Le choix de l’éditeur pour notre numéro de mai est ‘Simuler les impacts passés et futurs des incendies sur les écosystèmes méditerranéens‘, par Christoph Schwörer et coll. Ici, rédacteur associé Anping Chen discute de l’significance de cette recherche :
Caractérisée par un climat distinct avec des étés chauds et secs et des hivers doux et humides, la région méditerranéenne est également souvent associée à des incendies de forêt fréquents et intenses. Le régime des incendies, ainsi que le climat distinctive, façonnent la dynamique des communautés végétales et les fonctions des écosystèmes. La végétation de cette région est bien adaptée pour coexister avec des sécheresses prolongées et des incendies de forêt fréquents, de nombreuses espèces possédant des feuilles épaisses et cireuses et un système racinaire profond pour conserver l’eau. Pourtant, le lien climat-incendies-végétation n’est pas toujours unidirectionnel. Dans les zones où la végétation forme une canopée fermée, le microclimat a tendance à être plus humide, ce qui réduit la fréquence des incendies de forêt. Cela se traduit par la présence d’états stables alternatifs dans les climats méditerranéens. Les habitats ouverts favorisent les incendies de forêt, qui suppriment les arbres forestiers comme les chênes, maintenant ainsi un paysage ouvert. À l’inverse, les forêts fermées de chênes connaissent moins d’incendies en raison de leur microclimat humide, ce qui permet à ces forêts de persister. Cette interplay dynamique entre la construction de la végétation et la fréquence des incendies souligne la complexité des réponses des écosystèmes au climat et aux régimes d’incendie dans les environnements méditerranéens.
Cette complexité pose également des défis importants pour prédire l’avenir des écosystèmes méditerranéens. Le paysage méditerranéen est une mosaïque d’écosystèmes divers, allant des zones arbustives ouvertes aux forêts denses, chacun présentant des degrés variables de résilience aux incendies et au changement climatique. L’équilibre actuel entre ces écosystèmes pourrait être perturbé à différents seuils de réchauffement et d’intensité des incendies, entraînant des changements brusques et peut-être irréversibles dans la composition de la végétation. Il est essential de noter que même si l’on s’attend généralement à ce que la région connaisse un climat plus chaud avec des régimes d’incendies plus fréquents et plus intenses, il existe peu d’informations sur le second où ces factors de bascule pourraient être atteints. Comprendre ces seuils critiques est essentiel, automobile leur franchissement pourrait entraîner une perte de biodiversité, une altération des providers écosystémiques et des impacts importants sur les communautés locales. Les modèles prédictifs et les données écologiques à lengthy terme sont essentiels pour mieux comprendre ces dynamiques et développer des stratégies visant à atténuer les effets négatifs potentiels sur les écosystèmes méditerranéens.
Cependant, les données d’commentary à lengthy terme sont rares, d’autant plus que les changements de végétation nécessitent souvent des millénaires pour se manifester pleinement. Cette rareté pose un défi pour comprendre et prédire les impacts à lengthy terme du changement climatique et des régimes de feux sur les écosystèmes méditerranéens. Dans ce contexte, les données paléoécologiques offrent une opportunité distinctive de valider les prédictions des modèles sur les changements de végétation à lengthy terme. En examinant les pollens, les macrofossiles végétaux et les charbons microscopiques, ainsi que d’autres indicateurs, les scientifiques peuvent reconstruire les situations climatiques passées, les incendies et les changements de végétation sur des centaines et des milliers d’années. Ces informations historiques permettent aux chercheurs de comparer les réponses passées des écosystèmes aux scénarios climatiques actuels et futurs, améliorant ainsi la précision des modèles prédictifs. L’intégration de données paléoécologiques dans les études contemporaines contribue à combler le vide laissé par le manque de données d’commentary à lengthy terme, en offrant une compréhension plus complète de la dynamique régissant les écosystèmes méditerranéens et en éclairant des stratégies de conservation et de gestion plus efficaces.
Publié dans Journal d’écologieSchwörer et collègues a offert un bel exemple comparant les données paléoécologiques des 8 000 dernières années en Sardaigne avec les résultats d’un modèle de végétation dynamique basé sur des processus. Leurs résultats indiquent que la végétation historique passe de la bruyère (Érica) des zones arbustives aux forêts mixtes sempervirentes et feuillues dominées par les chênes verts (Quercus ilex) entraîné par un changement de régime des incendies induit par le climat. Grâce à des simulations de la dynamique de la végétation sous différents régimes de feux, ils ont réussi à reproduire les trajectoires de la végétation de l’Holocène et à identifier des factors de bascule mécanistes. Leurs projections futures révèlent que, sans une réduction immédiate des émissions de gaz à effet de serre, il y aura une enlargement du maquis méditerranéen sujet aux incendies et une augmentation des incendies. De plus, des fréquences élevées d’irritation anthropique et la plantation d’arbres non indigènes et hautement inflammables pourraient conduire à un retour aux zones arbustives adaptées au feu. Cependant, leurs simulations suggèrent également que si le réchauffement climatique peut être maintenu en dessous de 2°C, les forêts de chênes verts pourront persister, réduisant ainsi efficacement les incendies et leurs impacts, ce qui en fera une cible précieuse pour la restauration des écosystèmes méditerranéens. Schwörer et al. ont démontré que les changements passés du régime des incendies dus au climat étaient les principaux moteurs des changements de végétation, entraînant la persistance d’états stables alternatifs au fil des siècles. Les futurs changements climatiques projetés, qui dépassent la variabilité de l’Holocène, pourraient entraîner des changements importants dans la végétation et une augmentation des risques d’incendie, nécessitant de nouvelles stratégies de gestion des incendies pour préserver les providers écosystémiques actuels.
Cette étude constitue une contribution significative à l’écologie des incendies dans les environnements méditerranéens en combinant des données paléoécologiques à lengthy terme avec un modèle mécaniste basé sur des processus pour produire des simulations de risque d’incendie pour de futurs scénarios de changement climatique. Grâce aux simulations du modèle de végétation LandClim, l’étude seize efficacement le feu en tant que propriété émergente du paysage dans diverses situations climatiques et dynamique de végétation simulée. L’intégration de ces méthodes permet une description complète de la manière dont les changements de régime des incendies induits par le climat influencent les changements de végétation au fil du temps. L’approche innovante de l’étude offre des informations précieuses sur la prévision et la gestion des futurs risques d’incendie dans les écosystèmes méditerranéens, fournissant un cadre solide pour comprendre les interactions complexes entre le climat, les incendies et la végétation.
L’analyse a des implications importantes pour l’objectif de l’Accord de Paris de limiter le réchauffement à 1,5 ou 2 degrés Celsius. En se concentrant sur l’époque holocène, dont l’optimum climatique s’est produit entre 5 000 et 3 000 avant JC, lorsque les températures mondiales moyennes étaient de 1 à 2 °C plus chaudes qu’aujourd’hui, cette recherche fournit un analogue historique précieux sur la façon dont les écosystèmes peuvent réagir si les objectifs de l’Accord de Paris sont violés. Il est essential de noter que la recherche démontre que même sous le climat plus chaud de l’Holocène, les forêts de chênes verts ne seraient pas chassées par les bruyères en l’absence de fréquents incendies. Ce sont les régimes de feux intensifiés, plutôt que les seules températures élevées, qui ont principalement conduit à la dominance des arbustes de bruyère. De plus, l’étude prédit qu’en cas de fortes perturbations dues aux incendies et de réchauffement au-delà des variations de l’Holocène, même les zones arbustives de bruyère seront remplacées par des zones arbustives ou des forêts ouvertes plus xériques (tolérantes à la sécheresse). Cela suggère que les futurs scénarios climatiques caractérisés par un réchauffement extrême et une activité accrue des incendies pourraient conduire à des changements importants dans la végétation méditerranéenne, aboutissant à des paysages dominés par des espèces adaptées à des situations encore plus difficiles. Cette recherche souligne ainsi l’urgence d’adhérer aux objectifs de l’Accord de Paris pour prévenir les transformations écologiques perturbatrices, la perte de biodiversité et la dégradation des providers écosystémiques.
En tant que l’une des premières études intégrant des données paléoécologiques et des simulations de modèles basées sur les processus, cette recherche présente inévitablement plusieurs limites. Par exemple, le feu est prescrit dans le modèle plutôt que d’être un résultat dérivé de processus modélisés de situations météorologiques d’incendie et d’accumulation de flamable, ce qui peut affecter la précision de la représentation de la dynamique du feu. De plus, la validation directe des simulations de modèles avec des données paléoécologiques présente un défi inhérent en raison des échelles temporelles et spatiales impliquées, ainsi que de la taille limitée des données. De plus, le modèle ne tient pas compte des changements d’affectation des terres et des perturbations humaines. Par rapport à la période Holocène, ces facteurs sont essentiels dans les paysages contemporains, où les activités humaines influencent grandement les régimes d’incendie, les modèles de végétation et la santé globale des écosystèmes. Malgré ces limites, l’étude fournit des informations précieuses et une base pour de futures recherches visant à améliorer l’intégration des données paléoécologiques et des modèles de végétation dynamiques, améliorant ainsi notre compréhension des réponses des écosystèmes au changement climatique et aux régimes d’incendie.
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