Érables à sucre centenaires du Wisconsin. Des cèdres quinquennaux dans l’Oklahoma. Des chênes de cinquante pieds de large en Géorgie. Ces arbres ornent les forêts anciennes de notre pays, et les scientifiques disent qu’ils détiennent des mystères inexplorés de leurs racines à leurs cernes.
Dans un effort pour gérer ces ressources, le Jour de la Terre 2022, l’administration Biden a demandé au ministère de l’Agriculture et au Bureau de la gestion des terres de définir et de cartographier ces forêts sur les terres fédérales. Un an plus tard, ce travail a produit un tout premier inventaire national des forêts matures et anciennes, généralement caractérisées comme des forêts à un stade avancé de développement. Et avec l’aide de la NASA, le public pourra bientôt voir certaines de ces forêts comme jamais auparavant.
Les forêts anciennes du pays englobent différentes espèces d’arbres dans différentes régions, des séquoias imposants et des pins bristlecone vieux de 5 000 ans aux minuscules genévriers pinyon dont l’âge et la grandeur sont moins immédiatement évidents. Pendant des décennies, le US Forest Service a étudié ces arbres dans des centaines de milliers de parcelles à travers le pays, mais l’agence n’a jamais publié de comptabilité formelle jusqu’à présent. Pour identifier et définir ces forêts, l’équipe a analysé des décennies de données recueillies sur le terrain à partir d’une grande variété de types de forêts et de zones écologiques, tout en recueillant les commentaires du public dans le processus.
Les forêts américaines aident à absorber plus de 10 % de nos émissions annuelles de gaz à effet de serre. Alors que la végétation plus jeune accumule le carbone plus rapidement, les forêts anciennes contiennent globalement plus de biomasse et stockent plus de carbone. Non seulement ces écosystèmes sont essentiels à la pureté de l’air et de l’eau du pays, mais ils revêtent une importance particulière pour les nations tribales, ils soutiennent les économies locales et ils conservent la biodiversité.
En complément des recherches sur le terrain du Service forestier, certains scientifiques financés par la NASA utilisent un instrument spatial appelé GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation) pour fournir une image détaillée de ces forêts. Depuis son perchoir sur la Station spatiale internationale, l’imageur laser (lidar) de GEDI est capable de scruter à travers des canopées denses pour observer presque toutes les forêts tempérées et tropicales de la Terre. En enregistrant la façon dont les impulsions laser sont réfléchies par le sol et par le matériel végétal (tiges, branches et feuilles) à différentes hauteurs, GEDI effectue des mesures détaillées de la structure tridimensionnelle des forêts et des champs de la planète. Il peut même estimer le poids, la hauteur et la structure verticale des arbres.
Crédit : Studio de visualisation scientifique de la NASA
« Le partenariat avec la NASA nous aidera à faire des analyses que nous n’avons pas pu faire dans le passé », a déclaré Jamie Barbour, qui dirige l’initiative sur les forêts anciennes pour le US Forest Service. « Depuis l’espace, nous pourrons explorer et découvrir de nombreux autres endroits. »
De vieux arbres, des menaces persistantes
Des parties importantes des forêts anciennes des États-Unis ont été perdues au cours des derniers siècles, ont rapporté des chercheurs. L’exploitation forestière a considérablement modifié les forêts que les Européens ont trouvées lorsqu’ils sont venus en Amérique du Nord, tandis que des insectes envahissants et des maladies ont récemment ravagé d’importantes espèces d’arbres. Les forêts survivantes sont également confrontées à une nouvelle génération de menaces, notamment les incendies de forêt alimentés par le changement climatique, les fortes précipitations et le stress chronique lié à la température et à la sécheresse.
Des espèces comme le hêtre d’Amérique, la pruche de l’Est, l’orme d’Amérique et le frêne ont été considérablement réduites, a déclaré Neil Pederson, écologiste et spécialiste des cernes (dendrochronologue) à l’Université de Harvard. Il a déclaré que la conservation de ce qui reste est essentielle si nous voulons continuer à faire des découvertes fondamentales sur les arbres, comme leur durée de vie et pourquoi, et ce qu’ils peuvent nous dire sur le passé de la Terre.
« Ce projet nous met au défi de vraiment prendre du recul et de réfléchir à la raison pour laquelle ces forêts plus anciennes sont importantes pour nous et à la manière dont nous pouvons être plus proactifs pour résoudre les problèmes auxquels elles sont confrontées », a déclaré Marin Palmer, chef d’équipe technique du Service forestier.
« Nous imaginons parfois que ces forêts n’ont jamais été touchées par l’homme, mais nous devons regarder plus loin dans l’histoire et comprendre que les peuples autochtones géraient intentionnellement leurs forêts pendant des millénaires. Lorsque nous pensons à la menace que représente le changement climatique, cela devient une conversation plus large. sur la nécessité d’être des intendants actifs de nos paysages et de nos écosystèmes. »
Crédit : Studio de visualisation scientifique de la NASA
Les cernes des arbres sont un enregistrement de données sur le climat de la Terre, et ils nous enseignent des choses que nous n’apprenons généralement pas dans les manuels, a déclaré Pederson. « Aux États-Unis, nos meilleurs relevés météorologiques ne datent que d’environ 130 ans », a-t-il déclaré. « Les arbres vivants et fossiles nous permettent de reconstituer l’historique des températures et des précipitations sur des centaines ou des milliers d’années, nous aidant à mieux comprendre les périodes de sécheresse et de pluie. »
Le Service forestier continuera de travailler aux côtés de partenaires comme la NASA pour recueillir des images aériennes et satellites et cartographier les croissances matures et anciennes à des échelles plus fines. Ces données peuvent également aider l’USFS à créer un système de surveillance à long terme. Pendant ce temps, une équipe d’experts interinstitutions analysera et évaluera les menaces et les risques dans ces zones.
GEDI a collecté quatre années d’observations forestières à travers le monde, avant d’entrer récemment en hibernation sur la Station spatiale internationale. La prolongation de la mission GEDI est actuellement en discussion et si la prolongation est approuvée, il est prévu que le suivi des forêts matures et anciennes reprendra lors de sa remise en service d’ici deux ans.
« C’est vraiment une époque révolutionnaire dans laquelle nous vivons en ce moment avec tous ces différents ensembles de données de télédétection qui sont déjà dans l’espace ou qui vont dans l’espace », a déclaré Ralph Dubayah, professeur à l’Université du Maryland et chercheur principal du Mission GEDI. « Cela change radicalement la façon dont nous avançons dans ce genre d’efforts. »