Données sur les écosystèmes pour la protection du climat

On sait encore peu de choses sur la manière dont les écosystèmes du monde influencent le climat. Pour Tom Crowther, la réponse au changement climatique réside dans des ensembles de données écologiques globales.

14.02.2019 de Prof. Tom Crowther

Combien d'arbres y a-t-il sur la Terre ? La réponse à cette question a récemment non seulement fait les gros titres, mais s'est également révélée utile dans la lutte contre le réchauffement climatique.

Le changement climatique et la perte de biodiversité font partie des deux plus grandes menaces pour la société. Pourtant, bien que l'on parle beaucoup des réductions d'émissions nécessaires et du stockage naturel du carbone, les progrès sont rares. Pourquoi ?

La réponse est simple : en raison de la simple taille de la Terre, nous en savons encore très peu sur les écosystèmes mondiaux et leur potentiel de refroidissement de la planète. Ainsi, nous n'avons actuellement aucune idée si la restauration des forêts, préconisée par les organisations environnementales, permettrait d'absorber 10 ou 110 gigatonnes de carbone de l'atmosphère (voir à ce sujet cet article). Article de blog).

Carte du monde avec le nombre actuel d'arbres. — Densité actuelle des arbres à la surface de la Terre. (Image : Crowther Lab / ETH Zurich)

Changement climatique et biodiversité

Au cours des dernières décennies, les satellites ont fait progresser la classification des écosystèmes terrestres dans le monde entier. Les enregistrements multispectraux et les radars de télédétection sont aujourd'hui des outils importants pour la science et la protection de la nature - avec une résolution de 3,7 mètres, il est même possible de distinguer des arbres individuels ! Seulement, les satellites ne peuvent pas nous dire ce qui se trouve sous la surface de la canopée. Il serait pourtant crucial de le savoir.

Au Crowther Lab nous voulons comprendre comment les écosystèmes naturels tels que les forêts et les sols absorbent, stockent ou libèrent du carbone. L'objectif est de pouvoir mieux prédire et combattre le changement climatique. Pour ce faire, nous travaillons de manière pluridisciplinaire et abordons les principales questions sous différents angles afin d'obtenir une vision globale. Dans notre esprit, le changement climatique et la biodiversité sont indissociables. C'est pourquoi nous voulons mieux comprendre le système forestier mondial - au-dessus et au-dessous de la terre.

C'est pourquoi notre laboratoire améliore les prévisions climatiques à l'aide de données réelles comprenant plus de 30 millions de mesures d'arbres individuels et 120 000 mesures de communautés de sols, collectées par un réseau mondial d'écologistes. Je suis convaincu que cette approche ascendante nous aidera considérablement à mieux comprendre la biodiversité mondiale et le stockage du carbone.

Images satellites et données au sol

Avec les récents développements dans le domaine de l'apprentissage automatique et de l'intelligence artificielle, nous sommes désormais au début d'une véritable révolution des données, dont l'écologie profite aussi largement. En combinant les images satellites avec nos ensembles de données au sol sur la biodiversité des arbres et des sols, nous pouvons créer des cartes interactives sur notre plateforme mondiale de surveillance écologique (Global Ecological Monitoring Platform, GEM), qui montrent les couches écologiques pertinentes en surface et en sous-sol pour chaque polygone de latitude et de longitude.

Carte du monde avec densité d'arbres potentiellement possible : — Densité d'arbres potentiellement possible : arbres supplémentaires en jaune. (Image : Crowther Lab / ETH Zurich)

Nous pouvons donc maintenant estimer que 700 milliards à 1,3 billion d'arbres supplémentaires pourraient exister dans les régions naturellement boisées du monde entier (un billion représente mille milliards). Et nous pouvons estimer combien de carbone ces arbres supplémentaires pourraient stocker et comment ils pourraient influencer le climat.

"Ce n'est qu'en adoptant une perspective globale sur tous les écosystèmes que nous pourrons définir des stratégies efficaces pour des solutions au changement climatique basées sur la nature."Tom Crowther

En outre, nous commen?ons maintenant à comprendre un réservoir de carbone encore plus grand : le sol. Si les températures mondiales augmentent et que les sols du monde entier se réchauffent, 55 gigatonnes de carbone stockées sous terre pourraient s'échapper dans l'atmosphère, soit environ la même quantité que celle émise par les ?tats-Unis chaque année. Sans restauration des sols, comme la culture de plantes de couverture, le réchauffement climatique pourrait s'accélérer jusqu'à 17 pour cent.

Solutions basées sur la nature pour le changement climatique

Je suis donc convaincu que seule une perspective globale de tous les écosystèmes, y compris leurs interdépendances et leurs effets sur le climat, nous permettra de définir des stratégies efficaces pour des solutions au changement climatique basées sur la nature. Les cartes interactives de notre laboratoire sont un outil important pour y parvenir. Elles nous indiquent les régions du monde sur lesquelles nous devrions nous concentrer si nous voulons freiner le changement climatique, par exemple par le reboisement.

Pour revenir à notre question d'introduction, nous savons aujourd'hui qu'il y a environ 3,04 billions d'arbres sur la planète.¹. C'est plus de sept fois plus que ce que l'on pensait auparavant. Trois ans après cette découverte, l'ONU a étendu sa campagne "Un milliard d'arbres" à "Un billion d'arbres".² et désormais plus de 17 milliards d'arbres dans les parties du monde à fortes émissions de CO₂-potentiel de stockage. Certainement un bel exemple de la manière dont la recherche peut influencer positivement le succès des mesures de protection du climat.