Les arbres poussant dans les forêts tempérées de l'est des États-Unis montrent une forte adaptation ou acclimatation au climat local. Ainsi rapporte une nouvelle étude qui a analysé plus de 23, 000 carottes d'arbres pour étudier comment les arbres adultes réagissent aux changements des conditions climatiques. Les résultats ont été publiés cette semaine dans la revue Écosphère .

Charles Canham, écologiste forestier au Cary Institute of Ecosystem Studies, a dirigé l'équipe de recherche, qui comprenait plusieurs collaborateurs du USDA Forest Service. Il explique, "En regardant les données dans les cernes des arbres, nous avons pu révéler comment les arbres individuels ont réagi aux variations du climat pendant une période d'environ 40 ans. Il existe des preuves d'une adaptation locale omniprésente."

L'étude a analysé les cernes d'arbres collectés par le programme d'inventaire et d'analyse forestiers (FIA) de l'USDA Forest Service dans les années 1980. Des carottes ont été prélevées sur des arbres à 7 010 parcelles dans six États de la Nouvelle-Angleterre (Maine, New Hampshire, Vermont, Massachusetts, Connecticut, et Rhode Island) et les états de Pennsylvanie, Virginie-Occidentale, et Ohio.

Quatorze des espèces d'arbres tempérées les plus communes et les plus largement réparties - représentant 23, 048 carottes—ont été utilisées pour modéliser les relations entre la croissance et le climat. Les emplacements des arbres échantillonnés ont été obtenus via le Service forestier et utilisés pour extraire des données climatiques mensuelles.

L'équipe a testé des modèles alternatifs de variation interannuelle de la croissance radiale - combien d'arbres ont poussé d'une année à l'autre - en fonction de l'âge, Taille, Température, et les précipitations au cours de la période de 1940 à 1984.

Les modèles comprenaient des variables climatiques de l'année en cours et de l'année précédente. Des modèles alternatifs ont été utilisés pour tester si la croissance était déterminée par des valeurs climatiques absolues ou mieux prédite par un écart par rapport au climat moyen à long terme à un endroit.

Canham explique, « Les arbres ont réagi au climat en fonction de l'écart par rapport aux conditions moyennes à long terme à l'endroit où ils poussaient. Pour les 14 espèces, modèles qui ont utilisé l'écart par rapport au local, la moyenne à long terme était supérieure, avec les 14 espèces montrant une forte adaptation ou acclimatation au climat local."

Pour la plupart des espèces, la croissance était la plus élevée au cours des années plus fraîches et plus humides que la moyenne à long terme d'un site. Les auteurs soulignent que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les arbres présentent une différenciation génétique, acclimatation phénotypique, ou un mélange des deux.

L'adaptation basée sur la diversité génétique au sein d'une population pourrait rendre les arbres d'un endroit donné plus sensibles au changement climatique que prévu. Inversement, acclimatation résultant de la plasticité phénotypique, ou une capacité d'adaptation à l'environnement local, pourrait rendre les espèces plus résistantes.

"Ces espèces d'arbres existent depuis des dizaines de millions d'années. Mais le rythme du changement climatique que nous anticipons est plus rapide que tout ce qu'un arbre d'un seul endroit a connu au cours de son histoire évolutive. Nous devons savoir :quel est le rythme futur du changement si vite qu'il va submerger l'un ou l'autre de ces mécanismes ? »

Canham espère que les jeunes scientifiques feront équipe avec le Service des forêts pour reproduire l'étude en utilisant des carottes d'arbres plus récentes, notant qu'entre 1940 et 1980, les fluctuations d'une année à l'autre de la température et des précipitations se sont produites « dans la période précédant le récent changement rapide du climat ».

L'essentiel :« Il n'y a pas de simple plat à emporter. Sur la base de ces noyaux, les arbres sont plus intelligents que nous ne le leur accordons, mais nous ne savons pas comment ils s'en tirent ou s'ils peuvent suivre le rythme du changement climatique."