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Les régimes de pluies des forêts tropicales bouleversés par l’effet direct de la hausse du CO2 atmosphérique

Crédits : Frederique Dubois, Pxhere.

Les scientifiques prévoient un assèchement marqué de la forêt Amazonienne d’ici la fin du siècle tandis que les forêts d’Afrique et d’Asie du Sud-est devraient au contraire devenir de plus en plus humides. Ces variations prévues des pluies sont en grande partie dues à l’effet direct du dioxyde de carbone émis dans l’atmosphère sur la dynamique végétative.

Comment évoluera la pluviométrie au-dessus des grandes forêts tropicales avec le changement climatique ? La question semble simple, mais il demeure d’importantes incertitudes ; les modèles de climat ayant du mal à appréhender le changement des régimes de pluies au niveau des continents tropicaux. À l’échelle régionale, les résultats peuvent varier grandement d’un modèle à l’autre et il n’est pas aisé de faire le tri dans cet ensemble de possibilités.

Une étude récente permet d’éclaircir le problème. En effet, malgré les incertitudes propres aux modèles, les chercheurs ont identifié un schéma robuste quant à l’évolution des pluies en zone tropicale. Il consiste au développement d’une asymétrie ouest-est à l’échelle planétaire d’ici 2100. Alors que la forêt d’Amérique du Sud verrait une diminution des précipitations annuelles, les forêts d’Asie du Sud-est et d’Afrique centrale bénéficieraient au contraire d’une hausse de celles-ci.

Un facteur majeur qui contrôle le développement de cette asymétrie est l’impact direct du dioxyde de carbone (CO2) sur la physiologie des plantes. L’augmentation massive du CO2 dans l’atmosphère a pour effet de réduire l’ouverture des stomates – sorte de pores présents sur les feuilles – ce qui réduit l’évapotranspiration. Cependant, cette réduction a une amplitude à peu près similaire pour les trois grandes forêts mentionnées plus haut. Donc, à quel moment l’asymétrie émerge ?

Le fait est que, à la différence de celui des autres grandes forêts tropicales, le régime pluviométrique en Amazonie est très dépendant de l’évapotranspiration locale. La forêt d’Amérique du Sud agit en quelque sorte comme son propre carburant. Ainsi, une diminution du flux d’évaporation conduit directement à une baisse des précipitations ce qui fournit moins d’eau susceptible d’être évaporée ultérieurement… L’écosystème peut rapidement être asséché par un processus amplificateur pouvant se conclure par un effondrement partiel du biome. À l’opposé, la diminution de l’évapotranspiration en Afrique et en Asie du Sud-est accentue l’apport d’humidité par les vents via le renforcement du contraste thermique entre la terre et l’océan.

La mise en évidence des modulations du cycle hydrologique initiées par l’effet direct du CO2 sur la dynamique de la végétation permet de préciser l’évolution des risques de sécheresses ou d’inondations destructrices en zone tropicale. C’est un enjeu majeur puisque ces grands écosystèmes, déjà menacés par la déforestation, abritent une biodiversité gigantesque et fournissent en eau et nourriture une grande partie de la population mondiale qui en dépend. Ils participent aussi activement au cycle du carbone et donc à la modération du changement climatique en cours.

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