Les sècheresses extrêmes affaiblissent les écosystèmes – la BFH-HAFL participe à la recherche

Les sècheresses font partie des perturbations les plus graves pour les écosystèmes. Les années de sècheresse consécutives causent d’énormes dégâts, d’ordre écologique mais aussi économique. Des équipes de recherche du monde entier ont voulu en savoir plus sur les conséquences des sècheresses extrêmes, qui surviendront probablement plus fréquemment à l’avenir à cause du changement climatique.

Une étude récemment publiée dans Science a analysé des données provenant de 74 steppes herbeuses et arbustives du monde entier, réparties sur six continents. Avec une grande question, sur laquelle les avis scientifiques divergeaient jusqu’à présent : lors d’une sècheresse prolongée, les écosystèmes s’adaptent-ils (c’est-à-dire : leur fonction se stabilise-t-elle ?), ou s’affaiblissent-ils de plus en plus au fil du temps ? Le point de départ était l’« International Drought Experiment » (IDE), une étude mondiale de plusieurs années sur les effets de la sècheresse sur la production végétale, reflet de la productivité des écosystèmes. La Haute école des sciences agronomiques, forestières et alimentaires BFH-HAFL est la seule institution suisse à avoir fourni des données à ce sujet.

Résultats

Globalement, les résultats sont clairs : plus les sècheresses sont longues et intenses, plus les écosystèmes en souffrent. Mais pas seulement : « Après une initiale perte de productivité, bon nombre d’habitats parviennent à s’adapter à des périodes de sècheresse de plusieurs années », explique Andreas Stampfli de la BFH-HAFL.

Selon lui, il faut noter que la productivité d’une partie des sites étudiés n’a pratiquement pas varié, même après plusieurs années consécutives de sècheresse. Il précise : « Il s’agit d’écosystèmes moins limités en eau, typiques des climats plutôt humides de Suisse et d’Europe centrale. Ils sont apparemment moins sensibles dans l’ensemble, car même lors d’un déficit extrême de précipitations, de l’eau subsiste dans le sol et permet aux communautés d’espèces de s’adapter. » La situation est différente dans les régions de prairies typiquement sèches des États-Unis, de la Chine, de l’Argentine ou de l’Australie. 

L’étude montre en outre qu’une succession de plusieurs années de sècheresse extrême, qui ne surviennent normalement qu’une fois par siècle, entraine un effondrement dramatique de la production végétale. Après quatre de ces années, la productivité diminue d’environ 160 % de plus que lors de sècheresses modérées.

Une expérience mondiale sur la sècheresse en étudie les conséquences pour les steppes herbeuses et arbustives

À l’aide de protections spécialement installées contre la pluie, les équipes de recherche ont simulé des sècheresses de 12 mois sur une période de trois à quatre ans, afin d’en mesurer les conséquences sur la productivité des écosystèmes. En plus de la durée de ces évènements, leur intensité a également été prise en compte. Chaque site a fait l’objet d’une « sècheresse centennale » ; une situation extrême, aujourd’hui rare, mais qui deviendra nettement plus fréquente en raison du changement climatique. 

Les écologues de la BFH Andreas Stampfli et Michaela Zeiter ont contribué aux données avec une expérience à Thoune. « Sur douze surfaces de prairie de même superficie, six ont été recouvertes de plaques de plexiglas, qui ont réduit la quantité de pluie arrivant au sol de 33 % par rapport à la normale », explique Andreas Stampfli. Cela simule ainsi précisément, pour une pluviométrie annuelle moyenne, la plus sèche des cent dernières années. Le fonctionnement et la composition en espèces de l’écosystème ont été relevés avant, pendant et après cette simulation.

Andreas Stampfli, Michaela Zeiter et leurs coauteur-e-s lancent un avertissement : « Si, à l’avenir, les sècheresses durent plus longtemps et sont plus sévères, les écosystèmes pourraient perdre en résilience. C’est un signal d’alarme pour le futur de nombreux habitats. »