Des chercheurs préparent une forêt tropicale à cuire

Chauffer artificiellement une forêt tropicale portoricaine donne des indices sur notre climat futur

Les forêts tropicales de la planète absorbent 30 pour cent du dioxyde de carbone produit par l'homme. Les plantes absorbent le CO2 par photosynthèse et le libèrent par leurs feuilles, tiges et racines via la respiration. Les chercheurs utilisent des modèles scientifiques pour prédire comment l’absorption du carbone changera avec la hausse des températures, mais il n’est pas facile de le savoir car de telles hausses de température ne se sont jamais produites dans l’histoire de l’humanité. Après tout, le changement climatique mondial est sans précédent.

C'est pourquoi, dans la première étude de ce type, une équipe de chercheurs dirigée par Tana Wood du Service forestier de l'USDA et de l'Institut international de foresterie tropicale chauffe manuellement la forêt nationale d'El Yunque à Porto Rico de 7°F, un chiffre qui les scientifiques pensent que cela pourrait de manière réaliste se produire au cours du prochain siècle. Le but est de voir si la photosynthèse va ralentir. «Il peut y avoir un seuil de température», explique Wood. Les chercheurs étudient si des températures plus élevées peuvent entraver la photosynthèse d'une plante en fermant ses stomates (minuscules pores sous la surface des feuilles d'une plante qui absorbent le carbone) ou si les plantes sont capables de s'adapter à des températures plus élevées au fil du temps. Wood et son équipe collectent des données sur le carbone dans le sol et les racines pour voir ce qui se passera lorsque les températures élevées actuelles deviendront la nouvelle norme.

C'est pourquoi les chercheurs réchauffent trois structures hexagonales de 130 pieds carrés (environ la taille de grands trampolines), tout en laissant trois sites dotés de la même infrastructure non chauffés à des fins de contrôle. À l’aide de six radiateurs infrarouges soutenus par des poteaux métalliques, les plantes du sous-étage et le sol sont chauffés tandis que les scientifiques collectent des données sur la photosynthèse et la respiration des plantes.

La forêt tropicale de Yunque est le lieu idéal pour l'expérience, dit Wood, car Porto Rico possède de nombreux avantages, comme le soutien des agences fédérales et près de cent ans de recherche déjà effectuée dans la région. (Un autre avantage est le manque de serpents venimeux.) Cela ne veut pas dire que le projet n'a pas apporté son lot de problèmes. Wood admet qu'elle n'a pas apprécié la difficulté d'installer un système de chauffage de cette ampleur au milieu d'une forêt tropicale humide et en pente, peuplée de créatures indigènes. De la moisissure s'est développée sur l'équipement et des fourmis ont pénétré dans les conduites d'air utilisées pour mesurer la respiration du sol. Les chercheurs ont mené une lutte continue contre la rouille sur leurs équipements métalliques. De plus, dit-elle, « les panneaux de commande pèsent chacun 200 livres et ont nécessité cinq ouvriers du bâtiment pour les transporter dans la forêt » – le tout à la main. Le projet nécessitait également beaucoup d'électricité ; L'une des plus grandes préoccupations de Wood était de faire exploser le réseau électrique d'une ville voisine.

Malgré les difficultés initiales, le système de chauffage a jusqu'à présent tenu le coup et les parcelles se réchauffent comme prévu. L’étude initiale de deux ans pourrait fournir des données indispensables que les scientifiques pourront utiliser dans les futurs modèles climatiques ; les chercheurs espèrent poursuivre le projet pendant des années pour étudier les impacts à plus long terme sur les plantes.

Bien qu’il s’agisse de la première expérience qui réchauffe réellement la forêt tropicale, de nombreux autres climatologues étudient les effets du réchauffement sur cet écosystème fragile. Selon Lara Kueppers, chercheuse au département des sciences du climat du Lawrence Berkeley National Laboratory à Berkeley, en Californie, nous savons déjà que des températures plus chaudes peuvent mettre à rude épreuve les arbres, car pendant les périodes de réchauffement temporaire comme El Nino (qui provoque naturellement des conditions chaudes et sèches dans dans une grande partie des tropiques), les arbres dégagent des produits chimiques organiques volatils, indiquant qu'ils sont surchargés.

Un tel stress peut entraîner des effets secondaires malheureux. « À mesure que la température de l'air augmente, la quantité d'eau dont les plantes ont besoin pour maintenir leur croissance peut augmenter », explique Kueppers. Contre-intuitivement, les forêts tropicales pourraient subir un stress dû à la sécheresse. Le réchauffement peut également avoir un impact sur les processus métaboliques des plantes, rendant plus difficile pour les arbres d'absorber le carbone et de le stocker dans leur tronc. À mesure que les températures augmentent, les arbres peuvent stocker moins de carbone et en rejeter de plus grandes quantités dans l’atmosphère grâce à une respiration plus intense des plantes.

C'est une mauvaise nouvelle pour l'humanité, mais Wood et son équipe font de leur mieux pour apporter autant de certitude que possible dans un avenir imprévisible.