Les Phenocams, des caméras qui surveillent la fonction des feuilles, offrent une nouvelle méthode prometteuse pour suivre et détecter l’impact du changement climatique sur les écosystèmes, aidant les efforts de conservation et assurant la résilience à long terme.
Les scientifiques du réseau PhenoCam ont développé une méthode puissante pour surveiller la résilience des écosystèmes face au changement climatique. À l’aide d’un réseau de phénocams – des caméras qui capturent des observations quasi continues de la fonction des feuilles – ils peuvent détecter les changements dans les écosystèmes à la suite d’événements météorologiques violents, de conditions de croissance stressantes et d’autres perturbations. Cette approche innovante, détaillée dans un article publié dans Écosphère par Spafford et ses collègues, pourrait aider les gestionnaires de la conservation à mieux comprendre les impacts du changement climatique sur l’intégrité écologique.
Le changement climatique entraîne une augmentation de la fréquence des phénomènes météorologiques violents, tels que les ouragans, les tempêtes de vent et les gelées, ainsi que la création de conditions de croissance plus stressantes pour les plantes. Ces changements peuvent avoir un impact sur la résilience des écosystèmes, ou leur intégrité écologique, qui fait référence à la cohérence des processus écosystémiques comme le cycle du carbone et de l’eau. La surveillance de l’intégrité écologique est cruciale pour les gestionnaires de la conservation afin d’assurer la santé à long terme des écosystèmes dans un monde en évolution.
Pour tester l’efficacité des phénocams dans la détection des perturbations écologiques et du stress, Spafford et ses collègues ont examiné 14 exemples du réseau PhenoCam. Ces cas comprenaient une gamme de perturbations telles que les ouragans, les tempêtes de vent, le gel, la défoliation par les insectes et le stress hydrique. Les chercheurs ont découvert que le gel et les perturbations herbivores entraînaient à la fois des réductions et des extensions de la durée de la section montante de la courbe de verdeur, tandis que les ouragans entraînaient généralement des réductions de la durée de la section du plateau et de toute la période de feuillage.
L’étude a établi que des changements d’au moins ± 20 % dans la durée de la partie montante de la courbe de verdeur saisonnière, ± 20 % dans la durée de la partie plateau suivant le pic de verdeur saisonnier et ± 10 % dans la durée de l’ensemble période foliaire étaient des indicateurs fiables du déclin fonctionnel des feuilles dû à une perturbation ou à un stress. Ces déclins, s’ils deviennent plus fréquents et plus graves en raison des changements climatiques, pourraient avoir un impact sur l’intégrité écologique en perturbant les processus écosystémiques.
En comparant la durée de ces périodes d’une année donnée à la moyenne des autres années à l’aide de ces seuils, les chercheurs ont obtenu un taux moyen de détection vraie de 86 % et un taux de détection de faux positifs de 11 %. Cette grande précision démontre le potentiel des phénocams comme outils de surveillance efficaces de l’intégrité écologique.
L’utilisation de phénocams pour surveiller l’intégrité écologique offre une nouvelle approche prometteuse aux gestionnaires de la conservation pour détecter et suivre les impacts du changement climatique sur les écosystèmes. Dans leur article, Spafford et ses collègues écrivent :
L’application de la durée des périodes à partir des modèles de verdure dérivés du phénocam en tant qu’indicateur d’intégrité écologique peut être plus complexe que d’autres indicateurs traditionnels en ce sens qu’elle nécessite une prise en compte nuancée d’une variété de facteurs, tels que la qualité du signal, les espèces et l’environnement. Malgré cette complexité, l’utilisation de phénocams pour la surveillance de l’intégrité écologique offre plusieurs avantages distincts, notamment l’automatisation, la rentabilité, la sensibilité à petite échelle et la surveillance quantitative, avec un potentiel de complexité réduite à mesure que de nouvelles informations de surveillance sont développées. D’autres méthodes traditionnelles de surveillance des perturbations ou des effets de stress, telles que les relevés aériens ou sur le terrain, nécessitent un temps et des ressources financières considérables pour les gestionnaires de la conservation. Les phénocams offrent également un potentiel pour des objectifs de recherche auxiliaires avec des séries chronologiques d’images, y compris la dynamique de la glace, de la neige, de la floraison et d’autres phénomènes écologiquement importants dans la scène (Jacobs et al., 2009). Comprendre quelles espèces sont robustes, résilientes ou sensibles au changement global grâce au protocole de surveillance que nous proposons ici donnera un aperçu des activités de conservation et de gestion efficaces (Chamberlain et al., 2019).
Spafford et al. 2023
LIRE L’ARTICLE
Spafford, L., MacDougall, AH, Vitasse, Y., Filippa, G., Richardson, A., Steenberg, J. et Lever, JJ (2023) « La phénologie des feuilles comme indicateur de l’intégrité écologique, » Écosphère (Washington, DC), 14(5). Disponible sur : https://doi.org/10.1002/ecs2.4487.
