La diversité fait la force, même parmi les forêts. Dans un article publié en La nature , Des chercheurs dirigés par le biologiste de l'Université de l'Utah, William Anderegg, rapportent que les forêts avec des arbres qui emploient une grande diversité de traits liés à l'utilisation de l'eau souffrent moins d'un impact de la sécheresse. Les résultats, qui s'étendent sur des travaux antérieurs qui ont examiné la résilience d'espèces d'arbres individuelles sur la base de traits hydrauliques, conduire à de nouvelles orientations de recherche sur la résilience des forêts et informer les aménagistes forestiers travaillant à la reconstruction des forêts après une coupe ou un incendie de forêt.

Étonnamment, dit Anderegg, la diversité hydraulique d'une forêt est le prédicteur prédominant de sa capacité à gérer une sécheresse.

« Nous nous attendions à ce que les caractéristiques hydrauliques comptent, " il dit, "Mais nous avons été surpris que d'autres traits sur lesquels une grande partie de la communauté scientifique se soit concentrée ne soient pas du tout très explicatifs ou prédictifs."

Manque la forêt pour les arbres

Anderegg est un chercheur chevronné des impacts des sécheresses sur les arbres, avec une attention particulière au temps qu'il faut aux forêts pour se remettre de la sécheresse. Avec d'autres dans son domaine, il s'est également penché sur l'impact des caractéristiques hydrauliques sur les chances de survie de chaque espèce d'arbre en cas de sécheresse. Les traits hydrauliques sont liés à la façon dont un arbre déplace l'eau dans tout l'organisme et à la quantité de stress hydrique qu'ils peuvent subir avant que ce système ne commence à se dégrader.

Mais les sécheresses, quand ils frappent, ne vous attaquez pas à des arbres individuels, ils affectent des écosystèmes entiers.

« Ce qui est différent dans cette étude, c'est qu'elle examine maintenant l'ensemble de la forêt, ", dit Anderegg.

Les sécheresses ne peuvent pas toucher ça

Anderegg et ses collègues, y compris des collaborateurs de l'Université de Stanford, l'Université de Princeton et l'Université de Californie, Davis, compilé des données de 40 sites forestiers à travers le monde. Les sites sont équipés d'instruments appelés tours de flux qui mesurent les flux de carbone, l'eau et l'énergie d'une forêt. Ils sont également équipés de capteurs environnementaux, y compris les capteurs d'humidité du sol, pour produire une image de la quantité d'eau entrant et sortant du site.

Ils ont couplé ces données avec ce qui était connu sur les espèces d'arbres présentes sur chaque site, et les traits hydrauliques connus associés à ces espèces. Les traits non hydrauliques seraient des choses comme la densité du bois ou la surface foliaire divisée par la masse foliaire. Mais les traits hydrauliques incluent la marge de sécurité hydraulique, la différence entre la quantité de mouvement de l'eau que l'arbre permet pendant des conditions sèches et la quantité d'eau minimale absolue - le point auquel l'hydraulique de l'arbre commence à s'arrêter.

Les forêts avec une plus grande diversité de traits hydrauliques dans ses espèces d'arbres ont montré moins de baisse de la fonction forestière (mesurée par les flux d'eau et d'énergie et l'humidité du sol) que les forêts moins diversifiées. Les données satellitaires des forêts tempérées du monde entier ont confirmé leurs conclusions :les sécheresses n'ont tout simplement pas le même effet sur les forêts hydrauliquement diverses que sur les autres.

« Les espèces présentes et les traits hydrauliques qu'elles possèdent semblent les plus importants pour prédire la résilience à la sécheresse à l'échelle de l'écosystème, ", dit Anderegg.

Donc, à quoi ressemble une forêt à diversité hydraulique ? D'abord, Considérez le contraire :un écosystème avec un seul type d'arbre. Photo, par exemple, une ferme d'arbres de Noël. Chaque arbre est exactement la même espèce. La diversité n'est pas inférieure à cela.

Mais une forêt diversifiée, Anderegg dit, "aura de nombreux types d'arbres différents - conifères et angiospermes, bois tolérant et intolérant à la sécheresse, et peut-être différentes profondeurs d'enracinement. Cela va impliquer une certaine diversité dans la source d'eau. Ces choses sont difficiles à étudier et à mesurer directement."

L'équipe voit plusieurs avenues futures pour poursuivre cette recherche.

"Nous voulons comprendre quelle est la physiologie détaillée derrière cette résilience, " Anderegg dit. " Quels sont les traits spécifiques, soit d'espèces différentes, soit de populations différentes, qui vous donnent une résilience au climat futur ? »

"Temps de feu suralimenté"

Les chercheurs n'ont pas examiné spécifiquement le lien entre les traits hydrauliques, la sécheresse, et les conditions d'incendie, mais un été dans l'ouest des États-Unis en feu et la fumée qui en résulte se propageant à travers le pays soulève la question.

"Plus de diversité dans un paysage va aider une forêt à être plus résistante au feu, ", dit Anderegg. Les mêmes conditions climatiques qui sous-tendent les sécheresses - fonte des neiges précoce et températures estivales chaudes, par exemple, sous-tendent également les saisons d'incendie dangereuses.

"Il assèche le carburant dans le sol, " Anderegg dit, "et crée un temps de feu suralimenté."

Alors, que peuvent faire les aménagistes forestiers pour améliorer la diversité et la résilience ? Des opportunités peuvent survenir à la suite de traumatismes subis par l'écosystème, tels que l'exploitation forestière ou les incendies de forêt. « Après avoir coupé une forêt ou qu'un incendie s'est déclaré, " Anderegg dit, "Nous pensons parfois à planter une seule espèce. Nous devrions penser aux meilleurs mélanges de plusieurs espèces pour la résilience."