De nombreuses espèces végétales, dont probablement un tiers de tous les arbres, sont menacées d'extinction. L'une des menaces croissantes est le changement climatique rapide et l'incapacité des plantes à se déplacer assez rapidement, ou à franchir les barrières, vers des endroits où elles peuvent persister. Cette menace est particulièrement aiguë pour les espèces qui vivent sur ou à proximité des sommets froids des montagnes et qui n'ont aucune possibilité d'aller plus haut à mesure que les températures augmentent. Une équipe de recherche a étudié l'implication du changement climatique pour la distribution de ces espèces. Ils ont constaté que les "lacunes" dans la forêt peuvent être essentielles.

Malgré une longue histoire de recherche sur la distribution des espèces, nous ne comprenons pas entièrement les mécanismes qui déterminent où différentes espèces d'arbres peuvent et ne peuvent pas se produire. Par exemple, la température a longtemps été supposée être le principal déterminant en montagne. Cependant, la concurrence entre les espèces peut également jouer un rôle majeur en empêchant certaines de se produire là où elles pourraient autrement. Par conséquent, les distributions observées peuvent ne pas représenter la gamme complète des conditions qu'une espèce peut, du moins parfois, tolérer. Reconnaître ces nuances est essentiel pour prévoir et gérer les impacts du changement climatique, car de nombreuses espèces peuvent être capables de supporter le réchauffement des températures si la concurrence est gérée.

Expérience de transplantation de semis

Pour améliorer notre compréhension de ces opportunités, des chercheurs de l'Université et de la recherche de Wageningen et de l'Université norvégienne des sciences de la vie, avec le soutien du Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, ont mis en place une expérience de transplantation de semis dispersée dans les montagnes de Talamanca au Costa Rica.

Cette zone offre des conditions idéales pour étudier les mécanismes qui sous-tendent la distribution des arbres. Les chercheurs ont transplanté des semis de diverses espèces d'arbres à la fois au-dessus (à des températures plus froides) et en dessous (à des températures plus chaudes) des plages d'altitude où ils sont normalement observés. Cela a été fait à la fois dans des zones avec un accès complet à la lumière et dans des endroits plus ombragés à l'intérieur de la forêt.

Miguel Muñoz Mazón, qui a développé l'étude dans le cadre de son doctorat, a déclaré :"Nous avons cherché à séparer le rôle de la température et de la compétition pour la lumière sur la survie et la croissance des espèces. En bref, nos résultats montrent que certaines espèces d'arbres tropicaux qui se produisent naturellement uniquement en hauteur sur les montagnes froides peuvent persister beaucoup plus bas là où il fait chaud s'ils ont suffisamment de lumière."

Adaptation plus facile à la chaleur dans les lieux ouverts

Les découvertes de l'équipe ont été récemment publiées dans la revue Oikos . Après un an et demi, les chercheurs ont découvert que lorsque certaines espèces étaient transplantées à l'air libre avec une bonne lumière dans les trouées forestières, elles survivaient et poussaient dans des endroits beaucoup plus bas et plus chauds. Muñoz Mazón a déclaré:"Il était remarquable d'observer que des espèces comme l'arbuste indigène de haute altitude Hypericum irazuense pouvaient prospérer à des températures de 10 degrés Celsius plus chaudes que là où elles se produisent actuellement. Nos résultats laissent espérer que certains effets du changement climatique pourraient être quelque peu améliorés moins certaines espèces par une gestion appropriée."

La persistance des espèces dans un avenir plus chaud peut dépendre de la tolérance à un changement climatique et des changements subséquents dans la communauté des espèces. Cela sera particulièrement important dans les habitats, tels que les sommets des montagnes, où la dispersion est limitée. Ces emplacements représentent souvent des "îles" entourées d'une mer de forêt. Muñoz Mazón a déclaré :"Avec le changement climatique, nous nous attendons à ce que certaines de ces espèces augmentent et se produisent à des altitudes plus élevées, avec des implications négatives potentielles pour les espèces déjà présentes là-bas."

Minimiser la concurrence pour la lumière

L'étude soutient que la création de vides appropriés dans le couvert forestier qui offrent aux jeunes plants suffisamment de possibilités de s'établir et de croître peut jouer un rôle essentiel pour assurer la persistance et ralentir la perte de nombreuses espèces d'arbres. S'assurer que ces lacunes sont disponibles, que ce soit par des processus naturels ou gérés, peut aider au moins certaines espèces à persister dans leurs aires de répartition actuelles.

"Nous avons été enthousiasmés par cette preuve de concept. La prochaine étape consistera à clarifier quelles options de gestion peuvent être appliquées à quelles espèces et quels peuvent être les gains", a déclaré Douglas Sheil, professeur à l'Université de Wageningen, à l'origine du projet.