Source: The Conversation – in French – By Jonathan W. Chipman, Director, The Citrin Family GIS/Applied Spatial Analysis Lab, Adjunct Assistant Professor, Dartmouth College
Si vous visitez le mont Jacques-Cartier dans le parc national de la Gaspésie, au Québec, vous emprunterez un sentier bordé de quatre-temps qui traverse une forêt d’épinettes et de sapins. À mesure que vous approchez du sommet, les arbres rapetissent, puis disparaissent à l’entrée de la zone alpine, où le climat est rude et où les plantes poussent au ras du sol.
Mais cette île d’altitude, à l’instar de dizaines d’autres sommets alpins du nord des Appalaches, est en train de changer. Des recherches que mes collègues et moi avons menées à partir de 41 ans d’images satellitaires des montagnes du nord-est des États-Unis et de la Gaspésie montrent que ces montagnes verdissent lentement.
Comment expliquer ce phénomène ? Et que signifie-t-il pour l’avenir des plantes qui poussent là où le froid et le vent sont trop rigoureux pour les arbres ?
La vie dans la zone alpine du nord-est
(Jonathan W. Chipman), CC BY-NC-ND
Les scientifiques étudient les plantes alpines du nord des Appalaches depuis l’expédition Belknap-Cutler de 1784 au mont Washington, au New Hampshire.
Plus tard, des botanistes tels que M.L.Fernald ont décrit l’exceptionnelle diversité végétale des monts Chic-Chocs, au Québec.
Ils y ont découvert des plantes capables de résister au froid, aux nuages, à la pluie et à la neige, ainsi qu’à des vents d’une violence presque inimaginable.
Au Petit mont Sainte-Anne, les rafales peuvent atteindre 250 km/h. Le mont Washington est célèbre pour la rafale de 371 km/h qui y a été enregistrée en 1934, et les vents d’une violence dangereuse y sont fréquents.
En hiver, ces vents charrient des cristaux de glace et les projettent contre toute plante qui n’est pas abritée par un rocher ou une congère. Les plantes de ces montagnes doivent donc être robustes, et certaines ne se trouvent nulle part ailleurs sur Terre.
(Jonathan W. Chipman), CC BY-NC-ND
À lire aussi :
L’étude des forêts anciennes de l’est du Canada indique que le changement climatique a commencé il y a près de 100 ans
Changements sur le terrain
Récemment, des botanistes et des écologues ont signalé des changements dans le nord des Appalaches. Mon collègue Jordon Tourville, spécialiste en écologie terrestre, a constaté que la limite des arbres gagnait en altitude sur le mont Katahdin et le mont Washington. Des relevés effectués dans la zone alpine du mont Bigelow ont révélé une augmentation du nombre d’arbres et de petits arbustes.
Ces études sont importantes, mais elles portent chacune sur une seule montagne, à des périodes différentes et selon des méthodes variées. Pour avoir une vue d’ensemble, nous devions prendre du recul.
Nous avons rassemblé et traité des centaines d’images des satellites Landsat prises de 1984 à 2024, qui couvrent tous les sommets alpins de la région. Constituer des jeux de données fiables sur la végétation n’a pas été une mince affaire : il a fallu étalonner minutieusement les données des différentes générations de satellites.
Nous avons également dû corriger le biais lié à la fréquence d’observation. Dans les années 1980, Landsat-5 recueillait moins d’images par saison que les satellites plus récents. Comme les observations sont plus fréquentes aujourd’hui, nous avons statistiquement plus de chances qu’en 1984 de saisir la végétation à son pic estival, ce qui pourrait créer l’illusion d’une hausse de la verdure.
Pour corriger ce biais, nous avons élaboré, pour chaque sommet, des modèles statistiques qui quantifient les variations saisonnières de la verdure. En comparant les observations satellitaires à ces modèles, nous avons pu estimer plus justement le pic de verdure de chaque année. Nous avons ainsi pallié le manque de données anciennes et obtenu une estimation fiable du verdissement réel.
Déjà des milliers d’abonnés à l’infolettre de La Conversation. Et vous ? Abonnez-vous gratuitement à notre infolettre pour mieux comprendre les grands enjeux contemporains.
Ce que montrent les images
Nous avons détecté un verdissement significatif sur environ 70 % des sites alpins du nord des Appalaches, soit 88 % de la superficie alpine. Les monts McGerrigle, au Québec, et les montagnes voisines du Maine connaissent les changements les plus rapides.
Ce verdissement touche l’intérieur des zones alpines, pas seulement la limite des arbres. Il ne s’agit donc pas simplement d’une lente remontée de la forêt, mais d’une transformation écologique de toute la zone alpine.
Le réchauffement climatique en est une cause évidente. Ailleurs dans le monde, on a aussi observé un verdissement alpin : sous un climat plus chaud, des plantes moins tolérantes au froid supplantent les espèces robustes, mais à croissance lente.
D’autres facteurs peuvent entrer en jeu. Le dioxyde de carbone qui réchauffe l’atmosphère peut aussi agir comme engrais. Il en va de même pour l’azote émis par les centrales alimentées aux combustibles fossiles. Quant aux espèces végétales envahissantes, transportées jusqu’aux sommets sous les semelles des randonneurs, elles peuvent supplanter les espèces indigènes si le réchauffement leur permet de s’implanter.
Ce verdissement signifie que les plantes rares de ces sommets risquent d’être supplantées par des espèces à croissance plus rapide qui profitent des changements environnementaux. Des recherches menées en Europe montrent que les extinctions locales de plantes alpines de haute altitude se multiplient à mesure que des espèces de basse altitude s’y installent.
(Jonathan W. Chipman), CC BY-NC-ND
À lire aussi :
Pourquoi certains arbres perdent-ils leurs feuilles alors que d’autres restent verts toute l’année ?
Quelques bonnes nouvelles
Lueur d’espoir pour le nord des Appalaches : dans les endroits les plus venteux et les plus exposés, nos données satellitaires semblent indiquer que le verdissement est plus lent, voire inexistant. Les vents violents de la région pourraient mettre certaines communautés végétales alpines à l’abri de ces changements.
Sur les sommets alpins très fréquentés, les programmes de gardiens de sommet et d’autres initiatives d’éducation environnementale protègent la végétation en limitant le piétinement de la toundra par les randonneurs. Voilà un verdissement bienvenu.
L’imagerie satellitaire est un outil puissant pour les écologues des milieux alpins, mais elle ne remplace pas le travail sur le terrain. Il faut encore gravir les montagnes et étudier les plantes sur place. Mais en montrant ce qui se passe à l’échelle régionale, nous pouvons aider les scientifiques à situer leurs travaux de terrain dans un contexte plus large et à en évaluer la portée.
Du réchauffement climatique aux dépôts d’azote atmosphérique, nos défis environnementaux ignorent les frontières. Notre étude adopte une approche tout aussi large pour comprendre comment ces changements façonnent la vie des minuscules plantes des sommets du nord des Appalaches.
Jonathan W. Chipman reçoit des financements du William H. Neukom Institute for Computational Science du Dartmouth College, du Humanities and AI Virtual Institute de Schmidt Sciences et des National Institutes of Health (NIH) des États-Unis. Il est membre de l’Appalachian Mountain Club, du Green Mountain Club et de l’Adirondack Mountain Club.
– ref. Dans le nord des Appalaches, en Gaspésie, le réchauffement fait verdir les sommets alpins – https://theconversation.com/dans-le-nord-des-appalaches-en-gaspesie-le-rechauffement-fait-verdir-les-sommets-alpins-294440