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Le déplacement de la limite de la forêt dépend de la température, mais en grande partie aussi d’autres facteurs. Ceux-ci ont été analysés par des chercheurs du WSL et du SLF.
En raison du réchauffement climatique, la limite de la forêt se déplace aujourd’hui déjà vers des altitudes plus élevées ainsi qu’en direction des pôles. Mais jusqu’à ce jour, on ne sait pas exactement avec quelle ampleur et à quelle vitesse ce processus se déroulera dans les années à venir. Une question importante à cet égard est de savoir si et sous quelles conditions les semences d’arbres peuvent germer et croître au-dessus de la limite actuelle de la forêt.
Ces questions ont maintenant été étudiées par des chercheurs du WSL et du SLF dans le cadre d’une expérience de germination (seulement en allemand et anglais). A cet effet, ils ont semé au Stillberg près de Davos des graines de mélèzes et d’épicéas à trois altitudes différentes: à la limite naturelle de la forêt aux alentours de 2100 m ainsi que 150 m plus bas et 300 m plus haut. Les chercheurs ont comparé combien de graines ont germé aux différentes altitudes et combien de plants ont survécu aux deux premiers hivers. Ils ont en outre examiné l’influence de la disponibilité des semences, de la concurrence des autres plantes ainsi que d’autres facteurs sur le pouvoir de germination.
La disponibilité des semences et la concurrence de la végétation jouent un rôle déterminant
Les résultats ont surpris les chercheurs: Sur le site le plus élevé, à 2400 m, les graines semées ont globalement mieux germé qu’aux altitudes inférieures. Cela montre que des arbres peuvent également bien germer loin au-dessus de la limite de la forêt. Ceci n’a toutefois été observé qu’avec des graines semées, alors que sur les surfaces de contrôle aucun jeune arbre ne poussait naturellement. Selon les chercheurs, la raison en est que les semences germinatives y sont absentes. A la limite de la forêt, les arbres ne produisent en effet que peu de graines et seulement des graines de mauvaise qualité en raison du climat défavorable.
Contrairement au site le plus élevé, au niveau de la limite de la forêt, la densité de la végétation empêchait la germination: Tant les épicéas que les mélèzes ne germaient en grand nombre que si la végétation avant été éliminée avant le semis. Cela montre que la concurrence d’arbustes nains tels que des rhododendrons et d’une autre végétation couvrant le sol entrave fortement la germination des graines d’arbres. A toutes les altitudes, d’autres facteurs, tels que l’origine des semences ou l’abroutissement par des animaux, influençaient par ailleurs la réussite de la germination.
Survie uniquement en présence de conditions optimales
Pourtant, même après une bonne germination, les hivers font fortement régresser les jeunes pousses – tout particulièrement au-dessus de la limite de la forêt. A cet emplacement, seuls quelque deux pour cent des plants avaient survécu après deux ans, alors qu’à la limite de la forêt, la proportion était d’environ 40 pour cent. Les plants étaient par ailleurs nettement plus petits que ceux de la limite de la forêt. «Cela laisse supposer qu’au-dessus de la limite de la forêt les jeunes arbres ne peuvent survivre longtemps que lorsque les conditions sont optimales», précise Esther Frei, chercheuse au WSL.
En collaboration avec des collègues canadiens, les chercheurs ont récemment publié leur étude dans la revue spécialisée «Scientific Reports». Ils envisagent maintenant de combiner leurs résultats avec ceux d’autres sites de recherche à la limite de la forêt dans les Alpes et aux pôles. L’expérience menée au Stillberg fait partie de l’initiative coordonnée G-TREE (Global Treeline Range Expansion Experiment), dans laquelle des essais similaires de germination sont menés depuis 2013 sur quinze sites au niveau mondial. L’objectif est de déterminer l’influence de différents facteurs sur la montée de la limite correspondante de la forêt.