Tuesday, 22 April 2014

Climate change and fire: the tipping point for our rainforests?

Francais
La façon dont les changements climatiques futurs vont probablement impacter les forêts du Gabon n’est pas encore claire, mais la plupart des scientifiques sont convaincus que les effets combinés de la dégradation des forêts, la chasse excessive et les changements climatiques vont avoir des conséquences dévastatrices sur les forêts pluvieuses tropicales et la faune qui en dépend.
Cependant, un élément qui a souvent manqué dans les modèles climatiques de la santé des forêts est le feu. Actuellement, les fortes précipitations et les conditions humides élevées au Gabon favorisent des feux en milieu sauvages de faible intensité qui sont limitées principalement aux savanes, et ne brulent pas de grandes étendues de forêt. Cependant, une nouvelle étude publiée dans le journal PNAS montre comment ces liens sont fragiles, et que les sécheresses et les feux peuvent entrainer une grande mortalité des grands arbres dans les forêts pluvieuses tropicales qui ne sont normalement pas combustibles. Effectuée dans les forêts pluvieuses brésiliennes, l’étude a comparé trois régimes de feu (jamais brûlé, brulé annuellement, et brulé tous les trois ans) dans des parcelles à travers la zone de transition forêts-savane. En 2007, une sévère sècheresse régionale s’est produite et les parcelles ont connu des faibles précipitations, une faible humidité, des températures élevées de l’air, une sécheresse élevée du sous-bois, un faible taux d’humidité de la litière et des quantités élevées d’éléments combustibles comparé aux années sans sécheresse. Pendant cette année, les feux expérimentaux ont causé une augmentation massive de la mortalité des arbres, qui était plus élevée le long des lisières de forêts brûlées tous les trois ans. Cela a engendré une diminution de 30% de la biomasse aérienne, et avec une faible couverture foliaire, les herbes ont pu coloniser les zones brûlées, ce qui a par la suite a augmenté l’intensité des feux dans les années suivantes. L’environnement forestier s’est ainsi efficacement transformé en environnement savanicole.

Alors que les données satellites montrent déjà que dix fois plus de forêts ont été brûlé en 2007 que la moyenne dans le sud-est de l’Amazonie, cette étude est la première à présenter des preuves du terrain d’un seuil critique des forêts causé par le feu. Leurs résultats montrent comment la déforestation a certainement accru le risque des feux de grande intensité en accroissant la quantité de lisière de forêts dans la région, et cela a des implications claires au-delà de l’Amérique du sud. Au Gabon, la plupart des feux de savane ne sont ni documentés ni gérés, et les études d’impact des feux sont rares. Avec la dégradation des forêts qui va probablement augmenter à cause des pressions d’une population urbaine croissante et du plan de développement national, comprendre où le niveau critique se trouve dans la relation entre le climat, le feu et la fragmentation des forêts serait capital pour protéger les forêts du Gabon dans le futur.

English
How future climate change is likely to impact the ecology of Gabon's forests is not yet clear, but most scientists are in no doubt that the combined effects of forest degradation, over-hunting and climatic changes will have devastating consequences for tropical rainforests and the fauna that depend on them.
However, one element that is often missing from climatic models of forest health is fire. Currently, high rainfall, high humidity conditions in Gabon favour low intensity wildland fires that are limited mainly to savannahs, and do not burn large areas of forest. However, a new study published in the journal PNAS shows how fragile these relationships are, and that drought and fire can trigger massive tree mortality in tropical rainforests that are not normally combustible. Conducted in the Brazilian rainforest, the study compared 3 different fire regimes (never burned, burned annually, and burned every 3 years) in plots across a forest-savannah transition zone. In 2007, a severe regional drought occurred and the plots experienced lower rainfall, lower humidity, higher air temperature, higher understory dryness, lower litter moisture content and higher fuel loads, compared to non-drought years. During this year, the experimental fires caused a massive increase in tree mortality, which was highest along forest edges in areas burned every 3 years. As a result, above-ground biomass decreased by up to 30%, and with lower leaf coverage, grasses were able to colonize the burned forest areas, which in turn increased fire intensity in subsequent years. The forest environment effectively shifted to a savannah-like environment.
While satellite data already show that 10 times more forest burned in 2007 than on average in SE Amazonia, this study is the first to present field-based evidence for a tipping point in forests due to fire. Their results show how deforestation is likely to increase the risk of high-intensity fires by increasing the amount forest edges in the region, and has clear implications beyond South America. In Gabon, most savannah fires are undocumented and unmanaged, and fire impact studies are rare. With forest degradation expected to increase due to the pressures of a growing urban population and national development plan, understanding where the tipping point lies in the relationship between climate, fire and forest fragmentation may be critical to protecting Gabon's forests in the future.


Reference (download article at this link)

Paulo Monteiro Brando, Jennifer K. Balch, Daniel C. Nepstad, Douglas C. Morton, Francis E. Putz, Michael T. Coe, Divino Silvério, Marcia N. Macedo, Eric A. Davidson, Caroline C. Nóbrega, Ane Alencar, and Britaldo S. Soares-Filho (2014). Abrupt increases in Amazonian tree mortality due to drought–fire interactions. PNAS. published ahead of print April 14, doi:10.1073/pnas.1305499111




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