La biodiversité et la résilience des prairies aux perturbations telles que le feu, la chaleur et la sécheresse sont le résultat d’un processus lent sur des centaines d’années, comme celui des forêts anciennes, selon une nouvelle recherche dirigée par CU Boulder.
Publication dans la revue La science le 5 août 2022, dans le cadre d’un numéro spécial sur les prairies, l’étude contredit des années d’hypothèses selon lesquelles le développement écologique des prairies est rapide et leur rétablissement est rapide, posant de nouveaux défis à leur restauration réussie.
« Les prairies anciennes ont une suite unique de caractéristiques qui se développent sur une très longue période. Les prairies en rétablissement n’ont pas les mêmes espèces ou les mêmes caractéristiques qu’avant le travail du sol ou la plantation d’arbres, et elles mettent des siècles à se redévelopper », a déclaré Katharine Suding, auteur principal de l’article et professeur émérite au Département d’écologie et de biologie évolutive et à l’Institut de recherche arctique et alpine (INSTAAR) à CU Boulder. « C’est un rappel important que nous devons conserver les anciennes prairies qui sont encore intactes. »
Expert dans le domaine des prairies nord-américaines, Suding s’est associé à d’autres experts du monde entier pour évaluer l’état actuel de la science, de la conservation et de la restauration mondiales des prairies, des prairies arides, des prairies et côtières à celles des tropiques et des savanes.
Les prairies, qui représentent près de 40 % des écosystèmes terrestres, fournissent un habitat à une grande diversité d’animaux et de plantes et contribuent aux moyens de subsistance de plus d’un milliard de personnes dans le monde. Elles offrent également d’importants avantages en matière de séquestration du carbone et de biodiversité, et peuvent être plus résilientes que les forêts face à un climat en évolution rapide.
Pourtant, au cours des deux derniers siècles, les anciennes prairies du monde entier ont été en grande partie converties en terres agricoles, utilisées pour faire pousser des arbres ou développées à mesure que les villes se développaient.
Les chercheurs ont découvert que si la destruction de ces prairies vierges peut se produire très rapidement, le rétablissement complet de la biodiversité des prairies et des fonctions essentielles de l’écosystème se produit lentement ou pas du tout. Les résultats soulignent en outre l’importance de conserver les prairies intactes restantes dans le monde.
« Si vous plantez des arbres dans une prairie plus ancienne ou si vous la labourez pour l’agriculture, vous ne retrouverez probablement jamais une grande partie de la diversité unique et des caractéristiques souterraines. C’est irréversible », a déclaré Suding.
La restauration prend du temps
Les prairies stockent la majeure partie de leur matériel sous terre, dans des racines pouvant atteindre 20 pieds de profondeur. Cette présence physique invisible est la façon dont ils peuvent stocker beaucoup de carbone – environ un tiers de tout le carbone stocké sur terre – et rester résistants au feu et à d’autres perturbations écologiques. C’est aussi pourquoi les prairies sont souvent sous-estimées par rapport aux forêts. Si c’est hors de vue, c’est hors d’esprit.
La restauration des prairies, cependant, peut retirer une page du livre de jeu des forêts.
« La » forêt ancienne « n’est pas seulement un terme pour les forêts, mais aussi un terme qui s’applique aux prairies », a déclaré la co-auteure Elise Buisson, qui a co-écrit cette découverte dans une parution de 2015.
Les prairies anciennes sont uniques dans leurs structures souterraines et leur biodiversité par rapport aux prairies plus récentes et plus jeunes. Et bien que ces écosystèmes de croissance ancienne ne puissent jamais être entièrement reproduits dans les paysages modernes, ils fournissent un modèle pour les efforts de restauration, a déclaré Suding.
Il y a encore dix ans, la restauration des prairies se concentrait sur la distribution des semences d’espèces dans un paysage, l’ajout de pâturage ou de feu et le retrait. La nouvelle analyse révèle qu’il faut plus qu’une approche non interventionniste pour réussir. Au lieu de jeter tous les ingrédients dans une mijoteuse et de la mettre à feu vif, les prairies peuvent avoir besoin d’une approche de restauration étape par étape.
« Nous devrions penser à la restauration plutôt qu’à l’orientation d’une trajectoire. Certaines espèces n’interviennent pas dès le début, et la perturbation qui maintient la prairie a besoin de temps pour se développer et être modifiée au fur et à mesure que ces espèces s’établissent et que le sol se développe », dit Suding. « Ces processus prennent du temps. »
Par exemple, certaines plantes se reproduisent bien à partir de graines dans, disons, le haut Midwest, mais pas dans le Colorado en raison du climat plus sec. De nombreuses graminées tropicales ne se propagent pas du tout par graines, mais par rhizomes et tubercules souterrains, et sont beaucoup plus difficiles à rétablir.
Implications pour la politique
Le rapport intervient un an après le début de la Décennie des Nations Unies pour la restauration des écosystèmes, qui vise à restaurer les écosystèmes dégradés dans le monde entier pour accroître la biodiversité, aider à atteindre les objectifs de développement durable et l’Accord de Paris sur le climat. Dans le même temps, la plantation d’arbres est devenue une « solution naturelle » populaire dans le monde entier pour éliminer de grandes quantités de carbone de l’atmosphère.
Pourtant, alors que l’initiative de l’ONU stipule explicitement que « planter des arbres sur des prairies naturelles peut détruire plus qu’il n’en crée », alors que les pays fixent des objectifs ambitieux et s’engagent à restaurer les écosystèmes cette décennie, Suding s’inquiète du fait que pour beaucoup, cela ne signifie que planter des arbres.
« Nous perdrions un élément énorme de la biodiversité sur Terre si nous plantions des arbres dans les prairies anciennes », a déclaré Suding. « Je pense que nous devons être un peu plus prudents sur ce qui est le mieux pour le monde, en termes d’endroit où restaurer quoi. »
Alors que le changement climatique menace l’Ouest américain par la sécheresse, la chaleur et les incendies de forêt, les prairies sont également un choix résilient pour utiliser moins d’eau, réduire l’érosion des sols et conserver le carbone dans le sol au fil du temps. Ce sont les prairies plus anciennes et plus anciennes qui sont les plus bénéfiques à cet égard.
« Ils sont très résistants à bon nombre de ces menaces que nous subissons de plus en plus. Les prairies sont résilientes et peuvent bien répondre à nos priorités de stockage du carbone, d’infiltration d’eau et de santé des sols », a déclaré Suding.
Parmi les autres auteurs de cette publication figurent : Elise Buisson, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie, Avignon Université, et CNRS, Aix Marseille Université ; Sally Archibald, Université du Witwatersrand ; et Alessandra Fidelis, Universidade Estadual Paulista (UNESP).
Elise Buisson et al, Les prairies anciennes guident des objectifs ambitieux dans la restauration des prairies, La science (2022). DOI : 10.1126/science.abo4605