Des étés plus secs et une baisse du manteau neigeux moyen au cours des 40 dernières années ont gravement entravé l'établissement de deux espèces d'arbres fondamentales dans les régions subalpines de la chaîne frontalière du Colorado, suggérant que le réchauffement climatique fait déjà des ravages sur la santé des forêts dans certaines régions du sud des montagnes Rocheuses.

Les résultats, qui ont été publiés aujourd'hui dans la revue Écologie , montrent que l'établissement des épinettes et des sapins s'est limité à quelques années avec un manteau neigeux supérieur à la moyenne et plus frais, des conditions estivales plus humides, qui se sont toutes raréfiées au cours des dernières décennies. L'étude est considérée comme la première à reconstruire la fréquence d'établissement sur une base annuelle pour les deux espèces de conifères.

« Depuis 1975, il y a eu moins d'années favorables à l'établissement des semis, " dit Robert Andrus, auteur principal de l'étude et chercheur diplômé au département de géographie de CU Boulder. "Notre étude indique que la disponibilité de l'humidité est le facteur clé de ces événements dans les forêts de haute altitude du Colorado."

La hausse des températures a augmenté le taux de mortalité des arbres dans l'ouest américain, y compris les forêts subalpines du Colorado Front Range, ce qui rend impératif pour les épicéas et les sapins de s'établir avec succès et régulièrement afin de remplacer les cohortes tombées. Dans les forêts de conifères subalpines, l'établissement des plantules se produit lorsque de grandes quantités de graines disponibles coïncident avec des conditions climatiques favorables.

Les chercheurs ont compté plus de 150, 000 cernes d'arbres provenant de 450 épicéas d'Engelmann et 500 sapins subalpins collectés sur des sites de recherche allant de Rollins Pass à Brainard Lakes Recreation Area dans le Front Range du Colorado. Les anneaux, qui permettent de jauger l'année d'implantation de l'arbre, pourraient alors être comparées aux données climatiques et au manteau neigeux remontant à 1940.

Des hypothèses antérieures ont suggéré que l'établissement des semis d'arbres pourrait en fait être facilité par le réchauffement climatique, des températures plus élevées étant plus propices à un établissement réussi, comme cela est observé dans certains climats maritimes tels que les régions du nord-ouest du Pacifique.

Mais la nouvelle étude, qui a été financé par la National Science Foundation, La NASA et l'Australian Research Council signalent la tendance inverse au Colorado.

Les données montrent que les années d'établissement de l'épicéa et du sapin sont devenues nettement moins fréquentes à partir de 1975, une période caractérisée par un manteau neigeux en baisse, la hausse des températures estivales et des périodes plus longues de faible disponibilité d'humidité pendant l'été. Seules trois années sur les 40 dernières ont été propices à l'établissement des semis, contre sept années favorables au cours des 40 précédentes.

"Cette étude fournit plus de preuves que le réchauffement climatique est, et a été, affectant de manière significative et négative les processus écologiques dans les forêts du sud des Rocheuses, " a déclaré le professeur distingué Tom Veblen, qui a co-écrit l'étude. "Il est important de réaliser que les effets du réchauffement ont commencé. Ce n'est pas seulement un effet futur, mais quelque chose qui est réellement en cours."

Les résultats suggèrent que l'établissement de semis dans le Colorado continuera de décliner dans les années à venir, compte tenu des prévisions climatiques futures. L'identification de la fréquence des événements d'établissement et des conditions requises sera essentielle pour les gestionnaires des terres car ils prévoient comment le réchauffement climatique affectera les forêts subalpines à l'avenir, dit Andrus.

« La première étape consiste à identifier le problème et à informer les gestionnaires des terres que cela se produit, " a déclaré Andrus. " Nous voyons même ce même phénomène se produire à des altitudes plus basses également chez des espèces telles que le pin ponderosa. Le but de notre recherche est de caractériser les tendances à long terme dans nos forêts qui pourraient ne pas être immédiatement apparentes. »