Une étude de la NASA cartographie les racines de la perte mondiale de mangroves

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Par Jessica Merzdorf,

Centre de vol spatial Goddard de la NASA

En utilisant des données haute résolution de la NASA conjointe – U.S. Commission géologique Programme Landsat , les chercheurs ont a créé la première carte des causes du changement dans les habitats mondiaux des mangroves entre 2000 et 2016 – un outil précieux pour aider les efforts de conservation de ces défenseurs vitaux du littoral.

Les mangroves sont des arbres et des arbustes robustes qui poussent dans les sols salés, humides et boueux des côtes tropicales et subtropicales de la Terre. Ils protègent les côtes de l’érosion et des tempêtes; stocker le carbone dans leurs racines, leurs troncs et dans le sol; et fournir des habitats aux espèces marines commercialement importantes. L’étude a montré que dans l’ensemble, la perte d’habitat des mangroves a diminué au cours de la période. Cependant, les pertes dues à des causes naturelles telles que l’érosion et les conditions météorologiques extrêmes ont diminué plus lentement que les causes humaines telles que l’agriculture et l’aquaculture. Pour les gestionnaires de la conservation et des ressources qui tentent de prévenir la perte ou de rétablir de nouveaux habitats, cette constatation met en évidence la nécessité de stratégies qui tiennent compte des causes naturelles de la perte.

La carte mondiale profitera aux chercheurs qui étudient les impacts du cycle du carbone des gains et pertes de mangroves, et aidera les organisations de conservation à identifier où protéger ou restaurer ces habitats côtiers vitaux.

This map shows the location and severity of mangrove habitat loss, measured in kilometers, caused by natural and human drivers from 2000 to 2016.
Cette carte montre l’emplacement et la gravité de la perte d’habitat de mangrove, mesurée en kilomètres, causée par des facteurs naturels et humains de 2000 à 2016. Les zones plus sombres ont subi plus de pertes au cours de la période. Crédit: Observatoire de la Terre de la NASA / Joshua Stevens

Protéger les frontières côtières

Dans 2010 , les mangroves couvertes environ 53, 000 miles carrés (à propos 137, 000 kilomètres carrés) des côtes de la Terre, à cheval sur la ligne entre l’eau salée et le sol boueux avec leurs longs systèmes racinaires en échasses. La majorité de ces écosystèmes se trouvent en Asie du Sud-Est, mais ils existent dans toutes les latitudes tropicales et subtropicales du globe.

Ces arbres et arbustes robustes fournissent un «triple coup dur» d’avantages environnementaux, a déclaré Lola Fatoyinbo Agueh , spécialiste de l’environnement à la NASA Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Maryland. Les mangroves sont des puits de carbone d’une efficacité unique: des endroits où le carbone est stocké hors de l’atmosphère. Ils ne représentent que 3% du couvert forestier de la Terre, mais s’ils étaient tous coupés, ils pourraient contribuer jusqu’à 10% des émissions mondiales de carbone. Adaptées pour résister à l’eau salée, aux fortes marées, aux sols pauvres en oxygène et aux températures tropicales chaudes, les mangroves protègent les côtes de l’érosion et des ondes de tempête et fournissent une «nurserie» aux créatures marines.

«Les mangroves protègent le littoral contre les tempêtes extrêmes et les raz-de-marée», a déclaré Fatoyinbo. «Parce qu’ils sont des arbres amphibies, leur structure racinaire protège les zones intérieures de la côte, et ils protègent également la côte des zones intérieures, car ils sont capables d’accumuler une grande partie du sol qui vient d’amont ou de la côte. . Ils retiennent ce sédiment dans leurs racines et cultivent essentiellement de nouvelles terres. Si vous avez des zones où l’érosion a augmenté en raison de l’élévation du niveau de la mer, les mangroves pourraient contrer cela. »

Les mangroves sont menacées par la déforestation depuis des décennies, car l’agriculture et l’aquaculture, le développement urbain et la récolte ont causé la perte de plus d’un quart des forêts de mangroves dans le passé 50 années. Les forêts d’Asie du Sud-Est ont été particulièrement touchées, alors que des pays comme l’Indonésie défrichent les mangroves pour faire place à la crevette et à la riziculture.

Lors de la planification des efforts de conservation ou de restauration de ces forêts cruciales, les experts doivent savoir quelles sont les principales menaces humaines et naturelles pour leur zone. En utilisant des images haute résolution de Landsat 5, 7 et 8, Fatoyinbo et ses collègues ont utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique pour créer une carte haute résolution des pertes de mangroves entre 2000 et 2016, avec un ajout important: ils ont montré ce qui a conduit ces pertes.

L’équipe a constaté que près de 1, 53 miles carrés (plus de 3, 300 kilomètres carrés) de forêts de mangroves ont été perdues au cours de la période d’étude, soit environ 2% de la superficie mondiale des mangroves. Soixante-deux pour cent de la superficie perdue était due à des causes humaines, principalement l’agriculture et l’aquaculture. Le reste était dû à des causes naturelles, notamment l’érosion et les événements météorologiques extrêmes.

Au cours de la période, les facteurs humains et naturels de perte ont diminué, a déclaré l’équipe. Mais l’impact humain a diminué plus rapidement.

«D’une part, c’est génial», a déclaré l’auteur principal Liza Goldberg , stagiaire de la NASA Goddard et étudiant de première année à l’Université de Stanford. «Cela montre que les efforts de conservation sont de plus en plus efficaces à l’échelle locale et que l’on est de plus en plus conscient de l’importance des mangroves, des dommages économiques causés par les tempêtes et des pertes en vies humaines. Mais d’un autre côté, la baisse des pertes, en particulier en Asie du Sud-Est, signifie que dans de nombreuses régions, il n’y a tout simplement plus de mangroves à perdre. »

Mangrove loss by driver (natural or human-driven)
Entre et 2016, les causes naturelles et humaines de la perte d’habitat des mangroves ont diminué, mais les causes naturelles comme l’érosion et les tempêtes ont diminué plus lentement que les causes humaines. Dans certains cas, cela était dû à des efforts de conservation réussis, mais dans d’autres, parce qu ‘”il n’y a tout simplement plus de mangroves à perdre”, a déclaré l’auteur principal Liza Goldberg. Crédit: Observatoire de la Terre de la NASA / Joshua Stevens

Bien que les facteurs naturels de perte aient également diminué, ils l’ont fait plus lentement, a déclaré l’équipe. Ce changement dans la proportion des facteurs de perte pose des défis pour la conservation et les gestionnaires des ressources.

«La principale chose à retenir est que les efforts de conservation et de restauration devraient continuer à se concentrer davantage sur l’évaluation et l’atténuation des menaces naturelles», a déclaré Goldberg.

Outre leur rôle dans la stabilisation des écosystèmes côtiers, les mangroves sont vitales pour la Terre cycle du carbone – l’échange de carbone entre la terre, l’océan, l’atmosphère et les êtres vivants. Leurs feuilles tombent dans le sol et se décomposent très lentement, créant de la tourbe riche en carbone au lieu de la rejeter dans l’atmosphère. Lorsque ces arbres et arbustes sont abattus ou détruits par des tempêtes ou des inondations, ce carbone s’échappe à la place dans l’atmosphère, où il contribue au changement climatique en tant que gaz à effet de serre.

«Le type d’émissions de carbone que vous verrez des mangroves dépend du type de conversion qui se produit», a déclaré Fatoyinbo. «Si vous faites des coupes à blanc et que vous creusez le sol où la plupart du carbone est stocké pour être mis dans un étang à crevettes, le taux d’émission sera très différent de, disons, une tempête tropicale qui entre et endommage arbres sur pied, mais où vous pourriez avoir une repousse par la suite. »

L’équipe collabore avec des organisations à but non lucratif et d’autres organisations pour mettre leurs données au travail, en aidant à l’estimation des émissions de carbone, à la planification de la conservation et à d’autres initiatives visant à protéger ces écosystèmes pour les générations futures.

Jeunes scientifiques en croissance

Goldberg a commencé à travailler avec Fatoyinbo et

David Lagomasino quand elle était juste 14, en commençant par les tâches de laboratoire de base et en progressant rapidement vers l’écriture de ses propres codes d’analyse pour les données de mangrove. Elle a récemment terminé sa dernière année de lycée à Atholton High School dans le Maryland et commencera ses études de premier cycle à l’Université de Stanford cet automne.

«Travailler avec Liza a été vraiment incroyable. Elle est très inspirante », a déclaré Fatoyinbo. «Nous avons eu beaucoup de discussions avec elle et de grandes organisations internationales intéressées par les mangroves, et lorsque nous leur avons demandé ce qui les aiderait à mieux mettre en œuvre leurs politiques et procédures, nous avons entendu parler de la nécessité de meilleures cartes du changement et d’une meilleure compréhension des moteurs du changement. sont. Liza a pris ça et a couru avec. »

Goldberg prévoit de continuer à s’associer avec l’équipe de Fatoyinbo pendant ses études de premier cycle.

«Ce fut un honneur de travailler avec Lola et son équipe ces dernières années», a déclaré Goldberg. «Il est rare de trouver un environnement où les gens vous soutiennent autant, quels que soient votre âge et votre niveau d’expertise, et c’est une valeur inestimable pour mes propres recherches lorsque je suis à l’université. Cet environnement est unique à la NASA et à Goddard. »