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Comment l’anatomie des arbres change en réponse aux épisodes de sécheresse

Crédits : pixnio.

Des expériences de terrains effectuées sur des parcelles expérimentales en région tropicale révèlent comment l’anatomie des arbres change en réponse à des conditions de sécheresse prolongée. Ces données pourront servir à mieux prévoir la façon dont le changement climatique affectera les forêts tropicales. Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

Les périodes de sécheresse prolongée ne sont pas des épisodes climatiques bien vécus par les systèmes forestiers, en particulier ceux situés dans les tropiques. En effet, ces derniers fonctionnent sur la base d’une importante disponibilité en eau. Si celle-ci vient à manquer pendant une durée trop importante, des détériorations – potentiellement dramatiques – finissent par apparaître.

Cela peut aller d’un simple ralentissement de la croissance des plantes à un effondrement à grande échelle de l’écosystème dans le pire des scénarios. Dans tous les cas, cela influence notablement le cycle du carbone ainsi que celui de l’eau, et donc le climat mondial.

Des expérimentations grandeur nature

Afin de mieux comprendre les effets des sécheresses sur les forêts tropicales matures, un groupe de chercheurs a récemment effectué des expériences de terrain sur des parcelles de végétation destinées à cet effet. Un demi-hectare de forêt a été couvert de façon à limiter les précipitations reçues, créant ainsi un état de sécheresse artificiel. Un autre situé à proximité a servi de référence. Il n’était pas couvert et recevait par conséquent les quantités d’eau adéquates. L’expérience a duré pendant 2 ans.

forêt sombre
Crédits : Flickr.

Les résultats obtenus sont riches d’enseignements. Ils montrent qu’en réponse au déficit hydrique, l’anatomie des arbres se modifie. Les modifications diffèrent suivant les espèces. Chez certaines, les vaisseaux situés dans le bois et qui servent au transport de l’eau du sol vers les feuilles sont devenus plus petits ou moins nombreux. Chez d’autres, les feuilles et les tissus formant le bois sont devenus moins épais et plus riches en fibres. Ces modifications anatomiques montrent que les arbres matures s’adaptent – dans une certaine mesure – aux conditions de sécheresse.

La compréhension et la quantification de ce comportement adaptatif présentent un enjeu important étant donné l’empreinte de ces écosystèmes sur le climat mondial. « Les arbres des forêts tropicales jouent un rôle important dans le bilan hydrique de la planète », indique David Y. P. Tng, auteur principal de l’étude publiée le 11 décembre 2018. « Chaque arbre agit comme une fontaine, puisant l’eau dans le sol et l’extrayant vers l’atmosphère. Un seul grand arbre mature peut brasser plus de 100 000 litres d’eau par an. Une forêt est donc très importante pour le maintien du climat local », poursuit-il.

Une adaptation limitée

Même si les chercheurs n’ont pas encore bien cerné les limites à cette capacité d’adaptation, on s’attend à ce que le transport d’eau du sol vers l’atmosphère soit ralenti. L’arbre assure en quelque sorte sa sécurité hydrique en limitant la quantité d’eau restituée à l’environnement. Toutefois, à terme, ce processus tend à provoquer un ralentissement du cycle hydrologique local, lequel rétroagit alors sur le couvert végétal.

Ainsi, en cas de sécheresse durable et/ou récurrente, un cercle vicieux peut se mettre en route. La végétation finirait en quelque sorte par être victime de ses propres effets. Cela suggère que les changements anatomiques cités précédemment ne sont efficaces que pour encaisser un épisode de sécheresse à relativement court terme. Une nouvelle peu engageante lorsque l’on sait que les déficits hydriques sont prévus devenir plus fréquents et/ou plus persistants avec le changement climatique.

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