Établir pourquoi certaines populations d’arbres survivent à la sécheresse quand d’autres déclinent
La sécheresse due au changement climatique perturbe les populations d’arbres et la répartition des espèces d’arbres à travers le monde. Les prévisions laissent penser que la hausse mondiale des températures devrait déplacer les espèces d’arbres vers le pôle et vers les hauteurs, suivant les climats auxquels elles sont adaptées. Il s’ensuit conséquemment des pertes de populations et des extinctions régionales pour les espèces aux lisières arrières, c’est-à-dire les zones de répartition des espèces les plus sujettes à la sécheresse. Bien que ces prévisions soient bien étayées dans la documentation, des preuves démontant la persistance des populations à ces lisières s’accumulent également. Le projet PERS-RELICT-CLIM s’est surtout concentré sur les populations résiduelles. C’est l’exemple le plus impressionnant de persistance où les populations restent isolées géographiquement dans les climats marginaux, significativement plus secs que ceux tolérés par l’espèce. Approches de terrain, moléculaires et de modélisation Le projet PERS-RELICT-CLIM, financé par l’UE, a été conçu pour proposer un cadre de recherche et d’analyse des lisières des espèces et pour montrer comment une telle analyse peut améliorer la compréhension des réponses des populations des lisières face à une sécheresse accrue. Les chercheurs ont développé le cadre méthodologique en s’appuyant sur l’habitat, les informations fonctionnelles, génétiques et démographiques. Ils ont établi l’étude aux lisières du hêtre (Fagus sylvatica L.), une espèce dont l’importance écologique est significative, mais qui reste très sensible à la sécheresse. La recherche sur le terrain a examiné l’impact de l’augmentation de la sécheresse sur les réponses démographiques des populations et la performance physiologique des arbres, et a évalué la contribution des conditions microclimatiques à la persistance de la population. L’équipe a également déterminé si la fragmentation de l’habitat entraînait l’isolement génétique et la perte de la diversité génétique, en évaluant les conséquences du déclin futur de la population. L’approche de modélisation a étudié la dynamique de croissance des arbres sous différents scénarios de changement climatique, en utilisant un vaste réseau de données dendroécologiques à travers l’Europe. Les premiers résultats indiquent une plus grande résilience à la sécheresse que prévu dans les populations géographiquement isolées des habitats les plus exposés à la sécheresse. Dans le même temps, les chercheurs ont découvert que le cœur de la zone était plus fortement touché par les sécheresses récurrentes. Résumant les résultats du projet, le professeur Alistair Jump, son coordinateur, a déclaré: «Notre projet suggère fortement que nous devons évaluer le déclin de la population sous un angle différent, avec une méthodologie améliorée. Notre cadre peut considérablement nous aider à mieux comprendre et prévoir la dynamique des espèces des lisières.» Les preuves empiriques que le projet a collectées laisse à penser que la dynamique de la population des lisières est déterminée par des facteurs écologiques et évolutifs complexes et qu’ils ne répondent pas toujours parfaitement aux prévisions concernant les conséquences du réchauffement climatique. Étendre la portée Les résultats de PERS-RELICT-CLIM pourraient bénéficier à différentes disciplines, de l’écologie de la population à la génétique des populations et à la biogéographie. Les informations recueillies par le projet amélioreront notre compréhension des impacts du changement climatique sur la distribution des espèces des lisières, contribuant à prédire les conséquences, que ce soit dans le domaine des extinctions régionales et des cascades trophiques (interactions de la chaîne alimentaire) ou de la dynamique du carbone et de l’eau. Le chargé de recherche du projet, le Dr Albert Vilà-Cabrera, conclut: «Le cadre proposé et les informations obtenues au cours de ce projet pourraient accroître la prévisibilité des impacts du changement climatique sur un large éventail de taxons et d’écosystèmes. Il peut être utilisé pour optimiser les stratégies de conservation afin de maintenir les fonctions et les services que les populations des lisières fournissent aux sociétés humaines, comme la régulation du cycle de l’eau et des nutriments, des habitats pour la biodiversité.» Il est prévu d’intégrer des facteurs comme les changements d’affectation des terres ou les invasions biologiques au cadre de PERS-RELICT-CLIM. Enfin, la combinaison d’approches basées sur le terrain et de méthodologies de télédétection pourrait également améliorer la compréhension prédictive de la dynamique des populations des lisières.
Mots‑clés
PERS-RELICT-CLIM, arbres, espèces, changement climatique, adaptation, évolution, lisières, écologie, conservation, population, sécheresse, résilience