En matière de basculement climatique, il pourrait y avoir de bonnes nouvelles pour les grands systèmes terrestres spatialement hétérogènes. Selon de nouvelles recherches, le franchissement d’un moment critique pourrait avoir des conséquences moins graves qu’on ne le pense généralement.
De nouvelles recherches nous donnent l’espoir que le franchissement d’un point de basculement pourrait ne pas être aussi désastreux pour un système terrestre qu’on le croit généralement. Soutenues par le projet TiPES financé par l’UE, ces recherches montrent que le franchissement d’un point de basculement dans des systèmes spatialement hétérogènes tels que les calottes glaciaires, les lacs et les forêts n’entraîne pas toujours des changements irréversibles pour l’ensemble du système. En réalité, les résultats peuvent souvent être plus subtils et moins graves, comme l’indique l’étude publiée dans la revue «Environmental Research Letters».À ce jour, il a été démontré que de nombreux systèmes terrestres sont susceptibles d’opérer un basculement, faisant planer le spectre de catastrophes irréparables telles que la disparition de la forêt amazonienne, la fonte des calottes glaciaires et la désertification. Cependant, selon l’étude, ces prédictions sont généralement basées sur des modèles conceptuels simples ne comportant que deux états alternatifs. Les auteurs font valoir que dans des modèles plus complexes, le basculement n’est souvent pas aussi grave, entraînant, par exemple, la fonte de certaines parties seulement d’une calotte glaciaire plutôt que de l’ensemble de la calotte lors d’un seul événement de basculement.
Dans leur étude, les chercheurs s’intéressent au comportement des modèles conceptuels lorsque des effets spatiaux tels que le transport spatial et l’hétérogénéité spatiale sont incorporés. Ils révèlent que lorsque de tels effets sont ajoutés, la gravité de l’événement de basculement semble dépendre fortement de la taille et de l’hétérogénéité spatiale du système. En d’autres termes, lorsque le basculement se produit dans un grand système spatialement hétérogène, il n’est pas aussi grave qu’un basculement complet et se produit par petites étapes, entraînant une restructuration dans une partie seulement du système. «En outre, tant qu’une partie du domaine demeure dans son état d’origine, la restauration peut être plus facile et plus progressive: à mesure que les conditions climatiques s’améliorent, l’interface spatiale entre les états peut se déplacer, ce qui permet de rétablir lentement le système», écrivent les auteurs.
L’étude utilise des lacs peu profonds pour illustrer le rôle que la taille et l’hétérogénéité spatiale jouent dans les systèmes écologiques. Pour ce qui est des petits lacs, l’hétérogénéité est limitée. Des concentrations élevées de nutriments peuvent donc provoquer une croissance excessive des algues, rendant ces petits lacs turbides. En revanche, dans un lac plus grand, où la taille du système le rend plus hétérogène, des concentrations élevées de nutriments peuvent induire un basculement dans une partie seulement du lac, laissant les autres parties claires. Le franchissement d’un point de basculement est donc moins grave dans les grands lacs que dans les petits. Il est même possible que les zones turbides d’un grand lac s’éclaircissent dans des conditions favorables, par exemple si la pollution par les nutriments est réduite.
Bien que le tableau brossé ne soit pas aussi sombre qu’on le pensait à l’origine, cela ne signifie pas que le basculement climatique n’est pas préoccupant. «Je suis toujours préoccupée par les points de basculement. Car je peux imaginer des choses critiques se produire, surtout si le changement climatique persiste. Mais je ne suis pas aussi préoccupée par le fait qu’une fois que nous aurons franchi un point de basculement, tout ira tout de suite extrêmement mal», observe l’autrice principale de l’étude TiPES (Tipping Points in the Earth System), la Dre Robbin Bastiaansen, de l’Université d’Utrecht, aux Pays-Bas, dans un article publié sur le site web «Mirage». «Je pense que ce sera beaucoup plus subtil que le genre de récit qui a été dépeint dans certains articles sur les limites planétaires: à savoir qu’une fois que nous avons franchi un point de basculement, tout s’effondre simultanément. Je ne pense pas que ce soit le cas.»
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