La capacité des forêts tropicales à stocker le carbone peut diminuer au rythme du changement climatique. Cela est dû aux taux de photosynthèse dans les feuilles des espèces de la forêt tropicale tombant à des températures plus élevées et aux systèmes de refroidissement naturels des arbres défaillants pendant les sécheresses. L’augmentation de la chaleur menace surtout les espèces qui stockent le plus de carbone. Cela a été démontré dans une nouvelle thèse de l’Université de Göteborg.
Certaines espèces d’arbres sont capables de supporter la chaleur croissante sous les tropiques en aspirant de grandes quantités d’eau vers leurs feuilles et en transpirant à travers les pores largement ouverts de leurs feuilles. Ce sont principalement des arbres à croissance rapide qui s’établissent dès la croissance d’une forêt tropicale. On ne peut pas en dire autant des arbres qui composent la canopée des forêts tropicales dans les forêts anciennes. Ils poussent plus lentement, mais deviennent plus gros et plus hauts, et leurs feuilles n’ont pas la même capacité à se refroidir par transpiration.
L’eau alimente la « climatisation » des feuilles
« Les tropiques n’ont pas connu de périodes glaciaires et ont donc eu un climat relativement stable historiquement et saisonnièrement. Avec le changement climatique, il a commencé à se réchauffer, puis nous avons vu que certaines espèces d’arbres affichent des taux de mortalité accrus, mais nous ne savaient pas vraiment pourquoi auparavant », explique Maria Wittemann, qui a rédigé la thèse.
Elle a étudié plusieurs espèces d’arbres qui peuvent être grossièrement divisées en espèces de succession précoce, qui s’établissent tôt dans une nouvelle forêt tropicale, et en espèces de succession tardive, qui poussent plus lentement mais grossissent considérablement, et constituent donc un plus grand puits de carbone à long terme. . Une nette différence est la façon dont les arbres des deux groupes gèrent la chaleur. Les premières espèces de succession ouvrent les pores plus larges dans leurs feuilles, à travers lesquelles elles transpirent de grandes quantités d’eau, maintenant ainsi la température dans leurs feuilles – semblable à un système de climatisation. Les espèces de fin de succession n’ouvrent pas autant leurs pores et il leur est donc plus difficile de rester au frais.
Plus sensible à la sécheresse
« Nous avons trouvé de grandes différences de température dans les feuilles dans nos mesures. Il pourrait y avoir une différence de 10 degrés Celsius entre les espèces de succession tardive et les espèces de succession précoce poussant au même endroit. Les espèces de succession tardive avaient plus de difficulté à faire face à des températures anormalement élevées. Ces les arbres avaient un taux de mortalité plus élevé », explique Maria Wittemann.
Cependant, la transpiration abondante des espèces en début de succession à travers leurs feuilles nécessite également beaucoup d’eau. Pendant une période de sécheresse, les chercheurs ont noté que les espèces en début de succession devenaient plus vulnérables à la chaleur et perdaient leurs feuilles. Leur consommation d’eau réduite signifiait que les espèces de fin de succession étaient plus résistantes à la sécheresse.
« Nos résultats montrent que les taux de photosynthèse des arbres de la forêt tropicale chutent lorsque la température augmente dans leurs feuilles, ce qui se produit principalement chez les espèces à succession tardive. Les protéines et les membranes de leurs feuilles, qui sont essentielles à la photosynthèse, échouent et finalement les arbres meurent à cause de car ils ne peuvent pas convertir suffisamment de dioxyde de carbone de l’air. Cela affecte l’ensemble de l’écosystème. Nous savons, par exemple, que certains animaux mangent les fruits des espèces en fin de succession », explique Maria Wittemann.
Coopération avec une université locale
Des recherches antérieures montrent que la situation est pire en Amazonie. On estime que ce puits de carbone sera transformé en source de carbone dès 2035. Dans les forêts tropicales africaines, le changement climatique n’est pas allé aussi loin.
La recherche à l’Université de Göteborg est menée dans les forêts de haute altitude au Rwanda en collaboration avec l’Université du Rwanda. Les arbres ont été étudiés in situ, mais des graines ont également été plantées dans des chambres climatiques à Göteborg pour étudier leur développement à différentes températures.
« Nous travaillons avec diverses parties prenantes au Rwanda. Il ne reste plus beaucoup de forêt tropicale au Rwanda et lorsqu’ils plantent de nouveaux arbres, ils veulent savoir quelles espèces indigènes pourront survivre dans un climat plus chaud », explique Maria Wittemann.
Faits sur l’étude: La sensibilité des arbres au changement climatique a été étudiée en plantant des espèces d’arbres adaptées à un climat plus frais dans les forêts tropicales humides du Rwanda à trois endroits avec des climats différents à différentes altitudes. Un pas vers le bas du gradient d’altitude correspond à un climat futur possible.
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