Une nouvelle étude montre l’influence dominante du climat sur la végétation

L’étude « Limited climatic space for alternative ecosystem states in Africa » (Espace climatique limité pour des états alternatifs des écosystèmes en Afrique) est le fruit d’une collaboration étroite entre des phytoécologistes de l’université de Bayreuth en Allemagne et des partenaires de recherche en Norvège et en Afrique du Sud.
« Nos études sur la répartition des forêts et des savanes en Afrique montrent l’influence dominante du climat sur la végétation. 

Ces constatations renforcent ainsi l’hypothèse selon laquelle les prévisions scientifiquement fondées sur le changement climatique peuvent servir de base fiable pour évaluer les modifications imminentes des écosystèmes et de la végétation, non seulement en Afrique, mais aussi dans d’autres régions du monde, explique le Dr Steven Higgins, titulaire de la chaire de phytoécologie à l’université de Bayreuth et auteur principal de l’étude. 

Ensemble, la recherche sur le climat et la phytoécologie peuvent contribuer à l’élaboration de mesures destinées à la conservation de la nature et à la protection de l’environnement, mais aussi à l’agriculture et à la foresterie, qui permettront de s’adapter aux modifications du monde végétal que nous pouvons déjà prévoir aujourd’hui. » L’étude a été publiée dans la revue Science au mois de juin.

Dans l’étude, les auteurs mettent en garde contre les mesures qui sous-estiment l’influence du climat sur la végétation. Par exemple, des actions sont en cours pour reboiser certaines régions de savane africaines afin que les forêts puissent séquestrer le CO₂ présent dans l’atmosphère. Ces plans d’atténuation du changement climatique se basent sur l’hypothèse (réfutée par la nouvelle étude) selon laquelle la forêt et la savane sont des types de végétation qui peuvent prospérer dans des conditions climatiques similaires. 

« L’hypothèse selon laquelle il est possible d’accroître le stockage naturel du carbone en convertissant de grandes zones de savane africaine en forêts est erronée et même dangereuse. Une telle reforestation risque d’avoir peu de succès, sachant que le climat des régions de savane ne convient pas aux forêts, et d’endommager la biodiversité des écosystèmes de savane », explique le Dr Timo Conradi, membre du groupe de recherche Plant Ecology et co-auteur de l’étude.

Domination climatique : un nouveau modèle réfute le paradigme des états alternatifs des écosystèmes

La vision selon laquelle la répartition des forêts et des savanes en Afrique n’est pas déterminée par des facteurs climatiques spécifiques repose sur un paradigme qui a acquis une large reconnaissance dans le secteur de la recherche écologique. Elle est basée sur l’hypothèse de l’existence d’« états alternatifs des écosystèmes » dans de nombreuses régions du monde, dont la cause principale ne serait pas le climat.

L’étude publiée dans la revue Science vise à réfuter ce paradigme. Les auteurs ont utilisé un modèle reconnu de croissance des plantes et l’ont associé à un grand nombre de données sur les facteurs climatiques et la répartition régionale des espèces végétales en Afrique. Ils ont élaboré une méthode, baptisée « transformation phytoclimatique », qui décrit les effets positifs ou négatifs de différents facteurs climatiques sur la croissance des espèces végétales.

Cette méthode permet de déterminer quelles espèces végétales prospèrent en fonction de la température, de l’humidité du sol, du rayonnement solaire et de la concentration en CO₂ dans l’atmosphère. Elle a été utilisée pour classer 678 sites africains en fonction de leur adéquation au développement de forêts ou de savanes. Il s’est avéré que 89 pour cent des prédictions ainsi réalisées étaient en accord avec les états de végétation existants.

Comme les scientifiques ont pu le démontrer, les désaccords entre les états de végétation prédits et existants ne prouvaient pas nécessairement l’existence d’états alternatifs des écosystèmes. Il était, au contraire, possible de les attribuer à des facteurs environnementaux abiotiques, notamment à des caractéristiques topographiques telles que la structuration du paysage sous forme de montagnes et de vallées, à la composition des sols ou à des influences microclimatiques émanant, par exemple, de cascades ou de zones inondables.

Les auteurs ne remettent pas fondamentalement en question l’existence d’états alternatifs des écosystèmes. « Le concept d’état alternatif des écosystèmes est théoriquement robuste et ouvre des perspectives de recherche intéressantes, sachant, en outre, que la littérature scientifique en contient quelques bons exemples. En pratique, toutefois, il est très difficile de prouver l’existence d’un état alternatif des écosystèmes. Nous estimons donc que les états alternatifs des écosystèmes existent, mais nous devons déterminer s’ils sont vraiment fréquents et mieux comprendre les conditions qui favorisent leur existence », explique le Dr Higgins.

(Université dee Bayreuth/wi)

Publication:
Steven I. Higgins, Timo Conradi, Laurence M. Kruger, Robert B. O‘Hara, Jasper A. Slingsby: Limited climatic space for alternative ecosystem states in Africa. Science (2023), Vol. 380, Issue 6649, DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.add5190