Un ours blanc perché sur un minuscule iceberg entouré d’eau. L’image forte des changements climatiques pourrait bientôt céder sa place à une autre : la métamorphose verte de la toundra arctique.

« Le verdissement de la toundra est dorénavant très visible : les arbustes — saules, aulnes et petits bouleaux — s'enracinent de plus en plus haut et même la limite nordique des arbres se déplace », explique Mark Vellend, biologiste et chercheur à l’Université Sherbrooke. Derrière cette métamorphose de la toundra se profile le réchauffement climatique qui provoque une forte croissance des arbustes.

Baromètre de l’environnement arctique, la toundra couvre près de 6 % des terres émergées entre les 50e et 70e parallèles nord. Un cercle de près de 8 millions de km2. Ce biome terrestre aux écosystèmes hétérogènes est doté d'une végétation haute de seulement quelques centimètres, même si à l’extrême sud, les arbustes s’élèvent à une hauteur d'un à deux mètres.

Mesuré à partir des anneaux de croissance de 25 espèces, au sein de 37 sites arctiques et alpins différents, ce verdissement de la toundra est particulièrement visible dans le Nord canadien, a d'ailleurs constaté une équipe de recherche internationale, à laquelle participent également des chercheurs québécois.

Une précédente étude avait déjà mis à jour la croissance dramatique de la couverture végétale sur certains sites du Nord québécois, au Nunavut. « Au nord du Nord-du-Québec, à des latitudes de 65 et 70 degrés, nous observons déjà le dégel du pergélisol. Sur l’île de Bylot et sur l’île Herschel de l’Arctique canadien, l’expansion de la végétation et le dégel des terres atteignent des taux dramatiques », prévient l’auteure principale de l’étude, Isla Myers-Smith.

Et c'est sans compter que la prolifération des petits arbres modifie la réflexion de la lumière solaire. Plus il y a d’arbustes, et plus ils sont grands, plus ils absorbent de l’énergie solaire, ce qui contribuera aussi au réchauffement. « On appelle ça un cycle de rétroaction positive », fait remarquer Mark Vellend. Et là où les sites sont les plus humides, dans des zones où le carbone s’emmagasine en plus grande quantité, le dégel du pergélisol risque de libérer cet élément emprisonné par le froid, alimentant encore le cycle du réchauffement.

La domination des arbustes

Le visage de la toundra change. Les changements climatiques accélèrent la domination des arbustes (shrub dominance). « C’est ce qu’un de mes collègues appelle “shrubification”, soit la colonisation des arbustes clairement visible lorsqu’on compare les photos des sites avec celles d’écologistes seniors », souligne le chercheur. Sur beaucoup de sites étudiés, les spécialistes constatent aussi l’avancement de la limite des arbres et le déplacement vers le nord de la forêt boréale.

Pour la suite, ces chercheurs espèrent détailler de manière plus précise le verdissement arctique en comparant les données de leurs sites aux images nordiques prises par les satellites. Car cette étude internationale, initiée au laboratoire de Mark Vellend par la chercheuse Isla Myers-Smith, n’est que le premier pas de la démonstration de l’impact des changements climatiques sur l’un des écosystèmes les plus fragiles de la planète.