Une nouvelle étude indique comment une augmentation de l’aridité globale sur notre planète conduit à des changements abrupts dans le fonctionnement des écosystèmes des zones arides du monde entier.
Le changement climatique va modifier de manière drastique le fonctionnement des écosystèmes et des paysages qui nous entourent. Les zones arides, qui recouvrent actuellement 41% de la surface terrestre et accueillent un habitant sur trois de la planète, se définissent comme des zones tropicales et tempérées avec un indice d’aridité supérieur à 0,6. Elles regroupent des écosystèmes subhumide, semi-aride, aride et hyperaride comme le maquis Méditerranéen, les steppes, les savanes et les déserts. Les scénarios de changement climatique prévoient une augmentation importante de l’aridité qui aggravera le déficit hydrique de ces zones et de nouvelles autres. [ihc-hide-content ihc_mb_type= »show » ihc_mb_who= »1,2,3,4,5″ ihc_mb_template= »1″ ]
Jusqu’à présent, les scientifiques faisaient l’hypothèse qu’une augmentation régulière et continue de l’aridité rendrait les écosystèmes progressivement moins verts et fertiles et les paysages plus désertiques. « L’étude montre un scénario plus inquiétant : l’aridité croissante pourrait impacter le fonctionnement des écosystèmes de manière brusque et accélérée si certains seuils d’aridité sont franchis, explique l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE). Ces effets de seuils entraînent une chute irrémédiable du fonctionnement des écosystèmes telle qu’une chute de fertilité de sols, l’augmentation de l’érosion et une baisse de la production de nourriture et de biomasse. »
L’équipe a réalisé la plus grande compilation de données empiriques à ce jour dans les zones arides du globe, incluant des mesures de productivité réalisées sur site et estimées par satellite ; des données de végétation (composition et abondance en espèces) ; des informations sur l’adaptation des plantes à l’aridité et sur leur capacité à fixer le carbone atmosphérique par photosynthèse ; des données sur la fertilité et sur la biodiversité microbienne des sols. L’analyse des données a montré que toutes les variables considérées répondent de manière non-linéaire à l’augmentation de l’aridité, avec trois transitions écosystémiques majeures accélérant la réponse des écosystèmes aux changements climatiques. « La première transition correspond à une phase de réduction abrupte de la productivité des plantes. Pour s’adapter à la sècheresse, les végétaux vont développer des feuilles de plus en plus petites afin de maximiser l’utilisation de l’eau pour la photosynthèse. » Mais cette stratégie rencontre une limite physiologique et les espèces en place commencent à être limitées par l’eau. « C’est la transition entre la végétation Méditerranéenne vers des végétations plus arides telles que celles retrouvées au sud de l’Espagne ou dans les paysages de steppes nord-africaine. »
La deuxième transition se définit par de multiples changements brusques qui marquent une chute de la fertilité du sol et l’accroissement de sa vulnérabilité à l’érosion. Les plantes qui survivent au-delà de ce niveau d’aridité sont principalement des arbustes. « Enfin, la transition finale s’associe à une perte brutale de diversité et de couvert végétal. A ce niveau d’aridité extrême, le système s’effondre et devient un désert » où peu de plantes peuvent prospérer. Selon les projections climatiques du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), plus de 20% des terres émergées de la planète pourraient franchir un ou plusieurs des seuils identifiés par cette étude d’ici 2100. « L’étude montre que le bassin méditerranéen dont la moitié-sud de la France pourrait être particulièrement touché par ces phénomènes, modifiant radicalement les paysages que nous connaissons. »
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