Les cernes des arbres révèlent la vulnérabilité d’une forêt à la sécheresse
L’étude de la résilience des arbres est essentielle pour prévoir si les espèces d’arbres s’adapteront, décaleront leurs aires de répartition ou s’éteindront à la suite des changements environnementaux rapides prévus par la plupart des modèles climatiques. Étant donné que l’effet de la sécheresse sur la croissance des arbres peut affecter leur survie, et donc la productivité du bois et la conservation des forêts, il est crucial d’évaluer comment atténuer les effets du changement climatique en identifiant les signaux précoces associés à la mortalité des arbres afin d’améliorer la gestion des forêts. Le projet TreEsilience, financé par l’UE, a analysé ces signaux afin de mieux comprendre l’impact du changement climatique. «La sécheresse affecte la croissance des arbres différemment, en fonction des populations et au sein de ces dernières. Ainsi, l’identification des provenances ou des arbres individuels présentant la meilleure résilience pourrait accroître les chances de succès des futures pratiques de gestion et de conservation», explique Lucía DeSoto, chercheuse principale du projet TreEsilience. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, Lucía DeSoto a découvert que les arbres morts lors des pénuries d’eau avaient moins bien résisté aux sécheresses non létales précédentes par rapport aux arbres survivants coexistants de la même espèce, au sein des mêmes populations. «Ce résultat essentiel met en évidence le lien qui existe entre le risque de mortalité et les différences observées dans les stratégies passées de résilience à la sécheresse, qui peuvent apparaître au niveau de la croissance des cernes des arbres», explique-t-elle.
Une nouvelle façon d’évaluer la résilience potentielle
À la connaissance de Lucía DeSoto, ce projet est le premier à évaluer les liens directs entre la résilience à la sécheresse et le risque de mortalité future, «surtout parce qu’il est difficile d’évaluer, de manière empirique, à la fois la résilience et la mortalité sur un même arbre individuel». La nouveauté consiste ici à utiliser les données des cernes des arbres qui permettent une quantification rétrospective des effets de la sécheresse à une résolution annuelle pour de nombreux individus, populations et espèces. L’équipe, basée au Conseil national espagnol de la recherche à Almería, a utilisé deux bases de données: la base de données International Tree Ring Data Bank (ITRDB) et la base de données tree width growth-mortality (TRW-mortality). L’ITRDB comporte 172 054 séries de cernes d’arbres qui proviennent de 4 438 emplacements. La base de données TRW-mortality rassemble des données sur les cernes de 2 970 arbres morts et 4 224 arbres vivants provenant de 190 sites et de 36 espèces, où la mortalité a été surtout induite par le stress, notamment par la sécheresse. «Les deux bases de données ont rassemblé des informations sur des cernes d’arbres provenant surtout de conifères et d’écosystèmes tempérés, méditerranéens et boréaux de l’hémisphère Nord. Nous reconnaissons que la couverture spatiale de notre jeu de données est limitée, même s’il couvre néanmoins une grande variété de conditions géographiques et climatiques au sein de ces régions», ajoute Lucía DeSoto. Comme la disponibilité de l’eau et la température affectent les performances des arbres, les populations d’arbres provenant de climats appropriés sont censées afficher des taux de croissance plus élevés, qui peuvent être mesurés au travers des cernes des arbres, avec une résolution annuelle. Cela donne aux chercheurs un aperçu des événements potentiellement stressants. Lucía DeSoto poursuit: «Les données relatives aux cernes des différentes espèces ont été combinées avec leur “capacité d’adaptation au climat”. La capacité d’adaptation au climat est obtenue à l’aide d’un modèle de distribution des espèces qui modélise la niche abiotique correspondant à chaque espèce. Cela permet de caractériser les conditions hydriques des populations et de décrire les gradients des conditions environnementales pour l’aire de répartition des espèces.»
Faire bon usage des informations disponibles
En se basant sur ses travaux, Lucía DeSoto estime que les modèles de répartition des espèces doivent clairement tenir compte du fait que la réponse au climat n’est pas homogène sur toute l’aire de répartition d’une espèce d’arbre donnée. Les résultats du projet seront intégrés aux modèles de répartition des espèces afin d’identifier les zones sensibles et les espèces d’arbres vulnérables à des fins de conservation, ainsi que les provenances des arbres qui manifestent une forte résilience et conviennent à un reboisement plus efficace. «Nous aimerions mettre au point un protocole permettant de sélectionner, comme candidats à la récolte, les arbres qui ont moins de chances de surmonter les sécheresses à venir. Cela permettrait de mettre en place et de surveiller une évolution assistée de la forêt.» Le projet recherche désormais des professionnels, des décideurs et des parties prenantes prêts à utiliser le protocole pour en évaluer la viabilité.
Mots‑clés
TreEsilience, sécheresse, cernes des arbres, résilience des arbres, mortalité des arbres