Les écosystèmes diversifiés sont le socle de la vie sur Terre, fournissant nourriture, eau, médicaments et matériaux pour l’humanité. La perte de biodiversité menace cette fondation. Quelles sont les implications pour l’avenir de la Terre et de l’humanité ? Une étude récente offre une nouvelle perspective.
La menace de l’extinction
Actuellement, plus d’un million d’espèces sont menacées d’extinction, principalement en raison de la destruction de leur habitat, notamment la conversion des forêts en terres agricoles, et de la surexploitation, comme la chasse et la pêche.
Face à l’ampleur du défi, un consensus mondial s’est formé sur la nécessité de développer de meilleures méthodes pour cartographier et surveiller la biodiversité à grande échelle, comme nous le faisons pour le changement climatique.
Une technologie de pointe pour la surveillance de la biodiversité
Dans une étude récemment publiée, le professeur de recherche de la NAU, Chris Hakkenberg, démontre comment les technologies de pointe peuvent être utilisées pour atténuer l’impact de la perte mondiale de biodiversité : en surveillant la biodiversité à travers les États-Unis à l’aide du lidar spatial de l’Investigation Globale sur la Dynamique des Écosystèmes (GEDI) de la NASA.
Cette étude a été inspirée par des efforts internationaux coordonnés, notamment l’appel de la Convention sur la diversité biologique aux scientifiques pour explorer l’utilisation de la télédétection par satellite pour surveiller les tendances de la biodiversité mondiale.
L’idée est simple : si la biodiversité des forêts de la Terre peut être cartographiée avec précision, et si les tendances de la biodiversité au fil du temps deviennent apparentes, les chercheurs et les décideurs politiques peuvent utiliser ces données pour aider à développer des efforts d’atténuation.
Au-delà de la vue d’oiseau : une vision 3D des forêts
Les recherches précédentes sur le sujet utilisaient l’imagerie satellite pour obtenir une vue grossière de l’emplacement des forêts et, par extension, pour prédire où pourraient se trouver les espèces. Cette vue en revanche est bidimensionnelle, ne montrant que le sommet des canopées forestières avec peu d’informations sur ce qui se passe en dessous.
Les recherches montrent qu’il est possible d’aller au-delà de cette simple vue d’oiseau et d’utiliser la structure 3D complète des forêts pour prédire l’habitat des plantes et des animaux.
« Nous utilisons le lidar spatial de l’Investigation Globale sur la Dynamique des Écosystèmes (GEDI) de la NASA pour estimer la structure 3D complète des forêts, que nous pouvons ensuite utiliser pour prédire la biodiversité qu’elles contiennent », a indiqué Chris Hakkenberg.
Le GEDI émet des impulsions laser invisibles vers la surface de la Terre, et comme un radar, suit la différence de temps entre l’émission du laser et son retour pour mesurer la distance des objets détectés.
En synthèse
La structure forestière étant liée à la variation de taille et de forme des différentes espèces d’arbres, les chercheurs ont pu utiliser ces profils de structure forestière en 3D pour modéliser une relation entre la structure des arbres et la biodiversité des arbres mesurée avec des données de terrain du Réseau National d’Observation Écologique à travers les États-Unis.
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Les mêmes relations peuvent être utilisées pour prédire l’habitat des oiseaux et des mammifères arboricoles qui nécessitent chacun différents types de structures forestières. Au cours des prochaines années, des quantités croissantes de données de télédétection provenant d’avions et de capteurs spatiaux seront couplées à des observations sur le terrain, fournissant aux scientifiques des moyens efficaces de surveiller la biodiversité à l’échelle mondiale.
« Il est extrêmement urgent que nous mettions au point de meilleures méthodes pour cartographier et surveiller la biodiversité à grande échelle, comme nous le faisons pour le changement climatique », a conclu Chris Hakkenberg. « Cette étude fait partie de cet effort plus vaste, nous donnant une chance de lutter contre ces problèmes avant qu’il ne soit trop tard. »
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que la biodiversité et pourquoi est-elle importante ?
La biodiversité fait référence à la variété de la vie sur Terre, y compris la diversité des espèces, des gènes et des écosystèmes. Elle est essentielle pour le fonctionnement des écosystèmes qui fournissent des services vitaux, tels que la production d’oxygène, la purification de l’eau, la pollinisation des plantes et la fourniture de nourriture, de médicaments et de matériaux.
Qu’est-ce qui menace la biodiversité ?
Plus d’un million d’espèces sont menacées d’extinction, principalement en raison de la destruction de leur habitat, notamment la conversion des forêts en terres agricoles, et de la surexploitation, comme la chasse et la pêche.
Qu’est-ce que le lidar spatial GEDI de la NASA ?
Le lidar spatial GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation) de la NASA est un laser sûr et invisible qui peut détecter la structure 3D des forêts depuis la Station spatiale internationale.
Comment le lidar spatial GEDI peut-il aider à surveiller la biodiversité ?
Le lidar spatial GEDI peut estimer la structure 3D complète des forêts, qui peut ensuite être utilisée pour prédire la biodiversité qu’elles contiennent. Cela permet d’aller au-delà de la simple mesure de la hauteur des arbres et d’obtenir une image claire de la distribution verticale des branches, des feuilles et des aiguilles du sol au sommet de la canopée.
Quels sont les avantages de cette nouvelle méthode de surveillance de la biodiversité ?
Cette méthode permet de surveiller la biodiversité à grande échelle et de manière efficace. Elle fournit des données précises qui peuvent aider les chercheurs et les décideurs politiques à développer des efforts d’atténuation. De plus, elle peut prédire l’habitat des plantes, des oiseaux et des mammifères arboricoles.
Principaux enseignements
| Enseignements |
|---|
| Plus d’un million d’espèces sont menacées d’extinction. |
| La destruction de l’habitat et la surexploitation sont les principales causes de la perte de biodiversité. |
| Le lidar spatial GEDI de la NASA peut estimer la structure 3D complète des forêts. |
| La structure 3D des forêts peut être utilisée pour prédire la biodiversité. |
| Cette méthode permet de surveiller la biodiversité à grande échelle. |
| Les données fournies peuvent aider à développer des efforts d’atténuation. |
| Cette méthode peut prédire l’habitat des plantes, des oiseaux et des mammifères arboricoles. |
| La surveillance de la biodiversité est aussi importante que la surveillance du changement climatique. |
| Cette étude fait partie d’un effort plus vaste pour lutter contre la perte de biodiversité. |
| Il est urgent de mettre au point de meilleures méthodes pour cartographier et surveiller la biodiversité. |
Références
Légende illustration principale : Carte décrivant les relations entre la biodiversité et la structure dans l’ensemble des États-Unis. Crédit : Chris Hakkenberg
Article : « Inferring alpha, beta, and gamma plant diversity across biomes with GEDI spaceborne lidar » – DOI 10.1088/2752-664X/acffcd
