La science-fiction rencontre la réalité avec des enclos de tourbières dans une forêt expérimentale

BOVEY — Au-dessus d'une tourbière moussue dans une forêt expérimentale, des plates-formes en polycarbonate reposent sur des quais en aluminium qui forment trois promenades ramifiées. Les promenades relient des structures octogonales s’élevant à 26 pieds au-dessus du sol. Chaque structure est murée de vitres transparentes et jouxtée par un ensemble d'équipements contrôlant son environnement intérieur.

À l’intérieur de chacune des 10 enceintes, les dômes de feuillage se ferment automatiquement à intervalles réguliers pour l’échantillonnage des gaz, puis se rouvrent. Les troncs d'arbres sont enveloppés d'argent pour mesurer la consommation d'eau, et des robots manœuvrent dans des tunnels souterrains pour photographier les systèmes racinaires. Il y a des fils et des antennes partout, y compris sur une tour chargée d'instruments au centre de chaque enceinte.

Quelqu’un a-t-il déjà mentionné que l’expérience SPRUCE – l’acronyme de Spruce-Peatland Responses Under Changing Environments – semble sortir de la science-fiction ?

"J'ai entendu tout cela", a reconnu l'universitaire Paul Hanson, "mais c'est une réalité scientifique".

Même si l'expérience SPRUCE n'a rien d'imaginaire, ses chercheurs ont quelque chose en commun avec les créateurs de science-fiction. Généralement, les récits de science-fiction extrapolent des scénarios futurs à partir de ce que nous savons du présent et tentent d’imaginer à quoi ressemblera la vie dans ces conditions.

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Dans l’expérience SPRUCE, les scientifiques simulent les conditions d’une gamme de futurs possibles avec différents degrés de réchauffement climatique. Dans le cas le plus extrême, ils soumettent la végétation naturelle d'une tourbière du nord du Minnesota à un réchauffement persistant de 9 degrés Celsius.

"Vingt-quatre heures par jour, 365 jours par an, nous avons ajouté 16 à 17 degrés Fahrenheit en plus de ce que vous mesurez, ce qui, comme vous l'imaginez, peut être assez chaud en août", a expliqué Hanson à propos de cette condition. . "Cette expérience est conçue pour disposer d'un système d'enceinte qui nous donne un aperçu d'un avenir possible."

La genèse de l'expérience SPRUCE remonte à deux décennies, à des conversations entre le personnel du laboratoire national d'Oak Ridge, au Tennessee. Hanson est un homme d'affaires là-bas, bien qu'il soit originaire du Minnesota et qu'il possède une maison au bord d'un lac ici.

"De nombreuses autres études très utiles sur le réchauffement sont réalisées dans des boîtes de Pétri, dans des bocaux sur des étagères de laboratoire ou en utilisant différentes méthodes dans des parcelles plus petites", a expliqué Hanson. "L'objectif d'Oak Ridge National Lab était d'adopter un système expérimental englobant la diversité du système qu'il étudiait."

Le Minnesota possédait déjà une « forêt expérimentale » contenant des tourbières, un type de terrain particulièrement important pour envisager l’avenir d’une planète en réchauffement.

"Les tourbières", a déclaré Hanson, "stockent un tiers du carbone terrestre de la planète. La question devient donc la suivante : si nous modifions les climats sous lesquels ces stocks de tourbières ont été stockés et développés depuis la dernière glaciation... que se passe-t-il ? sera-t-il leur destin ? Vont-ils y rester, ou vont-ils être rejetés dans l’atmosphère sous forme de gaz à effet de serre ?

La forêt expérimentale de Marcell, un site de recherche de 2 819 acres situé à environ 25 milles au nord de Grand Rapids dans la forêt nationale de Chippewa, a été désignée en 1962 en vue de l'étude des bassins versants des tourbières. L'expérience SPRUCE, dirigée par Oak Ridge et financée par le Département américain de l'énergie, a été créée avec la permission du Service forestier des États-Unis.

Les enceintes ont été mises en service à l'automne 2015, pour une expérimentation qui durera dix ans. Une fois l’étude terminée en 2025, les chambres seront démontées et la tourbière retrouvera son état naturel. "Ils pourraient choisir de conserver ces promenades parce que c'est un bon moyen pour eux d'accéder à la tourbière pour de futurs travaux", a déclaré Hanson.

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Compte tenu de l’ampleur de l’expérience, qui coûtera à terme plus de 20 millions de dollars, les scientifiques ne gaspillent pas une seule donnée. À l’intérieur d’une enceinte de contrôle – non chauffée, pour établir une référence – Hanson a expliqué l’utilité de nombreux dispositifs placés parmi le feuillage pour surveiller l’état de l’écosystème. Chaque instrument est reproduit dans chacune des 10 enceintes, qui sont soumises à différents degrés de chauffage ainsi qu'à une élévation du dioxyde de carbone.