Les arbres en Amazonie font leur propre pluie
La forêt amazonienne abrite des conditions météorologiques étranges. Une particularité est que les pluies commencent 2 à 3 mois avant que les vents saisonniers commencent à apporter de l’air humide de l’océan. Maintenant, les chercheurs disent qu’ils ont enfin compris d’où vient cette humidité précoce: les arbres eux-mêmes.
L’étude fournit des données concrètes pour quelque chose que les scientifiques avaient théorisé depuis longtemps, explique Michael Keller, écologiste forestier et chercheur aux États-Unis. Service forestier basé à Pasadena, en Californie, qui n’était pas impliqué dans les travaux. La preuve que l’équipe fournit, dit-il, est « l’arme qui fume. »
Des recherches antérieures ont montré une accumulation précoce d’humidité dans l’atmosphère au-dessus de l’Amazonie, mais les scientifiques ne savaient pas pourquoi. « Tout ce que vous pouvez voir, c’est la vapeur d’eau, mais vous ne savez pas d’où elle vient », explique Rong Fu, climatologue à l’Université de Californie à Los Angeles. Les données satellitaires ont montré que l’augmentation coïncidait avec un « verdissement » de la forêt tropicale, ou une augmentation des feuilles fraîches, conduisant les chercheurs à soupçonner que l’humidité pourrait être de la vapeur d’eau libérée lors de la photosynthèse. Dans un processus appelé transpiration, les plantes libèrent de la vapeur d’eau à partir de petits pores sur la face inférieure de leurs feuilles.
Fu pensait qu’il était possible que les plantes dégagent suffisamment d’humidité pour construire des nuages de bas niveau au-dessus de l’Amazonie. Mais elle devait relier explicitement l’humidité à la forêt tropicale.
So Fu et ses collègues ont observé de la vapeur d’eau au-dessus de l’Amazonie avec le satellite Aura de la NASA, un vaisseau spatial dédié à l’étude de la chimie de l’atmosphère terrestre. L’humidité qui s’évapore de l’océan a tendance à être plus légère que la vapeur d’eau libérée dans l’atmosphère par les plantes. En effet, lors de l’évaporation, des molécules d’eau contenant du deutérium, un isotope lourd de l’hydrogène composé d’un proton et d’un neutron, sont laissées dans l’océan. En revanche, lors de la transpiration, les plantes aspirent simplement l’eau du sol et la poussent dans l’air sans modifier sa composition isotopique.
Aura a constaté que l’humidité accumulée au début de la forêt tropicale était élevée en deutérium — « trop élevée pour être expliquée par la vapeur d’eau de l’océan », explique Fu. De plus, la teneur en deutérium était la plus élevée à la fin de la saison sèche de l’Amazonie, pendant la période de « verdissement » où la photosynthèse était la plus forte.
Les nuages de pluie induits par les arbres pourraient avoir d’autres effets domino sur la météo. Lorsque ces nuages libèrent de la pluie, ils réchauffent l’atmosphère, provoquant la montée de l’air et déclenchant la circulation. Fu et ses collègues pensent que cette circulation est suffisamment importante pour déclencher le changement des modèles de vent qui apportera plus d’humidité de l’océan, rapportent-ils dans les actes de l’Académie nationale des sciences.
Les scientifiques ont déjà étudié le lien entre les arbres et la pluie en Amazonie. Une étude de 2012 a révélé que les plantes aident à « semer » l’atmosphère pour la pluie en libérant de minuscules particules de sel. Mais la nouvelle étude soutient fermement l’idée que les plantes jouent un rôle important dans le déclenchement de la saison des pluies, explique Scott Saleska, écologiste à l’Université de l’Arizona à Tucson, qui n’a pas participé aux travaux. Le deutérium fournit une « empreinte digitale » claire pour ce que les plantes contribuent au processus, dit-il.
Les résultats abordent également un débat de longue date sur le rôle des plantes dans la météo, explique Saleska, suggérant qu’elles sont plus que de simples « destinataires passifs » et qu’elles peuvent plutôt jouer un rôle actif dans la régulation des précipitations. Si cela est vrai en Amazonie, dit Saleska, les climatologues devront prendre en compte des pratiques telles que la déforestation pour prédire les changements régionaux des conditions météorologiques. Et freiner la déforestation sera une étape importante à franchir pour prévenir la sécheresse.
Ensuite, Fu étudiera les forêts tropicales au Congo, pour voir si le même processus se produit.