La capacité de certaines forêts de conifères occidentales à se rétablir après de graves incendies peut devenir de plus en plus limitée à mesure que le climat continue de se réchauffer, scientifiques du Smithsonian Conservation Biology Institute (SCBI) et de Harvard Forest ont découvert dans une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Biologie du changement global . Bien que la plupart de ces arbres conifères à feuillage persistant soient bien adaptés au feu, l'étude examine si deux facettes probables du changement climatique - plus chaud, des conditions plus sèches et plus grandes, feux de forêt plus fréquents et plus graves - pourraient potentiellement transformer les paysages de systèmes forestiers en systèmes dominés par des arbustes.

Dans le cadre de l'étude, qui a été financé par la National Science Foundation, les scientifiques ont examiné les forêts de conifères de la région richement diversifiée de Klamath, au nord de la Californie et au sud-ouest de l'Oregon. La région de Klamath est un haut lieu botanique, abrite 29 espèces de conifères et une suite d'espèces végétales qui n'existent nulle part ailleurs sur terre.

Les chercheurs ont échantillonné des sites gravement brûlés lors d'incendies de forêt entre 1987 et 2008. Ils ont découvert que, après l'incendie, les arbres et arbustes feuillus s'établissent rapidement soit en repoussant à partir de systèmes racinaires survivants, soit en poussant rapidement à partir de graines qui ont persisté dans le sol. Ces plantes dominaient la végétation pendant au moins les premières décennies après l'incendie. La plupart des conifères, d'autre part, étaient lents à rivaliser, s'appuyant sur l'établissement de nouveaux semis portés par les arbres dans des parcelles moins gravement brûlées ou à l'extérieur du périmètre du feu.

Par conséquent, les conifères n'avaient que quelques années pour s'établir avant que les feuillus et les arbustes en régénération ne deviennent suffisamment denses pour les supprimer. « S'ils manquent cette fenêtre, il y a beaucoup moins de chances de réussir leur établissement et leur croissance sera plus lente, " dit l'auteur de l'étude Kristina Anderson-Teixeira, écologiste forestier au SCBI et au Smithsonian Tropical Research Institute. En réalité, l'étude a révélé que plus l'intervalle entre le feu et l'établissement du conifère est long, plus la croissance de l'arbre est lente.

"L'écosystème de Klamath est une zone de transition importante séparant les arbustes du chaparral californien de la forêt pluviale tempérée du nord-ouest du Pacifique, " dit Jonathan Thompson, écologiste principal à Harvard Forest et co-auteur de l'étude. "Notre travail suggère que le changement climatique poussera le chaparral vers le nord au détriment des forêts de conifères existantes du Klamath."

Étant donné que la plupart des conifères dépendent de la dispersion des graines des arbres survivants, de plus grandes étendues d'incendies de gravité élevée pourraient mettre une partie croissante du paysage en danger de mauvaise régénération des conifères après un incendie. L'étude suggère que cette tendance pourrait être encore plus prononcée parce que dans des conditions plus sèches, des sources de graines plus abondantes sont nécessaires pour soutenir les semis de conifères à des densités suffisantes pour le rétablissement de la forêt. En outre, des recherches antérieures de Thompson et d'autres suggèrent que les jeunes, la végétation dominée par les arbustes qui se développe après un incendie grave a tendance à brûler plus gravement lors des incendies ultérieurs que les forêts de conifères plus anciennes, ce qui signifie qu'une fois qu'un incendie grave convertit une forêt de conifères en un système dominé par des arbustes, la végétation non boisée pouvait se perpétuer presque indéfiniment par un cycle de brûlis répétés.

« Nous voyons le changement climatique affecter le système dans deux directions, " dit Thompson. " D'abord, il ralentit la croissance des conifères, les gardant au ras du sol et plus vulnérables aux futurs incendies pendant une période plus longue. Seconde, le changement climatique rend les incendies plus fréquents. Ce phénomène, que les chercheurs appellent la « compression d'intervalle », ' menace de transformer cela et d'autres arides, forêts sujettes aux incendies dans le monde."

Toujours, certaines parties du paysage peuvent être relativement résilientes. Par exemple, les conifères ont pu se régénérer dans des sites plus humides, même au milieu de parcelles relativement importantes à haute gravité avec peu d'arbres survivants. "La région de Klamath a soutenu les conifères pendant des milliers d'années, ", dit Thompson. "Certaines parcelles survivront sûrement, quel que soit le climat qui leur est réservé."

Les chercheurs espèrent que ces résultats pourraient aider à fournir les informations nécessaires pour hiérarchiser les efforts de gestion. "Notre étude permet d'identifier les endroits les plus à risque de déforestation, où les gestionnaires pourraient soit cibler la gestion pour promouvoir le rétablissement des forêts après les incendies, ou accepter que nous allons voir un certain degré de transformation du paysage dans les prochaines décennies et apprendre à atteindre les objectifs écologiques sous les nouveaux régimes climatiques et de perturbations, " dit Alan Tepley, un écologiste forestier du SCBI et l'auteur principal de l'étude.

Ces résultats pourraient également être appliqués dans un contexte plus large à d'autres écosystèmes forestiers. "Il y a des inquiétudes pour une grande partie de l'ouest des États-Unis et d'autres paysages similaires qui, sous le changement climatique, les forêts peuvent être moins susceptibles de se régénérer, " dit Anderson-Teixeira. " Et cela peut alors réduire la couverture forestière sur le paysage et entraîner de grosses pertes de stockage de carbone. " Selon Anderson-Teixeira, le sort de la région de Klamath dépend en partie des émissions de carbone de la société, où l'augmentation des émissions entraîne un réchauffement accru, ce qui pourrait en fin de compte entraîner une plus grande perte de forêt.