Selon une nouvelle étude publiée aujourd’hui, la réduction de la couverture neigeuse et les changements de végétation dans les Alpes, tous deux dus au changement climatique, ont des impacts combinés majeurs sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes de haute montagne.
Les chaînes de montagnes couvrant de vastes régions du monde se réchauffent beaucoup plus rapidement que les zones de plaine environnantes, provoquant une réduction considérable de la couverture neigeuse et un mouvement ascendant rapide des arbustes nains, comme la bruyère.
Des scientifiques de l’Université de Manchester ont découvert que ces changements perturbent le calendrier des fonctions cruciales de l’écosystème alpin assurées par les plantes et les micro-organismes du sol.
La recherche, publiée aujourd’hui dans la revue Biologie du changement globalmontre que les écosystèmes de haute montagne pourraient être moins capables de retenir les nutriments importants nécessaires à la croissance des plantes et au maintien de la biodiversité dans ces environnements difficiles.
Le Dr Arthur Broadbent, auteur principal de l’étude, a déclaré : « Notre article révèle l’importance du timing de nombreux processus des plantes et du sol dans les écosystèmes saisonniers. Les gens sont peut-être familiers avec les décalages entre la floraison des plantes et l’émergence des pollinisateurs provoqués par le changement climatique. .
« Dans notre étude, nous avons démontré que les processus végétaux et pédologiques présentent une dynamique saisonnière fascinante et que le calendrier de ces processus peut également être perturbé par le changement climatique. Les hautes montagnes sont comme un canari dans une mine de charbon car elles se réchauffent beaucoup plus rapidement. que la moyenne mondiale. Cela rend nos conclusions particulièrement alarmantes.
Chaque année, les changements saisonniers dans les écosystèmes de montagne entraînent d’importants transferts de nutriments entre les plantes et les communautés microbiennes des sols alpins. Après la fonte des neiges au printemps, les plantes commencent à croître et à rivaliser avec les microbes du sol pour les nutriments, déclenchant ainsi un déplacement du stockage des nutriments du sol vers les plantes. Ce transfert s’inverse à l’automne, à mesure que les plantes meurent et que les nutriments sont restitués au sol dans les feuilles et les racines mortes.
Pendant les hivers alpins, la neige agit comme une couverture insultante qui permet aux microbes du sol de continuer à fonctionner et de stocker les nutriments dans leur biomasse et permet aux plantes de survivre aux hivers alpins froids. Le changement climatique devrait entraîner une perte de 80 à 90 % de la couverture neigeuse d’ici la fin du siècle dans certaines parties des Alpes européennes et avancer la fonte des neiges de cinq à dix semaines.
Le professeur Michael Bahn, collaborateur du projet à l’Université d’Innsbruck, a déclaré : « Le déclin de la couverture neigeuse hivernale est l’un des impacts les plus évidents et les plus prononcés du changement climatique dans les Alpes. Ses effets sur le fonctionnement et la biodiversité des écosystèmes alpins sont une préoccupation majeure pour les personnes vivant dans les régions alpines et au-delà. »
Les scientifiques de l’Université de Manchester, en collaboration avec l’Université d’Innsbruck, le Helmholtz Zentrum München et le Centre d’écologie et d’hydrologie, ont mené des travaux sur une expérience de terrain à long terme dans les Alpes européennes. Les résultats mettent en évidence l’effet néfaste du changement climatique sur les transferts saisonniers et la rétention de nutriments entre les plantes et les microbes du sol.
Richard Bardgett, chercheur principal et professeur d’écologie au département des sciences de la Terre et de l’environnement de l’université de Manchester, a déclaré : « Nos travaux démontrent comment la combinaison de différentes facettes du changement climatique peut gravement perturber les processus écologiques souterrains qui sous-tendent la croissance des plantes dans les écosystèmes alpins. , avec des conséquences potentielles à long terme sur leur biodiversité et leur fonctionnement. »
Pour les scientifiques, comprendre comment les écosystèmes réagissent aux multiples impacts simultanés du changement climatique reste un défi majeur. Les interactions entre les facteurs directs et indirects du changement climatique, comme la modification de la couverture neigeuse ou des facteurs moins évidents comme l’expansion des arbustes nains, peuvent entraîner des changements soudains et inattendus dans le fonctionnement des écosystèmes. Ces effets sont impossibles à prévoir en étudiant isolément les facteurs du changement climatique.
Plus d’information:
Le changement climatique perturbe le couplage saisonnier du cycle des nutriments microbiens des plantes et du sol dans un écosystème alpin, Biologie du changement global (2024). DOI : 10.1111/gcb.17245