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La toundra sibérienne représente l'un des écosystèmes les plus extrêmes et fascinants de la Terre, qui s'étend sur les vastes étendues septentrionales de la Russie. Cette nature sauvage gelée s'étend en Amérique du Nord, en Europe et en Sibérie en Asie, créant un biome unique où la vie a développé des stratégies remarquables pour survivre dans des conditions qui seraient mortelles pour la plupart des organismes.

Comprendre l'écosystème de la toundra sibérienne

La toundra est un type de biome où la croissance des arbres est entravée par des températures glaciales et de courtes saisons de croissance. Le mot « toundra » lui-même vient du mot finlandais « tunturia », qui signifie « plaine sans arbres », qui décrit parfaitement ce paysage étoilé. La toundra se trouve dans les régions juste en dessous des calottes glaciaires de l'Arctique, s'étendant à travers l'Amérique du Nord, en Europe et en Sibérie en Asie, ce qui en fait l'un des biomes les plus répandus de l'hémisphère nord.

La toundra sibérienne englobe particulièrement d'énormes territoires dans le nord de la Russie, depuis les montagnes de l'Oural à l'ouest jusqu'à la côte du Pacifique à l'est. La toundra du Permafrost comprend de vastes régions du nord de la Russie et du Canada, et ce sol gelé en permanence est peut-être la caractéristique la plus déterminante de l'écosystème.

Caractéristiques climatiques et conditions extrêmes

Température extrême

Le climat de la toundra sibérienne se caractérise par certaines des variations de température les plus extrêmes de la planète. La température moyenne hivernale est de -34°C (-30°F), mais la température moyenne estivale est de 3-12°C (37-54°F) ce qui permet à ce biome de maintenir la vie. Cependant, ces moyennes ne racontent pas l'histoire complète des températures extrêmes que les organismes doivent supporter.

Les températures moyennes mensuelles varient de -34 à 9°C et les précipitations annuelles moyennes varient entre 150 et 225 mm dans la toundra côtière de Sibérie du Nord-Est. Pendant les mois d'hiver les plus difficiles, les températures peuvent descendre bien en dessous de -50°C, créant des conditions où la peau exposée peut geler en quelques minutes et où la plupart des activités biologiques cessent entièrement.

Saison de croissance et lumière du soleil

La saison de croissance varie de 50 à 60 jours, une fenêtre incroyablement brève pendant laquelle les plantes doivent terminer leur cycle de croissance annuel, se reproduire et stocker suffisamment d'énergie pour survivre à l'hiver long. En moyenne, seulement six à dix semaines de l'année ont des températures suffisamment chaudes et de longs jours pour la croissance des plantes.

La latitude extrême de la toundra sibérienne crée des variations saisonnières spectaculaires en plein jour. En été, le soleil se couche à peine, fournissant près de 24 heures de lumière du jour que les plantes exploitent pour une croissance rapide. Inversement, l'hiver apporte des mois d'obscurité quasi totale, forçant les animaux et les plantes à s'adapter à des périodes prolongées sans soleil.

Précipitations et humidité

Bien que les précipitations ne soient que légères qu'à environ 150 à 250 mm (6 à 10 po) de précipitations par an, l'évaporation est également relativement minime, ce qui crée une situation paradoxale où la toundra est techniquement un désert en termes de précipitations, mais le paysage est souvent bordé d'eau pendant les mois d'été.

La toundra arctique est généralement venteuse, les vents soufflant souvent de 50 à 100 km/h (31 à 62 mi/h). Ces vents puissants créent des défis supplémentaires pour les organismes, accroissant la perte de chaleur par le refroidissement éolien et causant des dommages physiques à toute végétation qui pousse trop haut au-dessus de la couche de neige protectrice.

Pergélisol : La Fondation de la Tundra

Qu'est-ce que le pergélisol?

Le pergélisol est une couche de terre gelée en permanence sous la surface, et ce pergélisol est une caractéristique caractéristique du biome de la toundra. Une couche de sous-sol définitivement congelé appelé pergélisol existe, composée principalement de gravier et de matériaux plus fins. Cette couche congelée peut s'étendre à des profondeurs remarquables – le pergélisol peut être très profond, atteignant des profondeurs de 1450 m (4800 pieds!) en Sibérie.

Dans les parties les plus septentrionales de la toundra sibérienne, le pergélisol est continu, ce qui signifie que la majeure partie du sol de la région demeure gelée.

La couche active

Au-dessus du pergélisol se trouve ce que les scientifiques appellent la « couche active », la mince couche de surface du sol qui dégele en été. Surplomber de nombreuses zones de pergélisol est une mince couche active qui dégele de façon saisonnière, permettant aux plantes et aux arbres de croître. La couche active du sol est exempte de glace pendant seulement 50 à 90 jours, ce qui fournit une fenêtre étroite pour l'activité biologique.

Le sol de l'Arctique est en grande partie du pergélisol ou du sol qui demeure gelé toute l'année, laissant seulement une mince couche de surface de sol dégelé en été pour que les racines des plantes puissent s'y développer. Cette couche active peu profonde a de profondes répercussions sur les types de plantes qui peuvent survivre, car les systèmes racinaires profonds sont impossibles.

Conséquences écologiques du pergélisol

Le pergélisol limite la pénétration des racines aux couches profondes du sol, isolant efficacement les couches inférieures du sol de l'activité biologique, et les matériaux dans les couches de pergélisol sont piégés et restent entreposés, principalement inertes, pour les ions.

Le sol contient également de grandes quantités de biomasse et de biomasse décomposée qui ont été stockées sous forme de méthane et de dioxyde de carbone dans le pergélisol, faisant du sol toundra un puits de carbone. Dans la région circumpolaire du nord, le pergélisol contient des matières organiques équivalant à 1400–1650 milliards de tonnes de carbone pur, qui a été accumulé sur des milliers d'années, et cette quantité équivaut à près de la moitié de tous les matériaux organiques dans tous les sols.

Lorsque l'eau sature la surface supérieure, les tourbières et les étangs peuvent se former, ce qui donne de l'humidité aux plantes.L'été, le pergélisol dégele assez pour laisser les plantes pousser et se reproduire, mais comme le sol est gelé, l'eau ne peut pas couler plus bas, de sorte que l'eau forme les lacs et les marais trouvés pendant les mois d'été.

Caractéristiques du sol et disponibilité des nutriments

Les sols de la toundra présentent des défis uniques pour la vie des plantes. Bien que le sol de la toundra soit riche en azote et en phosphore, le sol de la toundra est également rare dans de nombreux nutriments que les plantes doivent cultiver.

La décomposition des litières, comme la productivité, est également très lente et la matière organique ne se dégrade que légèrement chaque année, la plupart des litières étant incorporées dans le sol et restant comme matière non décimée, ce qui limite la disponibilité des nutriments, ce qui fait des pénuries de nutriments une caractéristique de la toundra.

Il n'existe pas de système racinaire profond dans la végétation de la toundra arctique, mais il existe encore une grande variété de plantes capables de résister au climat froid. Cette limitation oblige les plantes à développer des systèmes racinaires peu profonds et qui peuvent maximiser l'absorption de nutriments par la couche active mince.

Adaptations des plantes à l'extrême froid

Formes de croissance à faible croissance

L'une des adaptations les plus importantes que les plantes toundra ont développées est la capacité de se faire bas au sol, ce qui les protège des vents violents qui peuvent balayer la toundra, qui peut facilement déraciner les plantes plus hautes. Les plantes courtes peuvent mieux éviter le séchage et les vents abrasifs et rester plus chaud dans le microclimat proche du sol.

Les plantes de la toundra poussent à proximité et à proximité du sol, ce qui les protège des vents violents, de la glace et des tempêtes de neige.

Croissance et reproduction rapides

Avec une saison de croissance aussi courte, les plantes de toundra doivent croître et se reproduire rapidement. Lorsque la saison estivale est courte, ces espèces arctiques se développent beaucoup plus rapidement que d'autres espèces de la planète. En raison des températures froides et des saisons de croissance courtes, les plantes à fleurs se sont adaptées pour utiliser la lumière solaire de 24 heures en été afin de produire et fleurir rapidement.

Les plantes florissantes produisent des fleurs rapidement une fois l'été commencé, avec le saxifrage violet, se développant dans un creux, produisant de petites fleurs pourpres en forme d'étoile si tôt qu'elles sont souvent vues au-dessus de la couverture de neige.

Stratégies de vie vivace

En raison de la courte saison de croissance, la plupart des plantes de toundra sont vivaces, elles passent plusieurs années à recueillir et stocker des nutriments entre chaque épisode de production de graines. Les plantes arctiques comme le thé labrador et les buissons de canneberges sont pour la plupart vivaces (vivant pendant plusieurs années), ce qui leur permet de stocker l'énergie des saisons de croissance précédentes, les rendant mieux équipés pour survivre à des hivers rigoureux et croître rapidement pendant le court été.

Beaucoup peuvent se reproduire en envoyant des coureurs à travers le sol, en poussant de nouvelles plantes aux nœuds, ce qui est moins coûteux que la floraison et la production de graines et de fruits.

Adaptations structurelles

Comme le pergélisol inhibe la croissance profonde des racines, les plantes comme les mousses, les carex et les arbustes nains ont des systèmes racinaires peu profonds qui se propagent latéralement, et ces plantes poussent souvent en grappes pour aider à résister aux températures froides et réduire l'exposition au vent.

La plupart montrent une petite structure foliaire qui leur permet de conserver l'eau stockée plutôt que de la perdre à travers la surface foliaire, et la totalité ou une partie des tiges, des feuilles et même des fleurs de la plante sont recouvertes de petits poils, une adaptation qui les protège contre le séchage par le vent. Les feuilles du saule arctique sont recouvertes d'une fine couche de cheveux, ce qui aide à retenir l'humidité et à assurer l'isolation du froid, tandis que la baie d'ours a des feuilles coriaces et coiffées avec un revêtement cireux pour réduire l'évaporation de l'eau et résister au froid.

Stratégies d'absorption de chaleur

Certaines plantes de toundra ont des feuilles ou des fleurs de couleur foncée, qui absorbent plus de chaleur du soleil pour garder leur corps chaud, une adaptation qui est particulièrement utile pendant les mois d'été brefs où les températures augmentent légèrement.

Mécanismes de tolérance au froid

De nombreuses plantes de toundra (comme l'Arctique à feuilles persistantes) peuvent commencer leur activité de photosynthèse déjà sous la couverture de neige du printemps, et la neige les protège en fait contre les températures extrêmes froides. En plus de croître bas et rapprochés, elles ont développé la capacité de croître sous une couche de neige, et comme le sol est souvent couvert de neige jusqu'en juin, cela leur permet de continuer à vivre pendant les saisons plus froides.

La glace formée dans une cellule végétale est souvent mortelle, et certaines plantes peuvent ainsi perdre une partie de leur eau interne pour former de la glace qui les entoure, ce qui non seulement les protège quelque peu des autres glaces, mais signifie que les solutés dans les cellules sont plus concentrés et qu'elles ont donc un point de congélation plus bas, rendant la plante beaucoup plus durable à basse température.

Certaines plantes de toundra, comme le thé du Labrador et le carbonate arctique, conservent les vieilles feuilles plutôt que de les laisser tomber, ce qui permet de conserver les nutriments et de protéger la plante du froid, de la sécheresse et de la dessiccation.

Espèces végétales communes de la toundra sibérienne

La végétation de la toundra est composée d'arbustes nains, de carex, d'herbes, de mousses et de lichens. La végétation arctique comprend des plantes à faible croissance comme la mousse, la lande (variétés d'éricaceae comme la crowberry et la mûre noire) et le lichen.

Les bosses de la toundra arctique et les crêtes polygonales ont des saules polaires, le carex de Bigelow, l'herbe arctique, la ruée vers le nord, la lichen vermiculaire, la lichen des neiges enroulées, la lichen de la peau de rousseur et les mousses (Polytrichum et Sphagnum espèces). Ces espèces forment la base de l'écosystème de la toundra, fournissant nourriture et habitat aux animaux qui dépendent de ce milieu rude.

Lichens

Les organismes comme les lichens n'ont pas besoin de terre pour prospérer, une roche nue suffit pour eux! Les lichens sont une relation symbiotique entre un champignon et une algue, et ils sont incroyablement résistants, survivent dans des conditions extrêmement froides et sèches, et peuvent croître sur les roches et le sol, jouant un rôle crucial dans la formation du sol.

Les lichens sont particulièrement importants comme source de nourriture pour de nombreux animaux de la toundra, surtout les rennes pendant les mois d'hiver, lorsque d'autres végétaux sont enfouis sous la neige.

Adaptations animales à la toundra sibérienne

Isolation et rétention de chaleur

Les animaux se constituent des réserves de graisse pour les maintenir et les isoler tout au long de l'hiver, et ils ont aussi des couches épaisses de fourrure pour une meilleure isolation. Les animaux ici ont tendance à avoir des plumes et des fourrures plus épaisses et plus chaudes, et beaucoup d'entre eux ont des corps plus grands et des bras, jambes et queues plus courts qui les aident à conserver leur chaleur et à éviter la perte de chaleur.

Beaucoup d'oiseaux de la toundra ont deux manteaux de plumes pour les aider à garder au chaud, et beaucoup d'animaux de la toundra ont des pieds qui sont bordés de fourrure pour les aider à garder au chaud. La plupart des organismes de toundra ont une isolation pour les aider à rester au chaud, et l'air piégé fournit une excellente isolation.

Adaptations comportementales

Certains économisent l'énergie en hibernant pendant les longs mois d'hiver, tandis que d'autres migrent vers des climats plus chauds en hiver. Beaucoup migrent aussi vers des climats plus chauds pendant les mois d'hiver difficiles, tandis que certains des animaux de la Tundra (ours, marmottes, écureuils arctiques) hibernent pour l'hiver et d'autres s'enfoncent (enmangeaisons, ermine).

De nombreux oiseaux migrent aussi dans la toundra pendant la saison de croissance pour se nourrir, s'accoupler et se reproduire. Cet afflux saisonnier d'oiseaux profite de la productivité brève mais intense de la toundra en été, lorsque les insectes et la vie végétale explosent en abondance.

Camouflage et changements de couleur saisonniers

De nombreux animaux de la toundra arctique ont adapté leurs plumes ou leurs fourrures pour les camoufler comme protection contre les prédateurs ou même pour les cacher aux proies qu'ils chassent, et pendant l'été, beaucoup d'animaux ont une teinte plus foncée de plumes ou de fourrures et en hiver leur fourrure est pure blanche à se fondre dans la neige.

De nombreuses espèces, comme le renard arctique et le ptarmigan, poussent des manteaux d'hiver blancs pour le camouflage dans la neige et passent au brun en été. Ce changement de couleur saisonnier fournit une protection cruciale dans un environnement où il y a peu de couverture des prédateurs.

Espèces animales clés de la toundra sibérienne

Rennes (Caribou)

Les rennes sont originaires d'Europe du Nord, de Sibérie et d'Amérique du Nord dans les régions arctique, subarctique, toundra, boréale et montagneuse, et ce sont les mêmes espèces que le caribou, le Rangifer tarandus, en Amérique du Nord, qu'on appelle caribou s'ils sont sauvages et rennes s'ils sont domestiqués, alors qu'en Europe, on les appelle simplement rennes.

Cet environnement sauvage et sauvage est un havre pour les rennes sauvages. L'écorégion abrite la plus grande population sauvage de rennes de toundra, se nourrissant de différentes herbes, herbes, carex et lichens selon le contenu nutritionnel saisonnier.

Adaptations physiques: Les rennes ont un sous-fourre-tout ultra fin et dense avec une couche supérieure chaotique, et les poils extérieurs sont creux, comme la fourrure d'un ours polaire, et fournissent une isolation, tandis que le nez de renne n'est pas seulement en fourrure, mais il a un processus de réchauffement unique qui se déroule à l'intérieur.

Les os nasoturbinaux dans le nez supportent les tissus minces qui sont richement alimentés en vaisseaux sanguins pour réchauffer l'air glacé lorsqu'ils sont respirés avant qu'il ne atteigne les poumons, et le froid entrant et donc l'air très sec est également humidifié avant qu'il n'atteigne les poumons tandis que les nasoturbinaux aident à récupérer cette humidité à nouveau sur le chemin de sortie.

Spécialement Vision: On pense que cette capacité les aide à survivre dans l'Arctique, car de nombreux objets qui se mélangent dans le paysage en lumière visible pour les humains, comme l'urine et la fourrure, produisent des contrastes marqués en ultraviolets. La vision des rennes s'étend au-delà de la partie visible normale du spectre dans l'ultraviolet, et la neige et la glace sont très UV réfléchissantes alors que les urines, les prédateurs et les lichens absorbent tous fortement la lumière UV, donc, sur fond de neige/glace brillant, l'urine sombre peut indiquer la présence de prédateurs ou de compagnons, les prédateurs comme les loups apparaissent très fortement comme des silhouettes sombres malgré leur couleur de fourrure camouflée, particulièrement dans les conditions de faible luminosité et les lichens sont une source alimentaire majeure.

Le tapetum lucidum des yeux de renne arctique change de couleur, de l'or en été au bleu en hiver, pour améliorer leur vision en période d'obscurité continue, et peut-être leur permettre de mieux repérer les prédateurs.

Adaptations alimentaires:[ Pendant l'été, ils pâturent comme d'autres mangeurs de plantes, mais viennent l'hiver, ils mangent du lichen—caribou peut sentir le lichen sous la neige profonde et utiliser leurs sabots en forme de pelle pour y creuser, et ils ont également développé des bactéries spéciales dans leur intestin qui les aident à digérer le lichen, et leur capacité à utiliser cette nourriture abondante mais faible en nutrition les aide à survivre quand il n'y a rien d'autre à manger.

Pour les pieds, le caribou a aussi des pattes fendues, comme une vache, ils marchent sur les deux orteils du milieu de chaque pied, qui sont couverts de sabots, et parce qu'il y a deux sabots au lieu d'un comme dans le cheval, ils peuvent s'étendre à l'écart pour supporter plus de poids sans sombrer dans la neige ou le sol mouillé, et aussi agir comme des pagaies lors de la natation.

Renard arctique

Le renard arctique, aussi connu sous le nom de renard blanc, renard polaire ou renard neigeux, est une petite espèce de renard originaire des régions arctiques de l'hémisphère Nord et commun dans toute la toundra arctique.Il est bien adapté à la vie dans des environnements froids et est connu pour sa fourrure épaisse et chaude qui peut être utilisée comme camouflage contre la neige en hiver.

La fourrure du renard arctique est la meilleure isolation de tout mammifère, et parmi ses adaptations pour la survie au froid, on peut citer sa couche d'hiver dense et multicouche, dont 70 % est un sous-four fin, offrant une excellente isolation. Sa longueur corporelle varie de 46 à 68 cm (18 à 27 po), avec une forme corporelle généralement arrondie pour minimiser l'évasion de la chaleur corporelle.

Le renard arctique est la proie de nombreuses petites créatures comme les lemmings, les campagnols, les petits phoques annelés, les poissons, la sauvagine et les oiseaux de mer, et il mange aussi des carrions, des baies, des algues et des insectes et d'autres petits invertébrés, tandis que le renard arctique forme des couples monogames pendant la saison de reproduction et qu'il reste ensemble pour élever ses jeunes dans des tanières souterraines complexes.

Les renards arctiques et les chouettes neigeuses se nourrissent de lemmings, et trois espèces de lemmings sont communes et surabondantes depuis quelques années, ce qui fournit de la nourriture aux renards arctiques, aux busards à pattes rugueuses et aux chouettes neigeuses.

Chouette neigeuse

La chouette enneigée est l'un des prédateurs les plus emblématiques de la toundra sibérienne. Au sommet de la chaîne alimentaire, on trouve des carnivores de la toundra, comme les renards arctiques (Vulpes lagopus), les loups arctiques (Canis lupus), les chouettes enneigées (Bubo scandiaca) et les ours polaires (Ursus maritimus), qui se déplacent dans la toundra pendant l'été lorsque les proies sont abondantes.

Ces oiseaux magnifiques sont parfaitement camouflés contre la neige avec leur plumage blanc, et ils ont des capacités de chasse exceptionnelles qui leur permettent de détecter et de capturer de petits mammifères même sous la neige. Leur capacité de chasser en plein jour de l'été arctique et l'obscurité de l'hiver en font des prédateurs parfaitement adaptés.

Lemmings

Trois espèces de lemming sont communes et surabondantes depuis quelques années, et elles fournissent de la nourriture au renard arctique, aux busards à pattes rugueuses et aux chouettes enneigées. Dans certains endroits, les lemming sont leurs proies les plus courantes, et une famille de renards peut manger des dizaines de lemming chaque jour.

Les petits mammifères, comme les campagnols, les lemmings, les ermines et les musaraignes, ne peuvent pas hiberner, alors ils comptent plutôt sur la couche de neige pour isoler leurs tunnels et leurs nids, et dans certains endroits, l'isolation de la neige est si bonne que les lemmings qui habitent la toundra peuvent se reproduire en hiver.

Autres espèces notables

Les ours blancs chassent les phoques annelés lorsqu'ils sont en glace, habitent la toundra en été, et ils vivent hors de leurs réserves de graisse, se nourrissant d'oiseaux nicheurs, de poissons et de baies quand ils le peuvent. C'est le noyau de l'aire de reproduction des Eiders Stellar, des oiseaux à lunettes et des Eiders royaux, ainsi que des oies à front blanc, des queues de pin et des canards à queue longue, tandis que les grues sibériennes en péril nichent dans les tourbières polygonales et les toundras près des prairies côtières.

Les peuples autochtones et l'élevage des rennes

La toundra sibérienne abrite depuis des milliers d'années des peuples autochtones, qui ont développé des modes de vie sophistiqués parfaitement adaptés à cet environnement extrême. La toundra polaire abrite plusieurs peuples qui sont principalement des éleveurs nomades de rennes, comme les Nganasan et les Nenets dans la région du pergélisol (et les Samis à Sápmi).

Les gens des nénets

Les nénets vivent principalement dans la toundra, la toundra forestière et la taïga septentrionale de la partie européenne et de la partie occidentale de la Fédération de Russie, depuis la péninsule de Kanin à l'ouest, le long des rives de la mer Blanche jusqu'à la Gydansk-Peninsula du delta de Yenisey, et ils forment le plus grand groupe autochtone du Nord russe et sont l'un des grands peuples éleveurs de rennes du monde qui sont venus personnifier l'élevage de rennes à grande échelle.

Le Yamal dans la langue des Nenets indigènes signifie la fin du monde; il est un endroit reculé, sablé par le vent, le pergélisol, les rivières serpentines et les arbustes nains, et a été le foyer des Nénets éleveurs de rennes pendant plus de mille ans. La majeure partie de l'élevage de rennes est situé sur la péninsule de Yamal, qui est la plus grande zone d'élevage de rennes au monde, et les éleveurs de Nénets et leurs familles pratiquent l'élevage nomade et la migration sur de longues distances (jusqu'à 1000 km par an) entre les pâturages d'été et d'hiver.

Le peuple Evenki

Lorsque les Russes ont découvert et commencé à conquérir la Sibérie, les Evenki étaient déjà le groupe ethnique le plus dispersé de la région, et ils sont aussi les plus peuplés de tous les peuples autochtones de Sibérie, les différents groupes d'Evenki, totalisant environ 30 000 selon le recensement de 1989, sont répartis sur une superficie d'environ 7 millions de kilomètres carrés, allant de la côte de la mer d'Okhotsk en Extrême-Orient russe, dans tout le sud-est de la Sibérie, et jusqu'à toute la longueur du fleuve Yenisei jusqu'aux régions de la toundra de la péninsule de Taimyr.

Les Evenki, autrefois appelés les Tungus, pratiquent l'élevage de rennes de type taïga, également appelé élevage de type Evenki ou Tungus, dans les zones montagneuses de la Sibérie du sud, et bien que les chercheurs aient fait de belles distinctions entre le type Evenki d'élevage de rennes et le type Sayan pratiqué par les Tozhu, Tofa et Dukha, ces deux types sont plus semblables que différents, car ils se caractérisent tous deux par l'utilisation de rennes à des fins de transport, comme des animaux en boîte et à cheval, et pour leurs produits laitiers.

Comme le Sayan, l'élevage du renne Evenki repose sur de petits troupeaux, dont la taille optimale est de 20 à 30 cerfs par famille, tandis que par comparaison, les éleveurs de renne toundra à grande échelle qui élèvent les animaux principalement pour la viande ont jusqu'à 1 000 cerfs ou plus dans un troupeau — l'élevage de type toundra est plus étendu, avec moins de contacts entre les éleveurs et les éleveurs, tandis que l'élevage du renne Evenki et du renne Sayan est fondé sur une relation plus étroite entre le renne et le troupeau.

Connaissances traditionnelles et durabilité

Les pratiques traditionnelles des communautés autochtones en matière d'élevage de rennes offrent des solutions de rechange durables aux pratiques plus nuisibles pour l'environnement, favorisant une coexistence harmonieuse entre les activités humaines et le fragile écosystème arctique. Les peuples autochtones comme les Inuits en Amérique du Nord, les Samis en Scandinavie et les Nénets en Sibérie ont développé des modes de vie durables profondément liés aux rythmes de la toundra, et ils comptent sur l'élevage, la pêche et la chasse saisonnière d'animaux comme le caribou, le renne et le poisson, en utilisant les connaissances traditionnelles pour survivre dans ces paysages difficiles.

Les éleveurs de cette région entretiennent des liens étroits avec leurs rennes toute l'année, et les rennes sont utilisés pour la production de viande, la production artisanale traditionnelle et le transport, tandis que les rennes sont au cœur de la vie sociale, culturelle, spirituelle et économique des Nénets.

Webs alimentaires de la toundra et dynamique de l'écosystème

Les animaux de la toundra sont également adaptés aux conditions extrêmes et profitent de l'explosion temporaire de la vie des plantes et des insectes en courte saison de croissance. Cette brève période de productivité intense conduit à l'ensemble de la chaîne alimentaire de la toundra.

Les producteurs primaires, les mousses, les lichens, les graminées et les arbustes nains, forment la base du réseau alimentaire, qui est consommé par les herbivores, comme les lemmings, les campagnols et les rennes, qui, à leur tour, soutiennent les prédateurs, y compris les renards arctiques, les chouettes neigeuses et les loups.

La toundra a une partie de la productivité primaire nette la plus faible de tous les écosystèmes, principalement en raison de la saison de croissance froide et courte, et les sols infertiles, avec des productivités moyennes allant de 10-400 g m-2 an-1, avec une moyenne de 140 g m-2 an-1. Cette faible productivité signifie que les écosystèmes de la toundra ne peuvent supporter la même densité de vie animale que les biomes plus productifs.

Changement climatique et avenir de la toundra sibérienne

Pergélisol

Le plus grand danger est peut-être le changement climatique, car le réchauffement des températures pourrait perturber le biome de la toundra froide et la vie qui y est présente, ainsi que le dégel de son pergélisol sous-jacent, libérant des gaz à effet de serre qui accéléreraient encore le réchauffement planétaire. La menace la plus importante et la plus grande est le changement climatique, qui provoque le réchauffement des températures, la diminution du pergélisol et l'altération des modèles de précipitations, et les régions arctiques se réchauffent trois fois plus rapidement que la moyenne mondiale, ce qui entraîne des dégels plus tôt au printemps, des saisons de croissance plus longues et la migration vers le nord d'arbustes et d'arbres, qui modifie l'écosystème traditionnel de la toundra.

Le changement climatique, qui provoque le dégel du pergélisol, et le dégel du pergélisol dans une région donnée à l'échelle du temps humain (décennies ou siècles) pourraient changer radicalement les espèces qui y survivent. Si l'Arctique continue de se réchauffer aussi rapidement que les climatologues le prévoient, on estime que le pergélisol, soit 40 % du total mondial, pourrait disparaître d'ici la fin du siècle, avec d'énormes conséquences, et le plus alarmant devrait être le rejet d'énormes réserves de gaz à effet de serre, y compris de méthane, de dioxyde de carbone et d'oxyde d'azote, qui sont restées enfermées dans le pergélisol depuis des années.

Changements de végétation

L'expansion de la végétation arbustive est de loin la modification de la végétation observée sur le terrain la plus importante dans la région de la toundra arctique, contribuant ainsi à l'écologisation de l'Arctique observée sur le terrain et observée par satellite. À mesure que le changement climatique réchauffe l'air et le sol, la région devient plus accueillante pour les plantes, y compris les arbustes et les arbres plus grands qui ne pourraient pas y survivre auparavant, et donc, l'Arctique perd de plus en plus de ses biomes de la toundra, mais il gagne davantage de plantes, qui se transforment en carbone.

Le pergélisol de dégel perturbe le paysage de la toundra en formant des tourbières et des lacs peu profonds, et des arbustes et des épinettes qui n'étaient pas auparavant en mesure de se développer dans la toundra à cause du pergélisol peuvent se développer dans le sol de la toundra dégelée.

Commentaires sur le cycle du carbone

L'une des conséquences les plus importantes est le dégel du pergélisol, qui rejette dans l'atmosphère de grandes quantités de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4), gaz à effet de serre puissants, créant ainsi une boucle de rétroaction, où le réchauffement entraîne davantage d'émissions, accélérant davantage les changements climatiques.

De nouvelles mesures des flux de dioxyde de carbone des écosystèmes, effectuées pendant les saisons régionales et hivernales, indiquent indépendamment que les écosystèmes de la région du pergélisol libèrent du carbone net (potentiellement 0,3 à 0,6 Pg C par année) dans l'atmosphère, et ces observations indiquent que les réactions à l'accélération du changement climatique pourraient déjà être en cours.

Impacts sur la faune et les peuples autochtones

Les changements de paysage qui vont modifier les écosystèmes de la toundra, rendant de plus en plus difficile la subsistance des populations autochtones, comme les Inuits, et des animaux de l'Arctique, sont moins appréciés. En ce qui concerne le réchauffement climatique, les histoires sont déchirantes, certaines des femmes que j'ai rencontrées ont perdu leur troupeau entier de rennes, la seule source de nourriture et de moyens de subsistance, en raison du froid extrême, et le climat changeant et les températures élevées ont créé une couche de glace plus épaisse sur le sol, ce qui a rendu plus difficile pour les rennes d'atteindre leur nourriture et beaucoup meurent de faim, les gros troupeaux ayant disparu du jour au lendemain.

Activités de conservation et de protection

La protection de la toundra sibérienne nécessite une approche multiforme qui traite à la fois des changements climatiques et des impacts humains directs. Plusieurs efforts de conservation sont déployés, notamment une réglementation stricte de la chasse et de la pêche pour assurer des pratiques durables, la désignation de zones protégées où aucune extraction de ressources ou aucun développement des infrastructures n'est permis, l'étude des impacts des activités humaines pour mieux orienter les pratiques de gestion, les efforts mondiaux visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à atténuer les impacts des changements climatiques, et l'autonomisation des communautés autochtones à être les gardiens des écosystèmes de la toundra par le biais des connaissances et des pratiques traditionnelles.

Pour survivre en tant que peuple, les Nénets ont besoin d'un accès sans entrave à leurs pâturages et d'un environnement intact par les déchets industriels, et les Nénets vivent et gèrent l'écologie fragile de la toundra depuis des centaines d'années.Aucun développement ne devrait se produire sur leurs terres sans leur consentement, et ils doivent recevoir une juste indemnisation pour les dommages causés.

La nature interdépendante de la Tundra

L'interdépendance du climat, du pergélisol, des sols, des plantes, des animaux et des personnes est profonde, et les plantes, les animaux et les personnes qui vivent dans ces milieux sont incroyablement interdépendants les uns sur les autres et sur le délicat équilibre de la vie offert par le climat rude, le pergélisol et les sols.

La végétation et le pergélisol pourraient être interdépendants ou symbiotiques dans certains cas, comme dans la toundra arctique et les zones humides boréales, les tourbières ou les forêts, et la basse température du sol et la couche active peu profonde limitent la croissance des plantes, mais pourraient contribuer à enrichir l'humidité du sol et la matière organique de la couche active en raison de faibles taux de décomposition.

Cette interconnexion signifie que les changements à un élément de l'écosystème de la toundra peuvent avoir des effets en cascade sur l'ensemble du système. Le climat de réchauffement n'affecte pas seulement la température, il modifie la stabilité du pergélisol, qui affecte l'humidité du sol, qui influence les communautés végétales, qui affectent les populations herbivores, qui affectent les prédateurs, et qui, en fin de compte, influence les peuples autochtones qui dépendent de ces animaux pour leur subsistance.

Conclusion : Un écosystème fragile sous pression

La toundra sibérienne est l'un des écosystèmes les plus remarquables de la Terre, où la vie a évolué d'adaptations extraordinaires pour survivre dans des conditions qui semblent presque incompatibles avec l'existence biologique. Des plantes qui peuvent photosynthèse sous la neige au renne avec la vision ultraviolette et la fourrure creuse, des renards arctiques avec la meilleure isolation de tout mammifère aux peuples indigènes qui ont prospéré pendant des millénaires dans ce paysage gelé, la toundra démontre l'incroyable résilience et l'adaptabilité de la vie.

Cette résilience a ses limites. Les environnements fragiles sont à la fois facilement perturbés et difficiles à restaurer si perturbés, et les communautés végétales dans les zones fragiles ont évolué de manière hautement spécialisée pour faire face à des conditions difficiles, ce qui signifie qu'ils ne peuvent tolérer des changements environnementaux.

L'accélération du changement climatique constitue une menace sans précédent pour la toundra sibérienne. Comme le dégel du pergélisol, les déplacements de végétation et les schémas traditionnels de migration des animaux et d'utilisation des terres indigènes sont perturbés, nous risquons de perdre non seulement un écosystème unique, mais aussi des connaissances traditionnelles inestimables et une composante critique du système climatique mondial. Le sort de la toundra est intimement lié à notre propre : le carbone stocké dans ses sols gelés, l'effet albédo de sa surface recouverte de neige et les cultures indigènes qu'elle soutient jouent tous des rôles cruciaux dans le système terrestre élargi.

La compréhension et la protection de la toundra sibérienne exigent la reconnaissance de la chaîne complexe d'adaptations, de relations et de dépendances qui font fonctionner cet écosystème. Des bactéries microscopiques dans les intestins des rennes qui digèrent le lichen aux vastes troupeaux qui migrent sur des milliers de kilomètres, du pergélisol qui est resté gelé pendant des millénaires aux systèmes de connaissances indigènes qui ont soutenu les communautés humaines dans cet environnement extrême, chaque composante joue un rôle vital.

Pour en savoir plus sur les écosystèmes arctiques et les efforts de conservation, visitez le Conseil arctique ou découvrez les perspectives autochtones sur la conservation de la toundra à Survie culturelle. Pour explorer les dernières recherches sur le pergélisol et le changement climatique, la revue Nature fournit des articles scientifiques examinés par des pairs sur l'écologie de la toundra et les changements environnementaux.