Le verdissement de l’Antarctique est un autre signe d’un changement climatique important sur le continent gelé

De nouvelles recherches documentent l’accélération de la croissance des plantes sur la péninsule Antarctique et les îles voisines.

Lorsque les satellites ont commencé à observer la péninsule Antarctique escarpée et glaciaire il y a environ 40 ans, ils n'ont vu que quelques minuscules parcelles de végétation couvrant un total d'environ 8 000 pieds carrés, soit moins qu'un terrain de football.

Mais depuis lors, la péninsule Antarctique s'est réchauffée rapidement et une nouvelle étude montre que les mousses, ainsi que certains lichens, hépatiques et algues associées, ont colonisé plus de 4,6 miles carrés, soit une superficie près de quatre fois la taille de Central Park à New York.

Les résultats, publiés vendredi dans Nature Geoscience, basés sur une analyse minutieuse des images Landsat de 1986 à 2021, montrent que la tendance au verdissement est distincte de la variabilité naturelle et qu'elle s'est accélérée de 30 pour cent depuis 2016, assez vite pour couvrir près de 75 footballs. champs par an.

Le verdissement à l'extrémité opposée de la planète, dans l'Arctique, a été largement étudié et rapporté, a déclaré le co-auteur Thomas Roland, paléoécologue à l'Université d'Exeter qui collecte et analyse des échantillons de boue pour étudier les changements environnementaux et écologiques. « Mais l'idée », a-t-il déclaré, « que n'importe quelle partie de l'Antarctique puisse, d'une manière ou d'une autre, être verte est quelque chose qui choque encore beaucoup de gens. »

À mesure que la planète se réchauffe, « même les régions les plus froides de la Terre, que nous pensons être blanches et noires de neige, de glace et de roches, commencent à devenir plus vertes à mesure que la planète réagit au changement climatique », a-t-il déclaré.

La multiplication par dix de la couverture végétale depuis 1986 « n’est pas énorme dans l’ensemble des choses », a ajouté Roland, mais le rythme accéléré du changement et les effets écologiques potentiels sont significatifs. « C'est la vraie histoire ici », a-t-il déclaré. « Le paysage va être modifié en partie à cause de l'expansion de la végétation existante, mais il pourrait également être modifié à l'avenir avec l'arrivée de nouvelle végétation. »

Dans l'Arctique, la végétation s'étend à une échelle qui affecte l'albédo, ou la réflectivité globale de la région, qui détermine la proportion de l'énergie thermique du soleil qui est absorbée par la surface de la Terre au lieu d'être rejetée par la planète. Mais la propagation de la verdure n'a pas encore modifié l'albédo de l'Antarctique à une échelle significative, car les zones de végétation sont encore trop petites pour avoir un impact régional, a déclaré le co-auteur Olly Bartlett, chercheur à l'Université du Hertfordshire spécialisé dans l'utilisation de données satellitaires. cartographier les changements environnementaux.

« La véritable signification réside dans le changement écologique sur les terres exposées, les terres libres de glace, créant une zone propice à une vie végétale plus avancée ou à des espèces envahissantes pour prendre pied », a-t-il déclaré.

Bartlett a déclaré que Google Earth Engine avait permis aux scientifiques de traiter une quantité massive de données provenant des images Landsat pour répondre à des normes élevées de vérification de la croissance des plantes. En conséquence, a-t-il ajouté, les changements signalés pourraient en réalité être conservateurs.

« Il est de plus en plus facile de vivre là-bas », a-t-il déclaré. « Les taux de changement que nous observons nous ont fait penser que nous avions peut-être saisi le début d'une transformation plus spectaculaire. »

Dans les zones étudiées, les modifications de l'albédo pourraient avoir un léger effet local, a déclaré Roland, car davantage de terres exemptes de glace réfléchissante « peuvent alimenter une boucle de rétroaction positive qui crée également des conditions plus favorables à l'expansion de la végétation ».

Forêts antarctiques à des niveaux de CO2 similaires

D'autres recherches, notamment des études sur les fossiles, suggèrent que les hêtres poussaient en Antarctique il y a seulement 2,5 millions d'années, lorsque les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère étaient similaires à ceux d'aujourd'hui, un autre indicateur de la façon dont les émissions incontrôlées de gaz à effet de serre peuvent rapidement réchauffer le climat de la Terre.

Actuellement, il n’existe que deux espèces de plantes à fleurs originaires de la péninsule antarctique, l’herbe à cheveux de l’Antarctique et la perlière de l’Antarctique. « Mais avec quelques nouvelles graines de graminées ici et là, ou quelques spores, et tout d'un coup, vous obtenez un écosystème très différent », a-t-il déclaré.

Et il ne s’agit pas uniquement de plantes, a-t-il ajouté. « De plus en plus, nous constatons que la vie des insectes non indigènes s'installe en Antarctique. Et cela peut aussi changer radicalement les choses.

L'étude montre comment le réchauffement climatique va bouleverser les écosystèmes de l'Antarctique, a déclaré Jasmine Lee, scientifique en conservation et chercheuse au British Antarctic Survey, qui n'a pas participé à la nouvelle étude.

« Il est clair que les mousses formant des berges élargissent leur aire de répartition avec des conditions plus chaudes et plus humides, ce qui facilite probablement une expansion similaire pour certaines communautés d'invertébrés qui en dépendent pour leur habitat », a-t-elle déclaré. « Dans le même temps, certaines espèces spécialisées, telles que les mousses et les invertébrés plus secs, pourraient décliner. »

Elle a déclaré que la nouvelle étude est précieuse car elle fournit des données sur une vaste région montrant que les écosystèmes de l'Antarctique se modifient déjà rapidement et continueront de le faire à mesure que le changement climatique progresse.

« Nous nous concentrons beaucoup sur la façon dont le changement climatique fait fondre les calottes glaciaires et modifie la glace marine », a-t-elle déclaré. « Il est bon de souligner également que les écosystèmes terrestres sont touchés. »

L'étude montre que les impacts climatiques augmentent dans « des régions que l'on croyait auparavant presque immunisées contre le réchauffement accéléré auquel nous assistons aujourd'hui », a déclaré Pam Pearson, experte en politique climatique et directrice de l'Initiative internationale pour le climat sur la cryosphère.

« C'est un signal aussi important que la perte de la banquise de l'Antarctique au cours des dernières années », a-t-elle déclaré.

La nouvelle étude a identifié les changements végétatifs en comparant les images Landsat à une résolution de 300 pieds carrés par pixel, suffisamment détaillées pour cartographier avec précision la croissance végétative, mais elle n'a pas identifié de facteurs spécifiques de changement climatique qui pourraient conduire à l'expansion de la vie végétale. .

Mais d'autres études récentes ont documenté des changements dans l'Antarctique qui pourraient stimuler la croissance des plantes, notamment la manière dont certaines régions sont affectées par les vents chauds et par l'augmentation des quantités de pluie provenant des rivières atmosphériques, ainsi que par le déclin de la glace de mer qui conduit les zones terrestres adjacentes à se réchauffer, autant de signes. de changements rapides en Antarctique.

« Nous nous concentrons beaucoup sur la façon dont le changement climatique fait fondre les calottes glaciaires et modifie la glace marine. Il est bon de souligner également que les écosystèmes terrestres sont touchés.

— Jasmine Lee, scientifique en conservation

Roland a déclaré que leur nouvelle étude était en partie motivée par des recherches antérieures montrant à quelle vitesse les parcelles de mousse antarctique se développaient verticalement et comment l'activité microbienne dans de minuscules parcelles de sol s'accélérait également.

« Nous avons prélevé ces carottes de sédiments et effectué toutes sortes d'analyses, y compris la datation au radiocarbone… montrant que la croissance des plantes que nous avions échantillonnées augmentait considérablement », a-t-il déclaré.

Ces mesures ont confirmé que les plantes sont sensibles au changement climatique et, comme prochaine étape, les chercheurs ont voulu savoir « si les plantes poussent latéralement au même rythme spectaculaire », a-t-il déclaré. « C'est une chose que les plantes poussent très vite vers le haut. S’ils se développent vers l’extérieur, alors vous savez que vous commencez à constater des changements massifs et une augmentation massive de la couverture végétale à travers la péninsule.

L’étude documentant une expansion horizontale significative de la végétation, les chercheurs étudient désormais comment les zones récemment déglaciées sont d’abord colonisées par les plantes. Environ 90 pour cent des glaciers de la péninsule Antarctique ont rétréci au cours des 75 dernières années, a déclaré Roland.

« Cela ne fait que créer de plus en plus de terres pour cette réponse potentiellement rapide de la végétation », a-t-il déclaré. « Ainsi, comme le dit Olly, l'une des choses que nous ne pouvons pas exclure est que cela va vraiment augmenter de façon assez spectaculaire au cours des prochaines décennies. Nos résultats soulèvent de sérieuses inquiétudes quant à l’avenir environnemental de la péninsule Antarctique et du continent dans son ensemble.