Publié le 16 octobre 2024 18h00. Une étude internationale inédite, menée sur 74 écosystèmes à travers le monde, révèle l’impact dévastateur des sécheresses extrêmes et prolongées, exacerbées par le changement climatique, sur la productivité et la résilience des milieux naturels.
- Une expérience à grande échelle a simulé des sécheresses sévères dans des prairies, des broussailles et des arbustes sur quatre continents.
- Les résultats montrent une réduction moyenne de 29 % de la production primaire après une année de sécheresse extrême, qui peut atteindre 77 % après trois années consécutives.
- La variabilité des réponses selon les écosystèmes souligne la complexité des interactions entre le climat, la végétation et les sols.
Face à l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des sécheresses, une équipe de plus de 170 scientifiques issus d’une centaine d’institutions a lancé l’Expérience Internationale sur la Sécheresse (IDE) pour mieux comprendre les réactions des écosystèmes critiques. Cette initiative, coordonnée par l’Université d’État du Colorado, a consisté à manipuler artificiellement les précipitations sur des centaines de parcelles à travers le monde.
L’Australie a connu un épisode de sécheresse particulièrement sévère entre 1996 et 2006, qualifié de « sécheresse du millénaire » en raison de son ampleur et de sa durée. Cet événement a entraîné une diminution de près de 70 % de la production de coton et a contraint des villes comme Melbourne à recycler les eaux usées et à investir dans des usines de dessalement.
L’IDE a déployé des gouttières transparentes en méthacrylate pour intercepter une partie de la pluie et simuler des conditions de sécheresse. À El Garraf, en Espagne, les chercheurs de l’unité d’écologie globale CREAF-CSIC ont réduit les précipitations de 40 %, ce qui équivaut, selon leurs modèles, à une diminution de 18 % de l’humidité du sol dans les décennies à venir.
« Dans le traitement de la sécheresse, nous plaçons sur les parcelles des gouttières transparentes en méthacrylate qui interceptent partiellement la pluie »
Romà Ogaya, chercheuse à l’unité d’écologie globale CREAF-CSIC
Les résultats de l’étude, publiés dans la revue Science, révèlent une grande variabilité des réponses selon les écosystèmes. Les prairies des Pyrénées, par exemple, se sont montrées relativement résistantes à la sécheresse, tandis que d’autres milieux, comme les terres agricoles arides de Ciempozuelos, en Espagne, ont subi des dommages considérables.
À Ciempozuelos, où le sol est riche en gypse, une expérience de sécheresse prolongée a entraîné une diminution du recrutement des plantes, c’est-à-dire du nombre de nouvelles pousses.
« On constate qu’on en a de moins en moins, des individus adultes meurent et il n’y a pas de remplacement »
Ana M. Sánchez, Institut de recherche sur le changement global de l’Université Rey Juan Carlos
Dans l’ensemble des 74 sites étudiés, une année de sécheresse extrême a suffi à réduire la production primaire en moyenne de 29 %. Cependant, les écosystèmes ont montré une certaine capacité d’adaptation à court terme. C’est à partir de la troisième année de stress hydrique extrême que les pertes de végétation sont devenues significatives, atteignant en moyenne 77 %, avec une diminution de la diversité des espèces et une dégradation des sols.
À Ayora, dans le sud-est de l’Espagne, les chercheurs ont observé une grande résilience des écosystèmes méditerranéens, malgré une réduction des précipitations de 40 % ou 80 %. Ils ont toutefois constaté des altérations des processus écologiques, tels que la croissance des racines et la décomposition de la matière organique.
« Nous craignons qu’à un moment donné, cela s’effondre »
Alejandro Valdecantos, chercheur à l’Université d’Alicante et directeur de l’IDE
Fernando T. Maestre, expert mondial des écosystèmes arides et des processus de désertification, souligne l’importance de la production primaire comme base de toute vie dans les écosystèmes terrestres. Il met en garde contre les conséquences d’une sécheresse extrême et prolongée, qui peut entraîner un effondrement de l’écosystème et une désertification.
Les chercheurs ont également observé des points de bascule irréversibles dans certains sites, comme dans le Colorado, où une sécheresse extrême a entraîné une réduction de 98 % de la biomasse aérienne et une altération significative de la structure du sol.
« Et du désert il n’y a pas de retour »
Fernando T. Maestre, Université des sciences et technologies King Abdullah (Arabie Saoudite)