Ramona HeimInstitut d’écologie du paysage de l’Université de Münster en Allemagne, discute de son article: Écosystèmes de la toundra arctique sous le feu – Écosystèmes alternatifs dans un climat changeant?
Les événements de feu dans la toundra deviennent de plus en plus fréquents, attirant plus d’consideration des médias. Ces incendies remodèlent fortement le paysage; Cependant, notre compréhension de la récupération de la végétation de la toundra après ces perturbations reste limitée.
Pendant mes séjours de travail sur le terrain, j’ai été frappé par le fort contraste entre les taux de récupération des zones touchées par le feu dans différents écosystèmes. Dans les zones humides de la région de la rivière Amur, les signes de feu disparaissent en quelques années. Dans la toundra, cependant, l’impression d’un incendie peut rester seen pendant des décennies. Cette longévité soulève des questions critiques: la végétation de la toundra se remet-elle pleinement dans sa composition d’origine après un incendie? Et remark cette récupération interagit-elle avec le climat en évolution rapide de l’Arctique? Répondre à ces questions est difficile en raison des taux de croissance lents de la végétation de la toundra. Les lichens, par exemple, peuvent prendre jusqu’à un siècle ou plus pour retourner dans leur état de pré-feu.
Les zones brûlées persistent dans les décennies de la toundra forestière de la Sibérie ouest après avoir brûlé. Ici, nous voyons la différence entre une zone brûlée près de Tazovsky 28 ans après le feu (supérieur) et un complot de contrôle non brûlé adjoining avec une végétation dominée par le lichen et quelques arbustes (inférieurs). Pictures de Daniel Rieker.
Méta-analyse: ce que les données existantes nous disent
Pour répondre à ces questions, nous avons mené une petite méta-analyse des ensembles de données existants sur la récupération de la végétation après des incendies de toundra. Nos résultats indiquent que les herbes dominent souvent au lendemain d’un incendie (dans environ 20 ans) mais perdent par la suite leur domination. Les arbustes se rétablissent après 30 à 40 ans et continuent de croître au-delà des anciennes valeurs de couverture. Notamment, les lichens ne parviennent souvent pas à retrouver leur abondance précédente même après plusieurs décennies.
Étape dans l’inconnu: hypothèses
Avec notre article, nous avons également exploré si les incendies pourraient déclencher des transitions écosystémiques d’un état secure à un autre. Nous nous sommes demandé si cela pouvait être le cas pour les incendies de toundra comme dans d’autres écosystèmes. On suppose que les incendies de toundra se réagiraient aux communautés végétales d’origine après un incendie – sans le changement climatique. Mais le changement climatique entraîne une meilleure croissance des plantes vasculaires et des événements de feu plus fréquents. Nous proposons que la récupération de la toundra après le feu, associée au changement climatique, ne puisse pas nécessairement conduire à des situations de pré-feu. Notre hypothèse, basée sur des enquêtes et de la littérature, suggère deux trajectoires post-feu motivées au climat:
- Les zones brûlées pourraient se reveller avec une végétation plus ligneuse
- L’herbe pourrait se remplir et devenir plus dominante après le feu
Ces états seraient stabilisés par des mécanismes de rétroaction. Par exemple, les arbustes pourraient bénéficier de saisons de croissance plus longues et de couches de sol actives plus profondes, restant ainsi dominante après un incendie, tandis que d’autres groupes végétaux (tels que les lichens – perdants du changement climatique) pouvaient être dépassés. Si des incendies se produisent à des intervalles plus courts, empêchant les arbustes d’établir ou de rétablir, les graminées pourraient devenir dominantes. L’accumulation rapide de la litière de feuilles sèches dans les varieties de toundra graminoïdes aide à favoriser leur inflammabilité par rapport aux zones à prédominance arbusée. Les graminées possèdent plusieurs avantages concurrentiels dans les environnements post-feu, notamment la régénération rapide des rhizomes ou l’établissement de semis pour étendre rapidement les racines à des couches de sol nouvellement accessibles et riches en nutriments qui étaient auparavant gelées. Cependant, si le changement climatique entraîne une augmentation des niveaux d’humidité de l’Arctique qui, à leur tour, diminuent la fréquence du feu, les écosystèmes dominés par l’herbe peuvent passer vers une plus grande domination ligneuse.
L’avenir: aborder les incertitudes
Notre compréhension des incendies de toundra est géographiquement biaisée, la plupart des études axées sur des régions spécifiques. La toundra n’est pas non plus un écosystème uniforme mais comprend divers varieties de végétation, chacun répondant différemment au feu. Le feu joue également un rôle complexe dans la façon dont les arbres se propagent dans les zones de la toundra, avec des effets utiles et nocifs. Bien qu’un seul feu puisse créer de bonnes situations pour que les arbres poussent, des incendies fréquents combinés à des changements climatiques peuvent empêcher les forêts de se développer à certains endroits. Pour remédier aux incertitudes et élargir notre compréhension, les recherches futures devraient inclure d’autres régions de la toundra et des échelles spatiales au-delà de notre étude. D’autres études de cas, en particulier dans les régions sous-représentées et les varieties d’écosystèmes, sont essentielles pour élargir la base empirique des prévisions et des stratégies potentielles de gestion des incendies.
