Les forêts tropicales sont des écosystèmes hautement productifs, représentant près de la moitié du puits de carbone forestier mondial. Si les forêts tropicales ne peuvent plus éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère, les effets du changement climatique pourraient devenir encore plus graves.
Ces derniers temps, il s'est avéré que ces forêts sont de plus en plus limitées en nutriments, ce qui peut affecter leur résilience aux sécheresses saisonnières et la vitesse à laquelle elles peuvent éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère.
Pour étudier cela, une équipe de recherche internationale dirigée par l'Université de Göttingen a mis en place la première expérience africaine d'addition d'azote, de phosphore et de potassium à grande échelle dans la forêt de Budongo en Ouganda. Leurs recherches ont montré qu’augmenter la disponibilité de certains nutriments peut potentiellement maintenir la productivité de ces forêts même dans des conditions de sécheresse intense – conditions déjà répandues dans la plupart des régions du monde. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Geoscience .
Les chercheurs ont étudié comment les nutriments contrôlent la production de feuilles mortes sur le sol forestier. Les feuilles des plantes éliminent activement de l’atmosphère le dioxyde de carbone produit par l’homme lorsqu’elles effectuent la photosynthèse pour fabriquer leur propre nourriture. Ce processus conduit à une accumulation de carbone dans le bois de la plante ou dans les feuilles elles-mêmes. Cependant, dans des conditions de sécheresse, la plupart des arbres réagissent en perdant leurs feuilles, ce qui réduit le taux d'élimination du carbone de l'atmosphère.
Finalement, la plante entière meurt si la sécheresse persiste pendant une période prolongée. Cependant, les chercheurs ont découvert en particulier que pour les arbres carencés en potassium, l'augmentation de la disponibilité de ce nutriment pendant la période la plus sèche retarde de quatre semaines la perte de la plupart des feuilles.
Pour surmonter les faibles niveaux de potassium, les arbres ont réattribué le potassium de leurs feuilles mourantes au reste de la plante avant de le perdre. L'auteur principal, le Dr Raphael Manu de l'Université de Göttingen, explique :"Cette faible disponibilité de potassium et de phosphore peut rendre cet écosystème forestier tropical vital plus vulnérable à la sécheresse et un puits de carbone moins efficace."
Dans des conditions sèches, le potassium aide les plantes à réguler efficacement les minuscules pores de leur épiderme, et le phosphore joue un rôle important dans la conservation de l’eau au sein de la plante. Cela explique pourquoi ces deux nutriments sont si importants lorsque les conditions deviendront plus sèches à l'avenir.
Le professeur Edzo Veldkamp de l'Université de Göttingen ajoute :"C'est la première fois que nous associons expérimentalement la disponibilité des nutriments du sol à la réponse saisonnière à la sécheresse des forêts tropicales."
Plus d'informations : Raphael Manu et al, Réponse de la productivité des forêts tropicales à la sécheresse saisonnière médiée par la disponibilité du potassium et du phosphore, Nature Geoscience (2024). DOI : 10.1038/s41561-024-01448-8
Informations sur le journal : Géosciences de la nature
Fourni par l'Université de Göttingen