"Mini jungle": l'Alaska verdit avec le réchauffement climatique et ses effets en cascade

Sans grands arbres dressés vers le ciel, la toundra de la North Slope, en Alaska, peut paraître désolée.

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Mais de près, "la toundra, c'est un peu comme la jungle", explique Adam Bloom, étudiant en biologie végétale à la Florida Atlantic University. À ceci près que cette luxuriante jungle arctique culmine à environ 25 centimètres.

Le sol spongieux était encore gelé il y a quelques semaines. À présent, des bouleaux nains hauts jusqu'aux genoux et de petits mais spectaculaires rhododendrons surgissent sur la North Slope, une vaste région sans arbres, très peu peuplée, qui s'étend de la chaîne de montagnes Brooks jusqu'à l'océan Arctique.

Depuis des siècles, le froid arctique maintient les plantes à petite échelle, une sorte de version miniature de la végétation terrestre. Cet environnement extrême offre depuis longtemps aux chercheurs un point de vue unique sur ce qui fait pousser les plantes, un éclairage difficile à obtenir ailleurs.

Désormais, la région leur offre l'une des fenêtres les plus précieuses au monde sur la façon dont le changement climatique affecte la vie végétale, alors que l'Arctique se réchauffe quatre fois plus vite que le reste de la planète, notamment en hiver.

Par exemple, les chercheurs de la station de recherche de Toolik, à 320 kilomètres au nord du cercle polaire, étudient si les plantes confrontées à ces conditions extrêmes évoluent pour se concurrencer ou coopérer entre elles.

Des études montrent que plus on avance vers le nord et que le climat devient froid dans l'Arctique, plus la végétation est rabougrie. Plusieurs facteurs l'expliquent, mais le principal est la rudesse de l'hiver. Tout ce qui dépasse la mince couche de neige isolante est davantage exposé au froid et au vent, ou encore aux herbivores, explique la botaniste Anne Bjorkman, de l'université de Göteborg, en Suède.

À cela s'ajoute le fait que le pergélisol gelé empêche les racines de plonger trop profondément, ajoute-t-elle.

DOSSIER - Jørgen Kristensen conduit son attelage de chiens de traîneau à Ilulissat, au Groenland, le 27 janvier 2026.DOSSIER - Jørgen Kristensen conduit son attelage de chiens de traîneau à Ilulissat, au Groenland, le 27 janvier 2026.

L'Alaska verdit avec le réchauffement du climat

Mais le froid s'atténue et ces miniatures se déploient. Cette partie de l'Alaska est aujourd'hui environ 2,7 degrés Celsius plus chaude (source en anglais) qu'il y a 40 ans, principalement en raison de la combustion de charbon, de pétrole et de gaz.

"Les plantes déjà présentes grandissent", constate Bjorkman, en ajoutant qu'elles devraient encore gagner en hauteur à l'avenir.

Et la végétation se verdit. Certaines des études de long terme menées ici cherchent "à comprendre ce qui contrôle la quantité de biomasse produite par les plantes, ce qui détermine le degré de verdure" et comment tout cela évolue, explique l'écologiste de l'université Columbia Duncan Menge.

Dans le même temps, des plantes plus hautes, qui ne pouvaient autrefois survivre au froid, s'installent progressivement, poursuit Bjorkman.

Ce processus, appelé arbustification, peut accélérer le réchauffement en raison de la façon dont ces plantes piègent la chaleur, explique la botaniste Sarah Elmendorf, de l'université du Colorado. Les canopées d'arbustes plus hauts et plus sombres émergent de la neige et absorbent davantage d'énergie solaire que le manteau blanc, qui renvoie la chaleur vers l'espace.

"C'est clairement une des empreintes majeures du changement que nous pouvons observer", souligne-t-elle.

DOSSIER - La neige recouvre les montagnes de la chaîne Brooks, dans la réserve nationale de faune arctique, près de Kaktovik, en Alaska, le 14 octobre 2024.DOSSIER - La neige recouvre les montagnes de la chaîne Brooks, dans la réserve nationale de faune arctique, près de Kaktovik, en Alaska, le 14 octobre 2024.

Une toundra plus sombre qui absorbe davantage de rayonnement est "l'une des principales raisons de ce que nous appelons l'amplification arctique, qui fait accélérer le changement climatique", surtout dans l'Arctique, explique Menge.

Les arbustes retiennent aussi davantage de neige. Cette neige réchauffe le sol en dessous et permet aux microbes, en hiver, de relâcher davantage de méthane, un gaz à effet de serre, poursuit Elmendorf. La végétation supplémentaire constituée par ces plantes et arbustes plus hauts pourrait en partie compenser ce phénomène en absorbant davantage de dioxyde de carbone, ajoute-t-elle.

Les bosquets de saules, de plus en plus étendus, semblent fournir davantage d'ombre aux cours d'eau et modifier l'écologie des poissons, des insectes et des oiseaux, selon Chris Neill et Linda Deegan, du Woodwell Climate Research Center. Ils mènent une étude pluriannuelle pour déterminer si un écosystème s'adapte, voire évolue génétiquement pour résister au stress du changement climatique. Si tel est le cas, cela offrirait une lueur d'espoir pour la survie de certains des écosystèmes arctiques les plus fragiles, estime Deegan.

DOSSIER - La lagune de Kaktovik et, au loin, les montagnes de la chaîne Brooks, dans la réserve nationale de faune arctique, sont visibles, mardi 15 octobre 2024, à Kaktovik, en Alaska.DOSSIER - La lagune de Kaktovik et, au loin, les montagnes de la chaîne Brooks, dans la réserve nationale de faune arctique, sont visibles, mardi 15 octobre 2024, à Kaktovik, en Alaska.

Une loupe pour mieux apprécier les plantes minuscules

"De minuscules changements dans une minuscule jungle peuvent avoir d'énormes conséquences", explique Jake Francis, professeur à la Florida Atlantic University, en examinant la flore miniature à ses pieds lors de sa première incursion dans l'Arctique.

Les grands arbres, chez lui en Floride, sont impressionnants et fascinent parce qu'ils sont faciles à voir, poursuit-il. Mais ici, sur les buttes spongieuses autour du lac Toolik – des touffes de végétation qui dépassent du sol et rendent la marche périlleuse pour les chevilles –, Francis note que "nous avons ici trois ou quatre espèces différentes de plantes à fleurs. Nous avons des mousses. Nous avons des hépatiques, et c'est la même chose : des couches qui poussent sur des plantes, elles-mêmes sur d'autres plantes, encore et encore. Sauf qu'elles ne nous sautent pas aux yeux".

"Il faut se pencher, s'arrêter et regarder", insiste Francis. "On pourrait passer juste à côté sans rien remarquer. C'est ça, pour moi, qui est fascinant."

DOSSIER - Les aurores boréales apparaissent dans le ciel au-dessus du lac Rat, à Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest, le 8 août 2024.DOSSIER - Les aurores boréales apparaissent dans le ciel au-dessus du lac Rat, à Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest, le 8 août 2024.

Ce qui aide les plantes à survivre : la compétition ou la coopération ?

Ces plantes se disputent la lumière, les nutriments, l'eau et surtout la pollinisation dans cet environnement hostile, où l'ensoleillement est rare mais intense. Francis et ses étudiants examinent si le système est plus coopératif que ce que l'on pensait, loin de la compétition à mort que l'on imagine souvent. L'équipe de Francis se concentre sur une plante parasite en particulier, la pédiculaire arctique, qu'ils estiment injustement montrée du doigt. La pédiculaire se branche sur les racines des plantes voisines pour leur soutirer des nutriments.

Certes, c'est un vampire qui pompe les ressources de ses voisines. Mais le doctorant Jonathan Carcache émet l'hypothèse que la pédiculaire aide autant ses voisines qu'elle ne leur vole. Sa haute hampe de fleurs violettes attire en effet l'attention des bourdons peu nombreux dans la région "comme un panneau publicitaire pour la pollinisation", dit-il. Et une fois ces précieux bourdons attirés, toutes les plantes alentour bénéficient de la pollinisation.

Pour tester leur théorie, Carcache et Bloom jouent les bourdons. C'est un travail minutieux et difficile qu'ils se partagent. Bloom utilise une pince pour retirer les organes mâles d'une plante et, de retour au laboratoire, il emploie un dispositif mécanique pour en extraire le pollen. Il lui faut plusieurs heures chaque nuit pour obtenir moins d'une cuillerée à café de minuscules grains de pollen.

Carcache termine ensuite l'opération, allongé de tout son long sur le sol, le ventre contre la mousse et en veillant à ne pas écraser les plantes qu'ils étudient. Protégé des nuées de moustiques par une moustiquaire et des gants en nitrile, il utilise un pinceau pour déposer les grains de pollen exactement sur les organes femelles des fleurs de bruyère voisines.

En remplissant le rôle des bourdons, Carcache et Bloom espèrent déterminer si les plantes situées autour de la parasite sont plus pollinisées que celles qui en sont éloignées. Si c'est le cas, il existerait un échange équitable plutôt qu'une plante qui profite simplement des autres.

Face aux contraintes extrêmes de l'Arctique, les scientifiques réévaluent l'idée que toute forme de vie est engagée dans une compétition impitoyable avec ses gagnants et perdants. Il pourrait s'agir davantage de mutualisme, avec des espèces végétales qui coopèrent pour que tout le monde survive, comme la pédiculaire et ses voisines, avance Francis.

"Ce serait formidable si les humains fonctionnaient de la même manière", conclut Francis.