres arides de la planète, les changements des niveaux de précipitation ont un effet bien plus grand que dans les régions plus humides. 

Les écosystèmes arides occupent actuellement environ 40 pour cent de la surface émergée de la Terre. Il n’est pas facile de prévoir ce qui attend ces régions dans le contexte du changement climatique. 

Selon l’étude, la diversité végétale devrait augmenter dans les lieux plus humides. Cela tient probablement au fait que les semences des espèces qu’on y trouve ont plus de chances de germer et de s’établir. 

Toutefois, compte tenu de l’expansion prévue des zones arides, cela ne devrait profiter qu’à un nombre relativement limité de régions. Selon les auteurs, on devrait de ce fait constater un recul notable de la diversité végétale. « Bien que, dans ces régions, les végétaux se soient depuis longtemps adaptés aux conditions rigoureuses de leurs habitats, il arrive un moment où même les espèces les plus résilientes atteignent leurs limites, » déclare Lotte Korell. 

Cela n’augure rien de bon, non seulement pour les écosystèmes, mais aussi pour les habitants des régions arides qui représentent quand même environ un tiers de la population mondiale. Beaucoup ont du mal à gagner leur vie en travaillant la terre dans les conditions les plus difficiles. Si la biodiversité recule parallèlement à la pluviosité, ce problème risque d’être encore plus difficile à résoudre. 

Pour Lotte Korell et ses collègues, c’est-là un argument supplémentaire de poids en faveur du ralentissement du changement climatique. « Il est également important de très bien protéger les zones arides, » souligne-t-elle. Plus ces écosystèmes sensibles sont exposés au surpâturage et à d’autres facteurs de stress, plus le changement climatique a des chances de réduire la diversité végétale. 

(UFZ/wi)

Publication : 
Lotte Korell, Harald Auge, Jonathan M. Chase, W. Stanley Harpole, Tiffany M. Knight: Responses of plant diversity to precipitation change are strongest at local spatial scales and in drylands. Nature Communications (2021), doi: 10.1038/s41467-021-22766-0 

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