Des recherches menées par des physiciens et des géographes de l’Université de Cambridge ont dévoilé des changements à grande échelle dans la végétation des Andes sud-américaines qui pourraient avoir un impact dramatique sur l’environnement et les écosystèmes de la région.
En analysant les données satellitaires couvrant les 20 dernières années, l’équipe de recherche basée au Cavendish Laboratory de Cambridge a examiné l’évolution de la végétation le long de la côte pacifique du Pérou et du nord du Chili. Cette région est connue pour ses environnements arides et semi-arides uniques et délicats.
L’analyse a révélé que certaines zones ont connu une croissance positive de la végétation, connue sous le nom de verdissement, tandis que d’autres ont affiché des tendances négatives, appelées brunissement. Sans surprise, les changements dans la végétation sont influencés par des éléments tels que l’agriculture et le développement urbain ou les changements dans les pratiques d’utilisation des terres.
Mais plus intéressant encore, cette étude, publiée dans Télédétection, a révélé la découverte d’une immense section du versant ouest des Andes subissant un important verdissement au cours des 20 dernières années. Cette section, qui s’étend du nord du Pérou au nord du Chili, s’étendant sur une longueur d’environ 2000 km, a vu sa végétation croître de manière significative au fil du temps. Cette tendance au verdissement varie avec l’altitude, avec différents types de végétation à différentes altitudes.
L’équipe de recherche, composée de mathématiciens, de géographes, de biologistes et de géologues, a utilisé des images satellites de 2000 à 2020 pour observer les changements de la végétation au fil du temps dans cette zone. Ils ont tracé 450 points de données et développé un modèle mathématique pour supprimer les variations artificielles (telles que les jours nuageux) et la saisonnalité, et ont utilisé l’analyse statistique pour s’assurer qu’ils n’analysaient que les zones présentant une tendance significative.
« Il a fallu trois ans pour faire le tri entre la méthodologie et le modèle statistique », explique Hugo Lepage, mathématicien au laboratoire Cavendish et premier auteur de l’étude. « Nous avions vraiment besoin de le protéger des balles pour nous assurer que quelque chose se passait vraiment à grande échelle, et que ce n’était pas juste un coup de chance. »
Pour vérifier ce qu’ils voyaient dans les données, les chercheurs ont effectué de nombreux voyages sur le terrain pour faire des observations sur le terrain afin de corroborer leurs déclarations numériques.
« Nous avons commencé avec une zone très locale pour étudier l’impact de l’exploitation minière sur la végétation locale », a expliqué Eustace Barnes, géographe au sein du groupe de physique environnementale du laboratoire Cavendish, qui a dirigé la recherche. « À notre grande surprise, les données suggéraient que la zone verdissait au lieu de brunir. Nous avons donc effectué un zoom arrière et réalisé que d’autres zones verdissaient également à grande échelle. Lorsque nous sommes allés vérifier sur le terrain, nous avons observé une tendance similaire.
Au-delà de l’observation empirique de la bande de végétalisation elle-même, les chercheurs ont été frappés par ses caractéristiques surprenantes.
« Tout d’abord, la bande monte lorsque nous regardons vers le sud, allant de 170-780 m dans le nord du Pérou à 2600-4300 m dans le sud du Pérou », a expliqué Barnes. « C’est contre-intuitif, car nous nous attendrions à ce que les températures de surface baissent à la fois en se déplaçant vers le sud et en montant en altitude. »
Encore plus surprenant, cette immense bande de verdissement ne s’aligne pas sur les zones climatiques établies par la classification de Köppen-Geiger – le système de classification climatique empirique largement utilisé, basé sur la végétation, alors que les tendances de verdissement et de brunissement dans les déserts côtiers et les hautes Andes correspondent bien.
« En effet, dans le nord du Pérou, la bande de verdissement se situe principalement dans la zone climatique correspondant au désert chaud et aride », a déclaré Lepage. « Alors que nous scannons la bande vers le sud, elle monte pour se trouver principalement dans la steppe chaude et aride et traverse finalement pour se trouver dans la steppe froide et aride. Cela ne correspondait pas à ce que nous attendions en fonction du climat de ces régions. »
Les résultats de cette étude ont des implications considérables pour la gestion de l’environnement et l’élaboration des politiques dans la région. Bien que la cause exacte ou les conséquences résultantes de ce verdissement ne soient pas connues, toute modification importante (augmentation de l’indice de 30 à 60 %) de la végétation aura nécessairement un impact sur les écosystèmes et l’environnement.
« Le versant Pacifique fournit de l’eau aux deux tiers du pays, et c’est également de là que provient la majeure partie de la nourriture pour le Pérou », a déclaré Barnes. « Ce changement rapide de la végétation, du niveau de l’eau et des écosystèmes, aura inévitablement un impact sur la gestion de l’eau et de la planification agricole. »
Les chercheurs pensent que leurs découvertes contribueront de manière significative à la compréhension de la communauté scientifique des interactions complexes entre le changement climatique et les écosystèmes délicats dans les environnements arides et semi-arides.
« C’est un signal d’alarme, comme le canari dans la mine. Nous ne pouvons rien faire pour arrêter les changements à une si grande échelle. Mais le savoir aidera à mieux planifier l’avenir », a conclu M. Lepage.
Plus d’information:
Hugo Vincent Lepage et al, Greening and Browning Trends on the Pacific Slope of Peru and Northern Chile, Télédétection (2023). DOI : 10.3390/rs15143628. www.mdpi.com/2072-4292/15/14/3628