Un ensemble de facteurs contribue à l'augmentation du taux de mortalité des arbres dans les tropiques humides, où les arbres dans certaines régions meurent environ deux fois plus vite qu'il y a 35 ans, selon une étude de grande envergure examinant la santé des arbres dans la zone tropicale qui s'étend de l'Amérique du Sud à l'Afrique et à l'Asie du Sud-Est.

Et les scientifiques pensent que la tendance va se poursuivre.

"Peu importe comment vous le regardez, les arbres des tropiques humides mourront probablement à des taux élevés jusqu'à la fin de ce siècle par rapport à leurs taux de mortalité dans le passé, " a déclaré Nate McDowell du Pacific Northwest National Laboratory du ministère de l'Énergie, qui est l'auteur principal de l'étude publiée le 16 février dans la revue Nouveau phytologue .

"Il y a une multitude de facteurs qui semblent être à l'origine de la mortalité, et la probabilité que ces facteurs se produisent augmente, " a ajouté McDowell, qui a dirigé l'équipe de scientifiques de plus de deux douzaines d'institutions à travers le monde qui ont participé à l'étude.

McDowell et ses collègues ont analysé plusieurs facteurs affectant les arbres dans les tropiques humides, y compris la hausse des températures et des niveaux de dioxyde de carbone, la sécheresse, les feux, tempêtes plus puissantes, infestation d'insectes, et l'abondance de vignes ligneuses appelées lianes. S'appuyant sur une multitude d'études, L'équipe de McDowell a compilé des preuves qui ont montré que presque tous ces facteurs augmentent avec l'augmentation du taux de mortalité des arbres dans les tropiques humides.

Bien que confronté à une variété de menaces, la mortalité des arbres sous les tropiques se résume souvent à deux phénomènes :la « privation de carbone » due au manque de nourriture et la « défaillance hydraulique » due au manque d'eau.

Étant donné que l'augmentation de la température mondiale observée est corrélée à l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone - une source de nourriture pour les arbres - il pourrait sembler que les arbres s'épanouiraient. Mais ironiquement, les températures plus élevées étouffent la capacité des arbres à absorber le CO2, en plus d'intensifier leur perte d'eau.

La raison remonte aux minuscules pores, appelé stomates, qui existent sur les feuilles et les aiguilles et sont les canaux par lesquels les arbres absorbent le CO2 et se refroidissent par évaporation. Lorsque les conditions deviennent chaudes et sèches, les arbres conservent l'humidité, et ils le font en fermant leurs stomates. Cette fermeture, bien que, signifie que les arbres ne peuvent pas absorber le dioxyde de carbone. Et si les stomates restent fermés assez longtemps, cela peut entraîner une privation de carbone.

"C'est comme aller à un buffet à volonté avec du ruban adhésif sur la bouche, " a déclaré McDowell. " Il peut y avoir beaucoup de nourriture, mais peu importe la quantité de nourriture sur la table si vous ne pouvez pas manger."

Même avec la fermeture de leurs stomates, les plantes perdent encore de l'eau quand il fait chaud, et la défaillance hydraulique - un manque d'eau dont un arbre a besoin pour survivre - constitue une menace au moins autant que la privation de carbone.

Le manque d'eau peut se produire de plusieurs façons. La hausse des températures retire plus d'humidité des arbres en raison des taux d'évaporation plus élevés. En outre, l'augmentation des incendies tue non seulement les arbres directement, mais la chaleur générée aspire littéralement l'humidité des arbres voisins qui ont survécu. Finalement, dans un monde de températures en hausse, les lianes rivalisent souvent avec les arbres tropicaux pour des ressources comme la lumière, l'eau, et nutriments. Les vignes peuvent casser les branches des arbres, créant de nouvelles plaies pouvant être attaquées par des agents pathogènes ou des insectes.

Les arbres qui sont capables de faire face à un monde plus chaud en absorbant plus de dioxyde de carbone courent un risque plus élevé de mort de plusieurs manières. Les arbres plus gros sont plus vulnérables aux éclairs et aux dommages causés par les vents violents, et ils doivent consommer plus d'eau que leurs homologues plus petits. Tout cela les expose davantage à des facteurs de stress comme le vent, éclair, et le manque d'eau.

Les arbres des tropiques humides jouent un rôle particulièrement important dans la capacité de la Terre à réguler le dioxyde de carbone, absorbant beaucoup plus de carbone proportionnellement que toutes les autres forêts réunies. Leurs décès réduisent la capacité de la planète à faire face aux niveaux élevés de CO2 qui les ont provoqués au départ, dit McDowell, dont l'étude a été financée par l'Office of Science du DOE.

"Les arbres ont une grande capacité de survie, mais il n'y a qu'une limite à ce qu'ils peuvent supporter - la question à laquelle nous sommes maintenant confrontés est d'identifier ces seuils afin que nous puissions prédire les risques pour les forêts tropicales, " a ajouté McDowell.