Averting biodiversity collapse in tropical forest protected areas

The rapid disruption of tropical forests probably imperils global biodiversity more than any other contemporary phenomenon¹⁻³. With deforestation advancing quickly, protected areas are increasingly becoming final refuges for threatened species and natural ecosystem processes. However, many protected areas in the tropics are themselves vulnerable to human encroachment and other environmental stresses⁴⁻⁹. As pressures mount, it is vital to know whether existing reserves can sustain their biodiversity. A critical constraint in addressing this question has been that data describing a broad array of biodiversity groups have been unavailable for a sufficiently large and representative sample of reserves. Here we present a uniquely comprehensive data set on changes over the past 20 to 30 years in 31 functional groups of species and 21 potential drivers of environmental change, for 60 protected areas stratified across the world’s major tropical regions. Our analysis reveals great variation in reserve ‘health’: about half of all reserves have been effective or performed passably, but the rest are experiencing an erosion of biodiversity that is often alarmingly widespread taxonomically and functionally. Habitat disruption, hunting and forest-product exploitation were the strongest predictors of declining reserve health. Crucially, environmental changes immediately outside reserves seemed nearly as important as those inside in determining their ecological fate, with changes inside reserves strongly mirroring those occurring around them. These findings suggest that tropical protected areas are often intimately linked ecologically to their surrounding habitats, and that a failure to stem broad-scale loss and degradation of such habitats could sharply increase the likelihood of serious biodiversity declines.Keywords: Ecology, Environmental scienc

5. Besoins en formation

Le contexte général Les chapitres précédents ont mis en évidence la complexité du système climatique*, formé de sous-système différents et dont les échelles spatiale et temporelle font intervenir plusieurs ordres de grandeur. La connaissance du climat et de ses variations nécessite des compétences dans de nombreux domaines. Dans le passé, les études des géographes ont permis de décrire les paramètres associés aux climats variés existant sur notre planète, et de comprendre certaines interactio..

Modélisation radiative des feux de végétation pour des applications de télédétection

PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

4. Le cycle de l’eau

L’eau circule continuellement dans les enveloppes superficielles de la Terre, au sein de plusieurs grands compartiments : les océans, la cryosphère* (neige et glaces), la lithosphère (sols et sous-sol), l’atmosphère et la biosphère. Pourquoi et comment un cycle ? Ces compartiments sont les éléments constituant le système climatique, dont la masse d’eau totale est quasiment constante. Le rayonnement solaire, absorbé par la surface du globe, provoque l’évaporation des océans, la..

Modélisation de l'hydrologie continentale et influences de l'irrigation sur le cycle de l'eau

La ressource en eau et son exploitation furent à la base du fondement des grandes civilisations humaines et restent vitales dans le fonctionnement de nos sociétés actuelles. L'évolution conséquente de la croissance démographique sur Terre et la concentration géographique de la demande en nourriture par les populations posent de nombreuses questions quant à la pérennité de l'eau douce prélevée pour l'agriculture. En effet, celle-ci est en moyenne globale la première consommatrice en eau devant les prélèvements industriels et municipaux. De plus, dans un contexte de changement climatique, les interrogations sont nombreuses face aux devenirs des précipitations continentales qui sont cruciales pour l'agriculture, d'autant plus dans certaines régions déjà très exposées à la sécheresse. Aussi l'irrigation tente-t-elle justement de pallier le déficit hydrique des cultures en période sèche mais implique en contre-partie des prélèvements en eau non négligeables dans les fleuves ou les nappes. Il est donc légitime de se poser la question: en quoi l'irrigation peut-elle avoir un impact sur les bilans d'eau continentaux? L'irrigation représente-elle un élément perturbateur, inhibiteur ou favorisant dans le cycle de l'eau? Quels peuvent être les effets de cette action anthropique sur le climat notamment au niveau des grands pôles d'irrigation que sont le bassin du Mississippi, l'Inde ou encore la Chine? La modélisation climatique nous a permis d'apporter quelques éléments de réponse quant à l'effet de l'irrigation sur les bilans d'eau. Tout d'abord nous avons testé la capacité du modèle de surface SECHIBA à simuler les deux composantes majeurs du cycle de l'eau susceptibles d'être impactées par l'irrigation: l'humidité des sols et le débit des rivières. Pour cela, nous avons utilisé un jeu de données atmosphériques à haute résolution sur les États-Unis pour forcer notre modèle. Une étude de sensibilité des paramètres de végétation du modèle sur l'humidité des sols a notamment permis de montrer l'effet majeur de l'extraction de l'eau par les racines simulée par SECHIBA. De plus, la comparaison avec des observations de terrain en Illinois a montré la bonne représentation des variations saisonnières de l'humidité des sols sur trois ans. La seconde étude a porté en détail sur le fonctionnement du module de routage de l'eau via les fleuves vers l'océan dans le modèle SECHIBA. Nous avons montré la nécessité du changement du pas de temps de routage lorsque l'on force le modèle à haute résolution sur le bassin du Mississippi et sur ses sous-bassins. Enfin, un calcul réaliste de la demande en irrigation simulée par SECHIBA a été mis en œuvre et testé. Le couplage du modèle de surface avec le GCM LMDZ a permis la prise en compte des rétroactions s'effectuant entre la surface continentale et l'atmosphère. Les différences des résultats obtenus entre une simulation prenant en compte l'irrigation et une simulation sans ce prélèvement ont révélé un effet de l'irrigation principalement sur l'évaporation et les pluies en Inde et sur le bassin du Mississippi. L'impact de l'irrigation sur le bilan d'eau peut être différent selon les régions du globe. L'irrigation contribue significativement à l'augmentation des précipitations sur la région sèche de ce bassin alors que la région humide ne présente pas de variations dans le bilan d'eau. En revanche, les résultats sur l'Inde indiquent que l'irrigation affaiblit significativement le déclenchement de la mousson via la réduction du gradient thermique terre-mer conduisant à moins de pluies en été.PARIS-BIUSJ-Sci.Terre recherche (751052114) / SudocSudocFranceF

Global effect of irrigation and its impact on the onset of the Indian summer monsoon

International audienceIn a context of increased demand for food and of climate change, the water consumptions associated with the agricultural practice of irrigation focuses attention. In order to analyze the global influence of irrigation on the water cycle, the land surface model ORCHIDEE is coupled to the GCM LMDZ to simulate the impact of irrigation on climate. A 30-year simulation which takes into account irrigation is compared with a simulation which does not. Differences are usually not significant on average over all land surfaces but hydrological variables are significantly affected by irrigation over some of the main irrigated river basins. Significant impacts over the Mississippi river basin are shown to be contrasted between eastern and western regions. An increase in summer precipitation is simulated over the arid western region in association with enhanced evapotranspiration whereas a decrease in precipitation occurs over the wet eastern part of the basin. Over the Indian peninsula where irrigation is high during winter and spring, a delay of 6 days is found for the mean monsoon onset date when irrigation is activated, leading to a significant decrease in precipitation during May to July. Moreover, the higher decrease occurs in June when the water requirements by crops are maximum, exacerbating water scarcity in this region. A significant cooling of the land surfaces occurs during the period of high irrigation leading to a decrease of the land-sea heat contrast in June, which delays the monsoon onset. © 2011 Springer-Verlag

7. L’usage des terres

International audienc

7. L’usage des terres

La reconnaissance du rôle de l’Homme sur le climat est généralement associée à l’augmentation de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre* (GES) et en aérosols d’origine anthropique, et à leurs implications sur le forçage radiatif* de la Terre (IPCC 2007). Pourtant l’Homme a également profondément modifié les paysages dès sa sédentarisation et pour divers usages. Le terme « usage des sols » regroupe des perturbations variées (mises en cultures, pâturages, urbanisation, exploitat..

Les impacts potentiels des changements climatiques et des événements extrêmes sur la production agricole et effets réciproques

National audienc