Les forêts de pins et de genévriers abritent une faune et un habitat faunique uniques, ainsi que des zones de randonnée et de loisirs de plein air. Ils font également partie d'un réseau d'écosystèmes sains qui, ensemble, aident à équilibrer la disponibilité, le stockage et le ruissellement de l'eau; et prévenir l'érosion. Une nouvelle étude publiée dans Global Ecology and Biogeography et dirigé par l'Université du Nevada, le chercheur de Reno, Robert Shriver, jette un nouvel éclairage sur ce qui se passe dans les forêts de pins et de genévriers de l'Ouest. La recherche est unique, en ce sens qu'elle examine à la fois la mortalité des arbres, ainsi que le recrutement, ou les nouveaux semis et gaules, pour calculer un « effet net ». Et les nouvelles ne sont pas nécessairement bonnes, en particulier dans les endroits plus chauds et plus secs.

"Nous avons constaté que quatre des cinq espèces étaient en déclin", a déclaré Shriver, professeur adjoint au Collège d'agriculture, de biotechnologie et de ressources naturelles de l'Université. "Et, dans les endroits les plus secs et les plus chauds, jusqu'à environ 50 % des populations sont en déclin. C'est assez grave dans ces endroits, qui sont généralement à des altitudes plus basses qui ont tendance à être plus chaudes et à recevoir moins d'eau que les forêts à des altitudes plus élevées. "

Shriver a déclaré qu'en examinant tous les sites étudiés, qui comprenaient plus de 6 000 parcelles et plus de 59 000 arbres étiquetés, jusqu'à 10 à 20 % des populations étaient en déclin. Parmi les cinq espèces, dont deux pins pinyon et trois genévriers, Pinus edulis , plus communément appelé pinyon à deux aiguilles ou simplement pinyon, a montré les déclins les plus importants, avec environ 24% de ses populations en déclin. Les autres espèces de pinyon et deux des espèces de genévrier ont montré des déclins plus modérés dans l'ensemble, mais des déclins tout de même assez sévères dans les zones plus chaudes et plus sèches. Ces espèces comprennent Pinus monophylla (pinyon à une feuille), Juniperus monosperma (genévrier à une graine) et Juniperus scopulorum (genévrier des Rocheuses). Juniperus osteosperma (genévrier de l'Utah) était la seule espèce qui n'a pas montré de déclin.

"Le genévrier de l'Utah était l'exception à tout", a déclaré Shriver, qui mène des recherches dans le cadre du Département des ressources naturelles et de la science environnementale et de la station d'expérimentation du Collège. "Ce que nous avons trouvé correspond à peu près à ce que nous savons de la résilience de cette espèce. C'est la plus abondante du Grand Bassin et elle est généralement moins vulnérable aux conditions climatiques plus chaudes et plus sèches, ce qui pourrait signifier qu'il pourrait y avoir des changements de composition. à l'avenir, où certaines zones composées d'espèces mixtes pourraient devenir davantage dominées par le genévrier."

Recueillir les données et construire les modèles

En partie, Shriver a utilisé les données du Forest Inventory and Analysis, une enquête nationale sur les terres boisées aux États-Unis, menée par le U.S. Forest Service.

"Ils étiquettent les arbres et reviennent sur les mêmes parcelles pour comparaison au moins tous les 10 ans, mais ils ont un schéma systématique pour déterminer où", a-t-il expliqué. "Ils s'assurent d'obtenir un large échantillon de terres fédérales et privées. Le résultat est un échantillon représentatif de ce à quoi ressemblent toutes les forêts aux États-Unis, couvrant même des endroits très éloignés. C'est échelonné, avec 10 % des parcelles étudiées dans une année donnée."

Shriver a déclaré que les parcelles incluses dans cette recherche sur le pinyon-genévrier ont été échantillonnées pour la première fois entre 2000 et 2007, et ont été étudiées la deuxième fois entre 2010 et 2017. Ce sont les données obtenues au cours de ces périodes de 10 ans qu'il a utilisées pour la recherche. Il a souligné, cependant, que l'enquête du Service forestier ne capture pas des données aussi complètes sur le recrutement ou les semis, car ils ne marquent rien de moins de 1 pouce de diamètre. Les arbres de cette taille sont comptés, mais pas étiquetés.

"Le recrutement est la partie la plus difficile", a-t-il déclaré. "La mortalité des arbres est facile à voir, mais le recrutement est plus difficile à observer, donc il a été plus difficile à prendre en compte. Avoir une population stable dépend à la fois de la mortalité et du recrutement. Nous avons donc développé une nouvelle approche statistique qui nous a permis de comprendre et de prendre en compte Grâce à ces approches de modélisation, nous avons pu quantifier le taux de recrutement dans ces différentes zones, puis combiner ces données avec les données de mortalité pour obtenir une image plus claire et précise de ce qui se passe réellement en termes de changement dans les populations d'espèces sous différentes conditions climatiques et densités boisées dans différentes régions."

La recherche a exclu les parcelles où la mortalité due au feu ou la récolte intentionnelle d'arbres s'est produite, permettant aux chercheurs d'observer plus directement les changements se produisant en raison des conditions climatiques dans l'aire de répartition de chaque espèce.

Impacts des résultats

Shriver dit que les déclins des populations qu'ils ont calculés pourraient être importants pour un certain nombre de raisons.

"En ce qui concerne la faune, l'effet le plus important concerne probablement le geai pinyon, qui est en déclin depuis deux décennies et qui dépend vraiment des graines produites par le pin pinyon", a-t-il déclaré. "Les zones où le geai pinyon a tendance à choisir se situent à la frontière de l'armoise et du pinyon. Il aime les habitats qui sont probablement les plus vulnérables. Mais, au-delà du geai pinyon, un certain nombre d'espèces pourraient certainement être affectées - le cerf mulet , et d'autres oiseaux et animaux sauvages."

En outre, Shriver a déclaré que la récolte des pinyons et des pignons de pin est culturellement importante, pour les Amérindiens et les autres, et que les forêts de pinyon et de genévrier offrent une valeur récréative aux randonneurs et aux amateurs de plein air. Surtout, ajoute-t-il, il y a les fonctions que jouent les forêts de pins et de genévriers dans nos bassins versants. Les forêts de pins et de genévriers jouent un rôle important dans la rétention de l'eau et du sol à certains endroits.

Que nous réserve l'avenir ?

"Nous verrons probablement des changements assez importants dans l'endroit où nous trouvons des forêts dans le Grand Bassin et le Sud-Ouest au cours des prochaines décennies", a déclaré Shriver. "Beaucoup d'endroits où nous avons vu des forêts, nous ne les voyons peut-être pas, en particulier à basse altitude, car elles ont tendance à être les plus chaudes et les plus sèches."

Shriver a déclaré qu'il y a eu beaucoup d'expansion dans ces forêts depuis le milieu des années 1800 et que certains déclins ne sont peut-être pas une mauvaise chose partout. Par exemple, dans certaines régions, les forêts de pinyons et de genévriers ont empiété sur des écosystèmes arbustifs qui fournissent d'importants services écosystémiques et un habitat faunique unique. And, the trees, especially when packed in too densely and without enough moisture, also increase the intensity of wildfires.

"Our results also suggest that for some locations, management actions could slow down or reverse the woodland declines," Shriver said. "As it gets warmer and drier, the density of trees a landscape is able to support lessens, so reductions in tree density might expand the envelope of where the trees can be, reducing the chance of large tree mortality events."

While woodland decline could create an opportunity for expansion of native shrublands such as sagebrush, Shriver cautioned that other, less beneficial vegetation could also take hold.

"Just because the pinyon and juniper die off, doesn't mean something desirable would establish in their place," he said. "You might get cheatgrass or other undesirable vegetation."

Shriver said the purpose of the research and models it created is to help anticipate the vulnerability of woodlands and forecast coming range shifts, so that we might be able to sway the outcomes to be more positive ones.

"If we know where this is likely to happen, we can do the best we can to influence what might happen next," he said. "We might be able to direct these into ecosystems that might support native plants and animals in the Great Basin and the Southwest, and fit into our watersheds in a beneficial way." + Explorer plus loin

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