Les types de végétation sont une clé pour comprendre les impacts du réchauffement dans l’Arctique
La végétation qui recouvre le sol dans l’Arctique joue un rôle important dans les transferts de chaleur entre la surface et l’atmosphère, qui varient selon qu’on se trouve en présence de steppes herbeuses, de milieux marécageux, d’arbustes, de lichen ou de mousse, selon une étude récente. Ce rôle doit être mieux pris en compte dans les modèles climatiques, d’après les chercheurs.
On le sait, en milieu urbain, les surfaces asphaltées ou bétonnées, foncées, constituent autant d’îlots de chaleur qui contribuent à maintenir les températures élevées en été au niveau local.
Les arbres et les surfaces végétales ont quant à eux l’effet inverse sur le milieu. Ils permettent de « rafraîchir » les rues et les quartiers. Il en va de même des surfaces blanches, qui réfléchissent les rayons vers l’atmosphère.
Dans l’Arctique, un phénomène analogue se produit, mais à grande échelle, selon les types de végétation qui peuplent le sol.
Une équipe internationale formée de 75 chercheurs a analysé des données récoltées à 64 stations dans l’Arctique depuis 1994. Les chercheurs se sont penchés sur la relation entre le type de couvert végétal dans ces régions et les transferts de chaleur observés entre l’air et la surface. Il s’agissait de la première étude à offrir cette vision d’ensemble sur une longue période des changements de végétation et de leur influence sur l’échange de chaleur.
Les études précédentes utilisaient des descriptions qualitatives ou se concentraient sur de petites zones géographiques, écrivent les chercheurs dans leur article paru dans Nature Communications.
La flore arctique en plein changement
On sait que les écosystèmes changent dans le Grand Nord avec le réchauffement climatique. On assiste notamment à un verdissement de l’Arctique. Des zones dépourvues de végétation ou peuplées auparavant de lichens ou de mousses accueillent de plus en plus d’arbustes, par exemple, qui bénéficient de températures plus clémentes.
Ces changements d’écosystèmes ont un impact, en retour, sur la capacité du sol à retenir la chaleur lorsque l’Arctique est exposé à un maximum de rayonnement solaire durant l’été. Certains types de végétation accroissent le réchauffement du sol, ce qui peut être déterminant dans le phénomène de fonte du pergélisol observé dans le Grand Nord.
« Remarquablement, en été, la différence de flux de chaleur entre deux types de végétation – comme un paysage dominé par des lichens et des mousses et un avec des arbustes – est à peu près la même qu’entre la surface des glaciers et les prairies vertes », explique dans un communiqué Jacqueline Oehri, chercheuse à l’Université de Zurich et première auteure de l’étude.
Les branches foncées des arbustes émergent tôt de sous le couvert neigeux au printemps, absorbent les rayons du soleil et transmettent la chaleur à la surface bien avant la fonte de la neige, poursuit-elle.
« Nos conclusions sur les flux d’énergie dans l’Arctique sont extrêmement pertinentes, car la préservation du pergélisol dépend en grande partie du flux de chaleur dans le sol », dit pour sa part Gabriela Schaepman-Strub, professeure à l’Université de Zurich et coauteure de l’étude.
« Nous savons maintenant quelles communautés végétales ont un effet de refroidissement ou de réchauffement particulièrement prononcé en étudiant l’échange d’énergie. Cela nous permet de déterminer comment les changements dans les communautés végétales, qui se produisent dans de nombreuses régions de l’Arctique, affectent le pergélisol et le climat », poursuit-elle.
Selon les chercheurs, les modèles climatiques jusqu’à maintenant ne prenaient pas en compte le rôle des différents couverts végétaux dans les échanges de chaleur ou le faisaient de façon très approximative. Ils appellent la communauté scientifique à améliorer leurs modèles en incorporant cette dimension.
Il deviendra ainsi possible, selon eux, de calculer si, et dans quelle mesure, la végétation de la toundra dans l’Arctique joue un rôle dans le refroidissement de la surface terrestre.
Ils remarquent en même temps qu’il faudra construire plus de stations de recherche dans le Grand Nord pour obtenir davantage de données à ce sujet.
