La durée de la période de végétation – c'est-à-dire le temps qui s'écoule entre le défeuillage (émergence de la première feuille) au printemps et le début de la défoliation en automne – est un paramètre écologique très significatif qui a une influence considérable à la fois sur la productivité des plantes et le cycle biogéochimique des nutriments vitaux dans les écosystèmes. Cependant, les mécanismes qui déterminent la durée de la période de végétation pour une espèce donnée sont mal compris. D'où, afin d'évaluer l'impact potentiel du changement climatique mondial sur la productivité des plantes, par exemple, plus d'informations sur le calendrier des saisons de croissance d'un large éventail d'espèces végétales sont nécessaires. Dans une étude à grande échelle, Susanne Renner, professeure de botanique à LMU, et son collègue Constantin Zohner ont maintenant mesuré ce paramètre pour un large échantillon d'espèces de plantes ligneuses de l'hémisphère nord. leurs découvertes, qui ont maintenant été publiés dans la revue Écologie et évolution de la nature , révèlent des différences significatives entre les espèces originaires d'Amérique du Nord d'une part, et les arbres et arbustes d'Europe et d'Asie de l'Est d'autre part.

Susanne Renner est également directrice du Jardin botanique de Munich, qui a en culture quelque 19, 000 espèces et sous-espèces de plantes du monde entier. Pour leur nouvelle étude, Renner et Zohner ont sélectionné 396 espèces de plantes ligneuses cultivées en permanence à l'extérieur et déterminé la durée de leurs périodes de végétation respectives dans des conditions ambiantes. « En plus de réaliser un suivi phénologique, nous avons déterminé expérimentalement le moment de la dégradation de la chlorophylle dans les feuilles, qui signale le début du processus de sénescence, " explique Zohner.

Étonnamment, les données expérimentales ont révélé que chez les espèces nord-américaines, la dégradation de la chlorophylle commence, en moyenne, 9 jours plus tôt que chez les espèces européennes et 11 jours plus tôt que chez les espèces d'Asie de l'Est. Inversement, quand ils ont déterminé les dates d'émergence des feuilles, ils ont découvert que la feuillaison des plantes nord-américaines était nettement retardée par rapport aux plantes ligneuses européennes et asiatiques de leur échantillon expérimental. L'effet global de ces disparités est que les espèces indigènes d'Amérique du Nord ont une période de végétation d'environ 3 semaines plus courte que celle de toute autre espèce, tous cultivés dans les mêmes conditions expérimentales. Renner et Zohner postulent que cette différence intrinsèque reflète le fait que la gamme interannuelle de températures sur le continent nord-américain est plus grande que celle rencontrée en Europe ou en Asie. Ce facteur devrait favoriser l'adoption d'une stratégie de croissance plus conservatrice, qui devrait minimiser le risque d'exposition au froid aux deux extrémités de la saison de croissance.

Sur les 396 espèces sélectionnées pour l'étude, 110 espèces européennes et asiatiques se sont établies en Amérique du Nord, mais ont conservé les périodes de croissance plus longues caractéristiques de leurs habitats ancestraux. On pensait que ce trait pourrait donner à ces espèces un avantage sur les arbres et arbustes indigènes. En effet, environ la moitié de ces espèces introduites sont classées comme envahissantes, alors qu'ils continuent d'étendre leur aire de répartition géographique dans leur nouvelle maison. Les chercheurs munichois ont donc cherché à savoir si les saisons de croissance naturellement plus longues des espèces introduites pouvaient favoriser leur dispersion en Amérique du Nord.

« Nous avons donc demandé si les espèces introduites invasives et non invasives diffèrent ou non par la durée de leurs périodes de végétation, " Renner dit, "et ont constaté qu'ils ne le font pas. Ainsi, la longueur de la saison de croissance à elle seule est un mauvais indicateur de la capacité d'une espèce à coloniser de nouveaux habitats. En tout cas, en raison de leurs périodes de croissance intrinsèquement plus longues, ces espèces non indigènes auront un impact sur la productivité des plantes et le bilan CO2 des forêts nord-américaines. »