Notre plus ancien écosystème, la forêt tropicale humide : visite guidée, explications

La forêt tropicale humide : un profil général

Les forêts tropicales humides sont des forêts qui ne s’assèchent jamais et reçoivent de la pluie presque tous les jours de l’année. Elles sont d’un vert luxuriant, presque humide, abritant d’innombrables êtres vivants, notamment des plantes, des insectes, des animaux, etc., les types d’arbres et de plantes à fleurs les plus luxueux et, en un mot, un paradis sur terre pour tous les amoureux de la nature. Le mystère d’une forêt tropicale se déroule toujours devant les yeux du monde, car de nombreuses espèces qui y vivent restent encore non identifiées et non nommées par l’humanité. Les forêts tropicales humides tombent des deux côtés de l’équateur jusqu’à environ 10 degrés de latitude (Lauer, 2012, p.7). Sous le bon niveau de chaleur, la disponibilité de l’eau, le rayonnement terrestre, la circulation atmosphérique, l’élévation et la proximité de l’équateur, et donc la position par rapport au soleil, se pérennise une forêt tropicale humide – le plus grand trésor de la nature (Lauer, 2012, p.7).

L’ère de la forêt tropicale

L’origine des forêts tropicales humides remonte à plus de 200 millions d’années, lorsque toute la terre de la planète Terre était regroupée en un seul continent et regorgeait de fougères gigantesques, de bananes sauvages et d’ignames sauvages. Ces plantes à grandes feuilles sont les plus primitives de l’histoire de l’évolution végétale. Cette forêt ancestrale se trouve désormais sous le sol, sous forme de charbon que nous extrayons pour produire de l’énergie (Âge des forêts tropicales humides, 2018). Puis vinrent les graines, et un nouveau mode de propagation à travers elles et le résultat fut une nouvelle forme de vie, les arbres. Les plantes à fleurs sont arrivées en premier, puis les dinosaures. Les grands arbres ont fait évoluer les forêts tropicales pour devenir ce qu’elles sont aujourd’hui. À ce jour, le groupe d’espèces le plus présent dans une forêt tropicale humide reste les plantes à fleurs et les arbres (Age of tropical rain forest, 2018).

Les forêts tropicales en tant qu’écosystème sont beaucoup plus anciennes que les écosystèmes tempérés et la plupart des espèces vivant aujourd’hui sur terre sont originaires des tropiques. La raison pour laquelle les tropiques sont le berceau de la majorité des espèces pourrait être multiple – dans les tropiques, il y a un climat uniforme tout au long de l’année et il n’y a pas de gel qui inhibe la vie (Kurokawa et al., 2003). Certaines espèces d’arbres dans les forêts tropicales comme Bornéo Ironwood sont connues pour vivre jusqu’à mille ans (Kurokawa et al., 2003).

La climatisation naturelle dans une forêt tropicale

Étant proches de l’équateur, les forêts tropicales humides reçoivent un rayonnement solaire maximal mais seulement 10 % de celui-ci échappe à l’épaisse canopée, l’édifice de ce majestueux monument de la nature (Lauer, 2012, p.12). Si l’on examine l’atmosphère qui se trouve juste au-dessus de la canopée d’une forêt tropicale, il y aura une grande quantité de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau – dioxyde de carbone libéré par la respiration des arbres et vapeur d’eau formée par l’évaporation de l’eau des feuilles (Lauer, 2012, p.12). Cette vapeur d’eau et ce dioxyde de carbone piègent le rayonnement solaire sortant tel qu’il est réfléchi par le sol, ce qui crée un effet de serre, exactement le même que celui que nous créons artificiellement à l’intérieur d’une serre pour améliorer le rendement des cultures. Le résultat est que, pendant la journée, la zone de la canopée sera chaude tandis que la zone au sol sera fraîche et pendant la nuit, la partie la plus fraîche sera la zone supérieure de la forêt tropicale et le sol se réchauffera (Lauer, 2012, p.12). L’air frais et l’air chaud interagissent pour former un climat uniforme (Lauer, 2012, p.15). C’est pourquoi chaque fois que vous entrez dans une forêt tropicale, l’ambiance est agréablement fraîche. La température n’atteindra jamais un point où les plantes se dessèchent et elle ne tombera pas non plus au point de geler. D’où le nom, à feuilles persistantes.

Quand et à quelle fréquence pleut-il dans une forêt tropicale ?

Une forêt tropicale est littéralement une forêt pluviale. En moyenne, une forêt tropicale humide reçoit une pluviométrie de 4000 mm par an (Silk et al., 2015). Cette pluie est presque uniformément répartie tout au long de l’année. Il existe également un type de pluie spécifique aux forêts tropicales humides, la pluie « zénithale » (Lauer, 2012, p.24). Il s’agit de la pluie provenant de petites formations nuageuses qui recueillent leur vapeur d’eau de la forêt elle-même, c’est-à-dire de l’évaporation qui se produit dans les feuilles des arbres (Lauer, 2012, p.24). En d’autres termes, il s’agit d’une pluie créée par la forêt tropicale elle-même et par le « petit cycle de l’eau » au sein de la forêt tropicale (Lauer, 2012, p.24). Ainsi l‘eau est renvoyée au sol dès qu’elle atteint les feuilles de l’arbre, il s’agit de la plus petite distance jamais parcourue par une molécule d’eau lorsqu’elle est impliquée dans le phénomène et le processus appelé pluie. Nul besoin d’oser les hauteurs atmosphériques et de tomber sur des terres inconnues pour les molécules d’eau en question ici. C’est un petit voyage cyclique, tout comme sur une balançoire, partant du sol et revenant au sol en une journée ou moins. C’est la beauté de la pluie zénithale.

Tombant sur les routes des alizés qui circulent dans la région équatoriale, les forêts tropicales reçoivent également de fortes pluies accompagnées de tonnerre et d’éclairs pendant les après-midi et les nuits (Lauer, 2012, p.20). Par conséquent, il est préférable de partir ou de trouver un abri si vous êtes dans une forêt tropicale après midi. Les alizés ont été nommés d’après les voyages en mer pour le commerce qu’ils ont facilités à l’époque où l’Europe a découvert les routes commerciales océaniques. Ils sont l’un des phénomènes les plus cohérents de la Terre, car ils se déplacent par les mêmes voies chaque année et aussi à la même période de l’année. La pluie la plus abondante arrive dans la forêt tropicale 1 à 2 mois après que le soleil soit arrivé précisément au-dessus, et on peut dire que la « zone de pluie » d’une forêt tropicale migre par rapport à la position du soleil (Lauer, 2012, p.25 ). Il est rapporté qu’il y a 95% d’humidité pendant la nuit dans une forêt tropicale humide et 65-70% pendant la journée (Silk et al., 2015).

Couche émergente d’une forêt tropicale

Les strates d’une forêt tropicale

Les forêts tropicales humides sont comme des bâtiments à plusieurs étages avec différentes catégories de personnes vivant à chaque étage. Parfois, il existe des relations donnant-donnant entre les populations de chaque strate, mais parfois une espèce membre d’une strate ne rencontrera jamais une espèce membre d’une autre strate. Généralement, les étages sont comptés pour cinq. La couche la plus élevée est la couche émergente où les branches supérieures des arbres les plus hauts se dressent au-dessus des autres, arrosées par la chaleur du soleil (Tropical Rain Forest, 2012). Ce sont les arbres qui mesurent 100 pieds de haut ou même plus. Ils poussent debout et lèvent la tête au-dessus de la canopée générale, ressemblant à des observatoires de la nature. Un aigle ou un faucon planant au-dessus d’une forêt tropicale peut trouver de telles branches d’arbres un endroit pour se reposer et chercher une proie. Cependant, au mieux, ils pourraient voir jusqu’à la couche inférieure suivante, mais les autres couches plus profondes seront complètement masquées. La plupart des arbres appartenant à cette strate ont des feuilles plus petites que les autres arbres d’une forêt tropicale car ils doivent résister aux vents qui circulent à cette hauteur de l’atmosphère avec un minimum de stress et de perte d’énergie. Il y a des plantes comme des épiphytes poussant sur des branches d’arbres et des fourmis et d’autres insectes qui y vivent aussi, exclusivement endémiques à cette couche de forêt tropicale. La deuxième couche est la canopée dont la partie supérieure est complètement exposée au soleil (Tropical Rain Forest, 2012). Cependant, le ventre de la canopée a beaucoup moins de lumière en raison de sa couverture foliaire dense. Les arbres de cette couche ont pour la plupart une hauteur inférieure à 100 pieds mais pas moins de 80 pieds (Tropical Rain Forest, 2012). La troisième couche d’une forêt tropicale est une autre canopée plus courte avec des arbres d’environ 50 à 60 pieds de hauteur (Tropical Rain Forest, 2012). Les singes, les écureuils et les oiseaux vivent principalement ici. Naturellement, avec seulement la lumière du soleil qui traverse la canopée supérieure, cette canopée inférieure est plus fraîche et plus sombre. Le cinquième et dernier est le sol de la forêt. Il y aura des gaules, des fougères, des insectes, des champignons et beaucoup de matière organique en décomposition sur ce sol (Tropical Rain Forest, 2012). De petits ruisseaux sillonneront tout ce tapis forestier grâce aux pluies incessantes et intermittentes dont nous avons parlé précédemment. Les plantes et les arbres des strates inférieures ont généralement de grandes feuilles afin de capter un maximum de lumière solaire pour la photosynthèse dans les conditions de manque de lumière de la forêt intérieure (Tropical Rain Forest, 2012).

Combien de lumière y aura-t-il à l’intérieur d’une forêt tropicale pendant la journée ?

Si la densité lumineuse au-dessus de la canopée d’une forêt tropicale est de 100 %, alors la densité lumineuse à l’intérieur et près du sol n’est que de 1 % (Kira et Yoda, 2012, p.56). Très sombre en effet ! La lumière qui atteint le sol est classée en plusieurs types par les scientifiques en fonction de sa qualité et de son intensité (Kira et Yoda, 2012, p.56). Quand on lève les yeux, il y aura des zones où aucun ciel n’est visible, puis il y aura de petites ouvertures dans la canopée et aussi de grandes ouvertures à certains endroits. Pour les humains comme nous, le mystère et le charme d’une expérience de forêt tropicale sont renforcés par cet éclairage spécial dont la nature a doté une forêt tropicale. C’est aussi pourquoi chaque feuille, pétale de fleur, fruit, insecte coloré ou animal acquiert une couleur et un éclat uniques lorsqu’il est vu dans son habitat naturel à l’intérieur d’une forêt tropicale.

Qualité de l’air, vent et bruits

Il y a très peu de vent dans une forêt tropicale (Lauer, 2012, p.21). Comme on s’y attend, à l’intérieur de la végétation épaisse d’une forêt tropicale, il ne peut pas y avoir de circulation d’air libre, ce qui explique l’absence de vents. C’est une science fondamentale que la respiration des plantes fournit du dioxyde de carbone à l’air et que le CO2 est également libéré par le sol par oxydation du carbone contenu dans la matière organique. Les arbres et les plantes absorbent naturellement ce dioxyde de carbone pour la photosynthèse et libèrent de l’oxygène et ainsi un équilibre de la qualité atmosphérique est maintenu. Si l’on marche dans une forêt tropicale, un frisson peut parcourir la colonne vertébrale car tout semblera s’être arrêté. Cependant, à son grand soulagement, on peut écouter la musique de l’eau qui coule et le chant des oiseaux. On peut aussi entendre de près et de loin, les très nombreuses espèces de la forêt qui reconnaissent leur présence par les sons qu’elles émettent – grillons, grenouilles et mammifères dominent cet orchestre d’une vie acoustique riche et multiforme.

Le sol

Le sol de la forêt tropicale fournit de l’azote et du phosphore aux arbres et aux plantes, tandis que les parties en décomposition de la flore et de la faune fournissent du potassium, du magnésium et du calcium pour la croissance des plantes (Sanchez, 2012, p.84). On peut dire qu’une forêt tropicale est en partie un écosystème autoalimenté (Sanchez, 2012, p.84). Un agriculteur sait qu’il est difficile de cultiver une plante et d’obtenir un bon rendement. Sans application d’engrais et sans irrigation, toute la végétation de la forêt tropicale fleurit et fructifie en abondance. Cela est dû au recyclage des nutriments qui se produit lors de la chute des feuilles et des branches et à leur décomposition par les champignons, les termites, les fourmis, les bactéries et les enzymes libérées par les racines des plantes et des arbres vivants. La diversité naturelle de la forêt garantit que tous les nutriments sont disponibles en abondance. Émuler autant que possible cette salubrité d’une forêt tropicale tout en cultivant est le rêve ultime de tout agriculteur biologique.

Biodiversité

L’écosystème de la forêt tropicale humide est riche comme on pourrait jamais l’imaginer. On estime qu’il y a entre 40 000 et 53 000 espèces d’arbres (Silk et al., 2015). Cela contraste fortement avec les territoires européens au climat tempéré, avec seulement environ 124 espèces d’arbres à revendiquer (Silk et al., 2015). Il existe des épiphytes (plantes qui poussent sur d’autres branches d’arbres. Par exemple, des orchidées), des lianes (des plantes grimpantes à tige dure ressemblant à des arbres qui poussent jusqu’à la canopée), des plantes grimpantes (qui grimpent uniquement jusqu’aux strates inférieures), des étrangleurs (des plantes qui commencent vivant sur des branches d’arbres, puis poussent leurs racines vers le bas pour obtenir des nutriments du sol et s’y ancrer, par exemple les figues), et les hétérotrophes (plantes qui poussent sur le sol et ne réalisent pas de photosynthèse, par exemple les champignons) (Tropical Rain Forest, 2012). La biodiversité d’une forêt tropicale humide varie énormément à mesure que l’emplacement géographique change, ce qui indique que l’évolution a également joué un rôle important (Bermingham et Dick, 2005, p.15). Par exemple, la diversité des arbres que l’on peut voir dans les Ghâts occidentaux en Inde est totalement différente des collections d’arbres néotropicales des Amériques. Il existe également de nombreux facteurs régionaux qui déterminent la biodiversité d’une forêt tropicale. La diversité des espèces des forêts tropicales selon que l’on se rapproche ou que l’on s’éloigne de l’équateur. Dans une forêt tropicale humide en Équateur, les chercheurs ont documenté la présence de 900 espèces de plantes vasculaires dans le périmètre d’un hectare de forêt (Bermingham et Dick, 2005, p.14). C’est aussi avéré qu’environ 20 à 30% des espèces d’arbres des forêts tropicales humides restent encore non identifiées et sans nom (Bermingham et Dick, 2005, p.14).

La canopée revisitée

La canopée d’une forêt tropicale humide est un endroit incroyable. Il se compose non seulement de branches et de feuilles de grands arbres, mais aussi de plantes comme des épiphytes. Il y a des coléoptères de la canopée, des fourmis, des oiseaux de canopée mangeurs d’épiphytes et d’autres anthropodes qui ont fait de la canopée leur habitat. Les holo-épiphytes sont une catégorie d’épiphytes qui s’ancrent sur la canopée des arbres mais ne sont pas parasites et passent toute leur vie sur la canopée sans jamais toucher le sol (Benzing, 2012, p.133) . Ils utilisent la canopée d’autres arbres uniquement pour l’ancrage. Toutes ces espèces tirent leurs nutriments et leur eau des arbres, de la litière en décomposition, de l’eau stockée par la pluie dans les feuilles et les cavités des branches, de l’atmosphère, de la brume et du brouillard, etc. C’est un micro-habitat qui a ses propres modes de vie uniques – la plupart des membres ignorent la plupart du temps le monde qui se trouve à 80-100 pieds en dessous.

Les références

Âge des forêts tropicales humides, (2018), Rainforest Conservation Fund , extrait de http://www.rainforestconservation.org/rainforest-primer/rainforest-primer-table-of-contents/c-age-of-tropical-rainforests/

Bermingham, D et Dick, CW (2005), Vue d’ensemble : L’histoire et l’écologie des communautés de forêts tropicales humides, Dans les forêts tropicales humides : Passé, présent et futur (pp.7-15), Bermingham, E., Dick, CW et Mortiz, C. [Eds.], Chicago : University of Chicago Press.

Headland, TN (1987) La question de l’igname sauvage : Dans quelle mesure des chasseurs-cueilleurs indépendants pourraient-ils vivre dans un écosystème de forêt tropicale humide, Human Ecology, 15 (4), pp.463-491. Extrait de https://link.springer.com/article/10.1007/BF00888000

Kira, T. et Yoda, K. (2012), Stratification verticale en microclimat, Dans les écosystèmes de la forêt tropicale humide : études biographiques et écologiques , Lieth, H. et Werger, MJA [Eds.], New York : Elsevier.

Kurokawa et al., (2003) L’âge des espèces de la canopée des forêts tropicales humides, le bois de fer de Bornéo (Eusideroxylon zwageri), déterminé par datation au 14C, Journal of Tropical Ecology, 19 (1), pp.1-7. Extrait de https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-tropical-ecology/article/age-of-tropical-rainforest-canopy-species-borneo-ironwood-eusideroxylon-zwageri-determined-by- 14c-dating/5439228B44EA889527FDF21970E34DFA

Lauer, W. (2012), Climat et météo, Dans les écosystèmes des forêts tropicales humides : Études biographiques et écologiques , Lieth, H. et Werger, MJA [Eds.], New York : Elsevier.

Benzing, DH (2012), Epiphytisme vasculaire en Amérique, Dans les écosystèmes des forêts tropicales humides : études biographiques et écologiques , Lieth, H. et Werger, MJA [Eds.], New York : Elsevier.

Silk et al., (2015), Une estimation du nombre d’espèces d’arbres tropicaux, PNAS , 112 (24), pp.7472-7477. Extrait de http://www.pnas.org/content/112/24/7472.short

Forêt tropicale humide, (sd), Biomes of the World: Department of Geospatial Science, Radford University , récupéré sur https://php.radford.edu/~swoodwar/biomes/?page_id=100

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