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10.12.2018 | News WSL
Le froid ne leur pose pas de problème, mais les fortes sécheresses les mettent à rude épreuve: les pins tordus, une essence emblématique du Nord canadien, ne peuvent pas s'adapter à la sécheresse. Telle est la conclusion d'une expérience de terrain inédite à laquelle a contribué l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL). Les résultats pourraient également s'appliquer aux forêts de montagne suisses.
De nombreuses indications donnent à penser que les périodes de sécheresse liées aux changements climatiques deviendront plus fréquentes et plus longues. Les arbres doivent pouvoir les supporter sous peine de mourir. Mais pourquoi certains arbres sont-ils mieux armés pour faire face à la sécheresse que d'autres? Les arbres adaptés au froid, comme le pin tordu (Pinus contorta) des forêts du Nord canadien, font preuve d'une faible tolérance à la sécheresse. Une équipe de chercheurs du Canada, d'Allemagne et de Suisse a analysé leurs cernes de croissance pour comprendre le contexte biologique de ce phénomène.
L'équipe autour de Miriam Isaac-Renton de l'Université de l'Alberta (Canada) s'est appuyée sur une expérience originale à long terme. Il y a plus de 30 ans, des semis de pins des régions nordiques, humides et froides ont été transplantés sur un site plus chaud pour simuler un scénario de réchauffement. À partir des cernes de ces pins aujourd'hui adultes, les chercheurs ont recueilli des données sur de nombreux processus biologiques de croissance pour en déduire l'adaptabilité des arbres aux périodes de sécheresse. Ces paramètres comprennent la croissance du tronc, la structure du tissu ligneux transportant l'eau, et les fluctuations de l'ouverture des stomates, c'est-à-dire des pores des feuilles qui se ferment en cas de sécheresse pour prévenir les pertes d'eau.
Dommages causés par la pénurie en eau
Les chercheurs ont notamment découvert qu’avec la sécheresse, les arbres issus de la limite septentrionale de la forêt produisaient des cellules ligneuses aux parois particulièrement minces s’ils poussaient dans des stations au sud. Ces cellules, qui assurent la circulation de l'eau, sont de ce fait fragilisées et plus susceptibles d'être endommagées lorsque l'eau se fait rare. Pendant la sécheresse, ces arbres ne semblent pas très bien réguler l'ouverture de leurs stomates. «Nos résultats montrent que les arbres de ces régions nordiques et froides sont physiologiquement mal adaptés aux fortes sécheresses», explique Kerstin Treydte du WSL, co-responsable de cette étude. Les résultats viennent de paraître dans la revue Nature Communications.
Les forêts de montagne peut-être aussi menacées
Ce résultat est intéressant pour la Suisse car il montre que les arbres dont la répartition est limitée par le froid, comme à haute altitude dans les Alpes, ne bénéficieront pas nécessairement du réchauffement si celui-ci s'accompagne de sécheresse. Une hausse des températures dans des régions froides peut temporairement améliorer les conditions de croissance, comme cela a été démontré dans de nombreuses régions des Alpes. Toutefois, des sécheresses plus marquées pourraient annuler cet avantage à long terme . «Les changements climatiques et les conditions climatiques extrêmes qui leur sont associées, comme les fortes sécheresses, affectent les forêts du monde entier. Cependant, les espèces d'arbres originaires de régions déjà sèches aujourd’hui sont mieux adaptées à ces extrêmes que celles provenant de régions encore relativement humides. Elles seront davantage menacées si les épisodes de sécheresse se multiplient à l'avenir», précise Kerstin Treydte. Cela s'applique au pin tordu, mais peut-être aussi aux espèces d'arbres des hautes altitudes des Alpes.
Cependant, l'étude indique également une solution possible, du moins pour la sylviculture: elle a en effet également démontré que les arbres des régions plus méridionales du Canada résistent mieux à la sécheresse. Par conséquent, les forestiers pourraient accroître la tolérance à la sécheresse des forêts en plantant des semis d'origine méridionale dans les régions menacées, et ainsi anticiper les événements climatiques extrêmes.