Menaces qui pèsent sur les mangroves du fait du changement climatique et des options d'adaptation : un examen

Numéro d'étude :

28

Auteur:

EL Gilman, J. Ellison, NC Duke et C. Field

Abstrait:

Les écosystèmes de mangroves sont menacés par changement climatique. Nous passons en revue l'état des connaissances sur la vulnérabilité des mangroves et les réponses aux changement climatique et envisager des options d’adaptation. Sur la base des preuves disponibles, de tous les changement climatique En conséquence, l’élévation relative du niveau de la mer pourrait constituer la plus grande menace pour les mangroves. La plupart des élévations de la surface des sédiments des mangroves ne suivent pas le rythme de l'élévation du niveau de la mer, même si des études à plus long terme portant sur un plus grand nombre de régions sont nécessaires. L'élévation du niveau de la mer aura le plus grand impact sur les mangroves, qui connaîtront une baisse nette de l'élévation des sédiments, là où la zone de migration vers les terres est limitée. Il a été démontré que les mangroves des îles du Pacifique courent un risque élevé de réduction substantielle. Il y a moins de certitude par rapport aux autres changement climatique résultats et réponses des mangroves. Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur les méthodes d’évaluation et les indicateurs standards de changement en réponse aux effets des changement climatique, tandis que des réseaux de surveillance régionaux sont nécessaires pour observer ces réponses afin de permettre une adaptation éclairée. Les mesures d’adaptation peuvent compenser les pertes anticipées de mangroves et améliorer la résistance et la résilience au changement climatique. La planification côtière peut s'adapter pour faciliter la migration des mangroves avec l'élévation du niveau de la mer. Gestion des activités dans le bassin versant qui affectent les tendances à long terme de l'élévation des sédiments des mangroves, une meilleure gestion des autres facteurs de stress sur les mangroves, la réhabilitation des zones de mangroves dégradées et l'augmentation des systèmes de réseaux d'aires protégées stratégiquement conçus qui incluent des mangroves et des écosystèmes fonctionnellement liés à travers la représentation, la réplication et le refuge sont des options d’adaptation supplémentaires.

Principaux résultats et conclusions :

• Il existe de nombreuses inquiétudes concernant changement climatique et l’effet associé sur l’habitat des mangroves : «Changement climatique les éléments qui affectent les mangroves comprennent les changements du niveau de la mer, les crues des eaux, les tempêtes, les précipitations, la température, la concentration atmosphérique de CO2, les modèles de circulation océanique, la santé des écosystèmes voisins fonctionnellement liés, ainsi que les réponses humaines aux changement climatique»(238). Ceux-ci sont chacun discutés en détail dans le document.
  • Le niveau de la mer monte: La plus grande préoccupation reliant l'élévation du niveau de la mer aux écosystèmes de mangrove est le taux de changement d'altitude des sédiments de mangrove par rapport au taux d'élévation du niveau de la mer : « Les systèmes de mangroves ne suivent pas le rythme de changement du niveau de la mer lorsque le taux de changement d'altitude de la surface des sédiments de la mangrove est dépassée par le taux de changement du niveau relatif de la mer »(239).
    • Les éléments suivants influencent l'élévation de la surface des sédiments des mangroves : l'accrétion et l'érosion des sédiments, les contributions biotiques, la production primaire souterraine, l'autocompaction et les fluctuations des niveaux de la nappe phréatique et du stockage de l'eau des poteaux (239). Ces points sont abordés plus en détail dans le document.
    • Il existe trois réponses différentes des mangroves aux tendances du niveau de la mer (240)
      • Stable : les mangroves ne changent généralement pas de position lorsque le niveau de la mer reste stable
      • Baisse relative du niveau de la mer spécifique au site : les mangroves graviteront vers la mer et parfois latéralement si le niveau de la mer baisse
      • Augmentation relative du niveau de la mer spécifique au site : les mangroves reculeront vers les terres à mesure que le niveau de la mer augmentera. Les mangroves les plus proches de la mer meurent en raison du stress causé par la marée montante, tandis qu'une nouvelle croissance se produit à la limite vers la terre.
  • Événements en eaux plus élevées: « L’augmentation des niveaux et de la fréquence des crues extrêmes peut affecter la position et la santé des mangroves de la même manière que les tempêtes ont été observées pour affecter les mangroves, notamment par une altération de l’élévation des sédiments et de la toxicité des sols sulfurés. Cependant, l’état des connaissances des effets sur les écosystèmes dus aux changements dans les eaux extrêmes est faible »(241).
  • Orageux: « L’intensité et la fréquence accrues des tempêtes peuvent potentiellement accroître les dommages causés aux mangroves par la défoliation et la mortalité des arbres. En plus de provoquer la mortalité des arbres, le stress et la toxicité des sulfures dans le sol, les tempêtes peuvent modifier l'élévation des sédiments des mangroves par l'érosion du sol, le dépôt du sol, l'effondrement de la tourbe et la compression du sol (Smith et autres., 1994 ; Woodroffe et Grime, 1999 ; Baudouin et autres., 2001 ; Sherman et autres., 2001 ; Woodroffe, 2002; Cahoon et autres., 2003, 2006 ; Cahoon et Hensel, 2006 ; Piou et autres., 2006) »(241).
  • Précipitations : basées principalement sur les liens observés entre l'état de l'habitat des mangroves et les tendances des précipitations (Field, 1995 ; Duke et autres., 1998), la diminution des précipitations et l'augmentation de l'évaporation augmenteront la salinité, diminuant la productivité primaire nette, la croissance et la survie des semis, modifiant la compétition entre les espèces de mangroves, diminuant la diversité des zones de mangrove (extinction), provoquant une réduction notable de la superficie des mangroves en raison de la conversion des zones de marée supérieures en plaines hypersalines »(242).
  • Température : « L’augmentation de la température de surface devrait affecter les mangroves de la manière (Field, 1995 ; Ellison, 2000) :
    • Modification de la composition des espèces (extinction);
    • Modification des modèles phénologiques (p. ex., moment de la floraison et de la fructification);
    • Augmenter la productivité des mangroves là où la température ne dépasse pas un seuil supérieur
    • l'expansion des aires de mangroves vers des latitudes plus élevées où l'aire de répartition est limitée par la température, mais n'est pas limitée par d'autres facteurs, notamment l'approvisionnement en propagules et les conditions physiographiques appropriées »(242).
• Concentrations atmosphériques de CO2 : « Un effet direct des niveaux élevés de CO2 atmosphérique peut être une augmentation de la productivité de certaines espèces de mangroves (Field, 1995 ; Ball et autres., 1997 ; Komiyama et autres., 2008)… L'effet le plus important pourrait se produire dans des conditions de faible salinité. Des conditions élevées de CO2 peuvent favoriser la croissance des mangroves lorsque le gain de carbone est limité par la demande d'évaporation au niveau des feuilles, mais pas lorsqu'il est limité par la salinité au niveau des racines. Il n’existe aucune preuve qu’une augmentation du CO2 augmentera la gamme de salinités dans laquelle les espèces de mangroves peuvent croître. La conclusion est que quelle que soit l'amélioration de la croissance qui puisse se produire à des salinités proches des limites de tolérance d'une espèce, il est peu probable qu'elle ait un effet significatif sur les modèles écologiques (Ball et autres., 1997) ».
• Modèles de circulation océanique : « Les changements dans les modèles de circulation à la surface des océans peuvent affecter la dispersion des propagules de mangrove et la structure génétique des populations de mangroves, avec des effets concomitants sur la structure des communautés de mangroves (Duke et autres., 1998 ; Benzie, 1999 ; Lovelock et Ellison, 2007) »(244-245).
• Santé des écosystèmes voisins fonctionnellement liés : « Les mangroves sont fonctionnellement liées aux écosystèmes côtiers voisins, notamment les herbiers marins, les récifs coralliens et les habitats des hautes terres, bien que les liens fonctionnels ne soient pas entièrement compris (Mumby et autres., 2004). Dégradation des écosystèmes côtiers adjacents changement climatique et d’autres sources de stress peuvent réduire la santé des mangroves »(245).
• Réponses humaines: « …on peut s’attendre à une augmentation de la construction de digues et autres structures de contrôle de l’érosion côtière (développement côtier) adjacentes aux marges terrestres des mangroves, à mesure que la menace pour le développement due à l'élévation du niveau de la mer et à l'érosion côtière concomitante devient de plus en plus apparente »(245).
• Conclusions concernant l’impact global de changement climatique sur l'habitat des mangroves sont les suivantes :
  • Projections : « … l’élévation relative du niveau de la mer pourrait être une cause substantielle des réductions futures de la superficie régionale des mangroves, contribuant à hauteur d’environ 10 à 201 TP3 T aux pertes totales estimées » (245).
  • « L'élévation du niveau de la mer aura le plus grand impact sur les mangroves qui connaîtront une baisse nette de l'élévation des sédiments, qui se trouvent dans un cadre physiographique qui offre une zone limitée pour la migration vers la terre en raison d'obstacles ou de pentes abruptes » (246).
  • « L’augmentation de la température et les effets directs de l’augmentation des niveaux de CO2 sont susceptibles d’augmenter la productivité des mangroves, de modifier le moment de la floraison et de la fructification et d’étendre l’aire de répartition des espèces de mangroves vers des latitudes plus élevées » (246).
  • « Les changements dans les précipitations et les changements ultérieurs dans l'aridité peuvent affecter la répartition des mangroves »(246).
  • Combinaison de changement climatique ces effets auront très probablement des impacts plus graves sur les écosystèmes de mangrove (246). 
     

Ouvrages cités:

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Ball, MC, Cochrane, MJ, Rawason, HM, 1997. Croissance et utilisation de l'eau des mangroves Rhizophora apiculata et R. stylosa en réponse à la salinité et à l'humidité dans des conditions ambiantes et à une concentration élevée de CO2 atmosphérique. Environnement des cellules végétales. 20, 1158-1166.

Benzie, JAH, 1999. Structure génétique des organismes des récifs coralliens, fantômes du passé de dispersion. Suis. Zool. 39, 131-145.

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Cahoon, DR, Hensel, PF, Spencer, T., Reed, DJ, McKee, KL, Saintilan, N., 2006. Vulnérabilité des zones humides côtières à l'élévation relative du niveau de la mer : tendances de l'élévation des zones humides et contrôles des processus. Dans : Verhoeven, JTA, Beltman, B., Bobbink, R., Whigham, D. (Eds.), Wetlands and Natural Resource Management. Études écologiques, vol 190. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, pp.

Cahoon, DR, Hensel, P., Rybczyk, J., McKee, K., Proffitt, CE, Perez, B., 2003. La mortalité massive des arbres entraîne l'effondrement de la tourbe des mangroves des îles Bay, au Honduras, après l'ouragan Mitch. J. Ecol. 91, 1093-1105.

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Mumby, P., Edwards, A., Arlas-Gonzalez, J., Lindeman, K., Blackwell, P., Gall, A., Gorczynska, M., Harbone, A., Pescod, C., Renken, H. ., Wabnitz, C., Llewellyn, G., 2004. Les mangroves améliorent la biomasse des communautés de poissons des récifs coralliens dans les Caraïbes. Nature 427, 533-536.

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