Là où la glace marine disparaît, les arbres poussent. Dans l’Arctique, des frontières dures et abruptes peuvent être observées entre les forêts boréales composées principalement de pins et d’épinettes et la toundra sans arbres. Les écologistes savent depuis longtemps que ces limites forestières se déplacent vers des latitudes plus élevées à mesure que les températures moyennes augmentent.
Mais il apparaît désormais que la disparition de la glace de mer dans l’océan Arctique permet également aux arbres voisins d’étendre leur habitat vers le nord. C’est parce que la glace de mer affecte les précipitations dans la région, a écrit des chercheurs d’Alaska ce jeudi Science. Ils fondent leurs conclusions sur des calculs utilisant des images satellite et des cernes annuels d’arbres.
Il reste cependant compliqué de savoir exactement ce qui provoque ou non le déplacement des limites forestières. L’emplacement des limites forestières dépend également, par exemple, de la topographie, du pâturage des animaux et des influences humaines.
Feuilles et aiguilles sombres
La progression des forêts boréales vers le nord a des conséquences sur le réchauffement climatique. D’une part, une plus grande superficie forestière assure le refroidissement grâce à l’absorption du dioxyde de carbone (CO2). De l’autre, les feuilles sombres et les aiguilles des arbres absorbent la lumière du soleil qui autrement aurait été réfléchie par la neige.
Dès le XVIIIe siècle, l’explorateur Alexander von Humboldt savait qu’avec des températures plus élevées, la limite des arbres dans l’Arctique se déplaçait vers le nord. Lorsque la température moyenne descend en dessous de six degrés Celsius, les arbres ne poussent plus. En raison du réchauffement climatique, les zones situées plus au nord dépasseront cette limite de température et les forêts pourront donc s’étendre vers le nord. Cela s’est également produit après la dernière période glaciaire.
Mais même dans les endroits de l’Arctique où la hausse des températures permet aux arbres de pousser, les chercheurs de l’Alaska ont observé une toundra sans arbres. Il devait donc y avoir autre chose que la température.
Les chercheurs savaient que la glace de mer influence les chutes de neige dans la région. La glace recouvre la mer comme une sorte de couvercle, empêchant l’eau située en dessous de s’évaporer. Mais lorsque la glace marine disparaît, la vapeur d’eau se propage dans l’air et tombe sous forme de neige ailleurs. Et la neige maintient le sol relativement chaud, retient les nutriments et protège les jeunes arbres du vent. Ainsi, là où la glace marine recule, les arbres pourraient avancer, telle était l’idée.
Pour tester cette idée, les chercheurs ont utilisé des cernes annuels de 1 636 arbres, des images satellite et des données sur les précipitations et la température dans la région. Les cernes annuels reflètent le taux de croissance d’un arbre au cours d’une année donnée.
Moins de jeunes arbres
« Nous avons en effet constaté que le taux de croissance des arbres varie non seulement avec les changements de température, mais aussi avec les variations de la banquise », envoie par courrier électronique le premier auteur de l’étude, Roman Dial, depuis l’Alaska. « Les zones proches de la glace marine comptent également moins de jeunes arbres et ces arbres poussent plus lentement que les zones plus éloignées de la glace marine. De plus, de nombreuses limites d’arbres qui se sont déplacées au cours des 50 à 100 dernières années se trouvent à proximité d’endroits où la glace disparaissait il y a 40 ans ou là où il y en avait déjà peu.
« Étude courageuse », déclare Michiel van den Broeke, professeur de météorologie polaire à l’université d’Utrecht et non impliqué dans l’étude. « Pour rechercher des liens entre la glace de mer et la limite des arbres, les auteurs ont dû combiner de nombreuses données différentes. Il est intéressant d’étudier l’effet du retrait de la glace de mer sur l’environnement, notamment parce que de plus en plus de glace de mer disparaît en raison du réchauffement climatique.»
Michiel van der Molen, météorologue à l’Université et à la recherche de Wageningen, qui n’a pas non plus participé à l’étude, est également enthousiasmé par l’étude. « Ils ont bien étayé leur conclusion. Mais il reste compliqué de savoir ce qui détermine exactement les emplacements des limites forestières. Je suis souvent allé en Sibérie pour travailler sur le terrain. Les lignes d’arbres pointues se trouvaient parfois le long d’une rivière. Les pommes de pin des conifères peuvent avoir des difficultés à traverser la rivière. Et les rennes qui mangent de petits arbres influencent également l’emplacement de la frontière.
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