Alors que l'atmosphère de la Terre se réchauffe indubitablement, que les paysages se modifient, que les évènements climatiques extrêmes se multiplient, des chercheurs se sont demandé comment pourrait perdurer la vie si le dérèglement continue sur sa lancée. Pour cela, ils se sont inspirés des zones arides qui pourraient bien montrer l'exemple de ce qui nous attend !

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Les vagues de caniculecanicule continuent, alors que de nombreux records de température et de sécheresse ont été atteints cet été 2022 dans toute l'Europe. D'après la Nasa, « dix-neuf des années les plus chaudes se sont produites depuis 2000, à l'exception de 1998. L'année 2020 est à égalité avec 2016 pour l'année la plus chaude jamais enregistrée depuis le début de la tenue des registres en 1880 ». L'année 2022 pourrait bien venir s'ajouter à cette liste des années les plus chaudes jamais enregistrées.

Mais le dérèglement climatique ne concerne pas que la température. FontesFontes et écroulementsécroulements des glaciersglaciers, incendies violents, sécheresses intenses... Autant d'évènements extrêmes qui se multiplient et promettent une fréquence de plus en plus élevée. Comment la vie peut-elle survivre face à cela ? Des chercheurs proposent de s'inspirer des endroits sur Terre qui se sont déjà adaptés à des climatsclimats chauds et secs. Dans une étude dans la revue Nature Ecology & Evolution, ils se sont intéressés aux écosystèmes des zones arides et à leur fonctionnement.

L'anomalie de température de 1880 à 2020. © Nasa, Giss
L'anomalie de température de 1880 à 2020. © Nasa, Giss

« Plus d'un tiers des terres émergées de la Terre sont des terres arides »

Si l'idée peut faire sourire pour le moment, elle part d'un constat tout à fait valable : alors que déjà « plus d'un tiers des terres émergées de la Terre sont des terres arides », explique l'étude, l'aridité pourrait toucher bien plus d'endroits d'ici 2100. D'après un modèle établi par les chercheurs, ce sont quelque 17 millions de km² qui pourraient être affectés, soit l'équivalent de la superficie des États-Unis et du Brésil. Les zones tempérées, telles que la France par exemple, verront des pluies moins fréquentes, et ce de manière constante, c'est-à-dire chaque année. Car, pour l'instant, nous subissons des sécheresses intenses mais qui, par définition, ne durent pas.

À l'avenir, la sécheressesécheresse pourrait se transformer en aridité dans plusieurs régions de France, et ce avant la fin du siècle. « Nos nouvelles connaissances peuvent contribuer à faire progresser notre capacité d'adaptation à résister aux extrêmes climatiques et à réduire leurs impacts sur la nature et les personnes », déclare Heather Throop, coauteure de l'étude et professeure à l'Arizona State University.

Pour évaluer ces adaptations possibles, l'équipe s'est penchée sur les processus clés qui régissent les écosystèmes arides. Au total, ils en ont identifié une douzaine qui régulent notamment la distribution et la croissance de la végétation, mais aussi le cycle du carbonecarbone, le bilan énergétique et la décomposition des matièresmatières mortes.

« Ces mécanismes des terres arides sont contrôlés par des facteurs environnementaux, tels que le rayonnement solaire intense, les températures élevées, les grandes zones dénudées entre les plantes et la disponibilité inconstante de l'eau », ajoute H.Throop. Ils ont ensuite décidé de se pencher sur les zones actuellement tempérées ou humides, et surtout sur leur avenir. Pour cela, ils ont modélisé la façon dont les mécanismes propres aux terres arides pourraient se développer ailleurs, selon les conditions climatiques futures. 

L'imagerie satellite montre le paysage au Danemark lors d'un mois de juillet typique à gauche, et le même paysage lors de l'été 2018 à droite, où une sécheresse particulièrement intense eut lieu. Presque toute la végétation a disparu. © Jose Gruenzweig, <em>The Hebrew University of Jerusalem, European Space Agency</em>
L'imagerie satellite montre le paysage au Danemark lors d'un mois de juillet typique à gauche, et le même paysage lors de l'été 2018 à droite, où une sécheresse particulièrement intense eut lieu. Presque toute la végétation a disparu. © Jose Gruenzweig, The Hebrew University of Jerusalem, European Space Agency

Une adaptation à l'aridité est possible

Ils ont ensuite distingué les processus qui se mettent en place rapidement, donc qui pourraient avoir lieu lors de sécheresses, et ceux qui, au contraire, nécessitent plus d'une décennie de conditions sèches. Parmi ceux à court-terme, ils ont noté la décomposition des matières mortes par la chaleurchaleur et la lumièrelumière du SoleilSoleil, propre aux terres arides. « La décomposition des matières mortes est importante dans les écosystèmes car elle libère des nutrimentsnutriments pour la croissance de nouvelles plantes, explique H.Throop. En règle générale, dans les systèmes humides, cette décomposition est provoquée par des organismes tels que des bactériesbactéries qui consomment les matières mortes. Dans les systèmes secs, les règles sont différentes -- nous avons beaucoup plus d'influence de la lumière du soleil et des températures élevées qui décomposent les matériaux reposant sur la surface. Ainsi, au lieu d'avoir la biologie à l'origine de cette décomposition, nous avons des processus physiquesphysiques qui la conduisent ».

La redistribution de l'eau par les plantes, via les racines qui s'étendent dans le sol, pourrait aussi se produire à plus long terme cette fois, mais aussi une redistribution de la végétation. Elle serait alors plus clairsemée, avec des plantes capables de stocker l'eau et de survivre face à des pluies faibles et peu fréquentes. De plus, avec une influence croissante de la lumière du Soleil par rapport aux zones tempérées, les chercheurs prévoient une augmentation des micro-organismesmicro-organismes formant des croûtescroûtes à la surface du sol.

« Ce qui est également clair, c'est que certains de ces changements prévus se produiront dans des régions à forte population humaine et, par conséquent, affecteront de manière significative le bien-être de la société dans ces régions, conclut H.Throop. Nous aurons besoin d'une recherche et d'une surveillance continues sur le fonctionnement des écosystèmes face à la fréquence et à la gravitégravité croissantes des sécheresses et des vagues de chaleur afin d'améliorer notre compréhension des processus émergentsémergents sous-jacents ».