Étudier la réaction des plantes amazoniennes au changement climatique
La forêt amazonienne est une ressource mondiale irremplaçable, tant pour la biodiversité que pour la lutte contre le changement climatique. Elle est pourtant de plus en plus menacée par l’activité humaine et le réchauffement climatique. Il est essentiel de déterminer avec précision dans quelle mesure les plantes amazoniennes sont sensibles aux variations de température et de précipitations pour mener à bien les efforts visant à les protéger. Cet objectif s’avère complexe, en partie en raison d’un manque de connaissances sur les espèces présentes dans une région donnée, et d’une couverture limitée au-delà des zones riveraines. «Pour bien comprendre les réactions réelles d’espèces à longue durée de vie telles que les arbres amazoniens, un ensemble de données plus vaste est nécessaire», explique l’ Encarni Montoya(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), chercheuse titulaire au Conseil supérieur de la recherche scientifique(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CSIC) en Espagne et responsable du projet PALOMA(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les archives polliniques fossiles contiennent des informations sur la dynamique des écosystèmes du passé, qui pourraient révéler comment les plantes ont réagi aux changements des conditions environnementales au cours de l’histoire. Dans le cadre du projet PALOMA, financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (AMSC), les chercheurs ont tenté de mieux comprendre la réponse des plantes amazoniennes au changement climatique grâce à une modélisation innovante basée sur le pollen, menée en Équateur et au Pérou.
Une collecte d’échantillons de pollen à travers l’Amazonie
La première partie importante des travaux a consisté à constituer un vaste ensemble de données en collectant des échantillons de pollen moderne dans l’ensemble du bassin. Cette étape a nécessité une collaboration avec de nombreux paléoécologistes, qui ont pu partager des données publiées et non publiées, et de nouveaux travaux de terrain. L’équipe a mené deux campagnes au Pérou et deux en Équateur, dans le but d’identifier la signature pollinique moderne produite actuellement dans différents environnements. «Nous avons également recueilli des informations sur la végétation des sites où des échantillons de pollen ont été prélevés, et lorsque ces informations n’existaient pas, nous les avons obtenues grâce à des enquêtes menées avec l’Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (site web en espagnol)», explique Dael Sassoon(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), chercheur postdoctoral AMSC à Geosciences Barcelona(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et chercheur principal. «Nous savons ainsi quelles plantes poussent réellement aux endroits où le pollen moderne a été prélevé», ajoute-t-il. La deuxième partie du projet a consisté à appliquer ces nouvelles données pour explorer la relation entre les conditions climatiques actuelles et les espèces végétales amazoniennes, et pour modéliser les archives polliniques fossiles provenant de l’Équateur et du Pérou. L’idée était de tester systématiquement les modèles, en appliquant les mêmes archives à différentes combinaisons de méthodes et d’ensembles de données afin de déterminer à quelles variables climatiques les reconstitutions polliniques étaient réellement sensibles.
Caractériser les signaux polliniques sur terre et sur l’eau
Grâce à des pièges à pollen modernes, l’équipe a pu caractériser et comparer les signaux polliniques provenant de la terre et de l’eau, principale voie de transport dans les écosystèmes amazoniens. «La base de données pollinique moderne est désormais la plus complète pour la région», note Dael Sassoon. En outre, les chercheurs ont amélioré la rapidité et la précision des méthodes de modélisation, ce qui constituera une avancée majeure pour l’ensemble de la communauté scientifique spécialisée dans l’environnement amazonien. Ils ont pu caractériser les tolérances à la température et aux précipitations des taxons actuels à partir de la base de données, et ont commencé à mener des tests de modélisation sur trois séries de données différentes provenant d’Équateur et du Pérou. «Le logiciel de modélisation, les avancées méthodologiques ou les nouvelles approches mises en œuvre, ainsi que les données sur la végétation, seront librement accessibles. Notre principale contribution réside donc dans une infrastructure sur laquelle d’autres pourront s’appuyer», explique Dael Sassoon.
Étendre la base de données pollinique moderne
Les chercheurs espèrent ensuite étendre la base de données pollinique moderne à certaines régions de l’Amazonie où il existe encore des lacunes dans les connaissances, et améliorer les méthodes de modélisation elles-mêmes. «D’un point de vue plus large, d’autres initiatives sont toujours en cours, comme le suivi de la production de pollen dans différents environnements», fait remarquer Encarni Montoya. À cet égard, d’autres sites tropicaux, tels que la Station de biodiversité de Tiputini(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en Amazonie équatorienne, jouent un rôle essentiel dans ces études environnementales.
