Pour contrer les dommages causés par les ouragans à leurs auvents, les arbres semblent ajuster les caractéristiques clés de leurs feuilles nouvellement développées, selon une étude de terrain d'un an présentée aujourd'hui lors de la conférence annuelle de la British Ecological Society.

Lorsque l'ouragan Maria a frappé Porto Rico l'année dernière, la pire catastrophe naturelle jamais enregistrée sur le territoire américain, il a dépouillé de nombreux arbres de leurs feuilles et a par conséquent perturbé leur capacité à absorber la lumière nécessaire à leur croissance et à leur survie.

Des écologistes de l'Université de Clemson ont profité de l'occasion pour étudier comment les ouragans affectent les forêts tropicales sèches des Caraïbes et si les arbres étaient capables de compenser les dommages importants en augmentant l'acquisition de ressources dans les feuilles nouvellement produites.

Pour l'étude, les chercheurs ont examiné les feuilles des 13 espèces d'arbres les plus dominantes, huit et douze mois après le passage de l'ouragan Maria et les ont comparées aux feuilles qui avaient été ramassées avant l'ouragan. Ils ont analysé si les changements immédiats observés dans les feuilles étaient temporaires ou maintenus sur plusieurs saisons.

"Notre étude nous a emmenés dans la forêt d'État de Guánica dans le sud-ouest de Porto Rico, qui comprend l'une des meilleures parcelles de forêt sèche indigène des Caraïbes. Les précipitations ici sont extrêmement irrégulières, avec une grande variabilité au sein et entre les années. La forêt repose également sur le calcaire d'un ancien récif de corail extrêmement poreux, ce qui signifie que les arbres ont peu de temps pour capter l'eau lorsqu'elle traverse la roche sous-jacente. Par conséquent, les organismes sont particulièrement adaptés pour faire face à la disponibilité imprévisible de l'eau", dit Tristan Allerton, doctorat candidat à l'Université de Clemson.

Les arbres dépendent de l'échange de gaz à travers leurs feuilles, collecter simultanément le CO2 de l'atmosphère pour le convertir en énergie tout en essayant de minimiser les pertes d'eau (échange feuille-gaz). Afin de capturer les taux d'échange maximum de gaz feuilles par les arbres, l'équipe a fixé un capteur aux nouvelles feuilles de la forêt à plusieurs moments de la journée.

Ils ont également examiné la forme et la structure des feuilles nouvellement produites, qui jouent un rôle important dans l'extraction efficace des gaz de l'atmosphère.

Les résultats préliminaires suggèrent que 11 des 13 espèces étudiées absorbaient du CO2 à des taux beaucoup plus élevés immédiatement après l'ouragan Maria. Beaucoup avaient également changé les principales caractéristiques de leurs feuilles, y compris l'augmentation de la surface foliaire par rapport à l'investissement dans la biomasse foliaire. En d'autres termes, les arbres ont pu capter la même quantité de lumière tout en dépensant moins pour la production de feuilles.

"Une découverte clé était que les feuilles de certaines espèces contenaient moins de chlorophylle qu'avant l'ouragan. Même si les nouvelles feuilles étaient mieux adaptées structurellement pour capturer des ressources précieuses, une qualité inférieure des feuilles pourrait réduire la durée de vie des feuilles et la capacité des arbres à produire de l'énergie", a ajouté le professeur Skip Van Bloem, Superviseur d'Allerton à l'Université de Clemson.

Globalement, Les forêts tropicales sèches des Caraïbes semblent capables de tolérer des ouragans majeurs, bien que les écologistes aient souligné qu'il peut y avoir des « gagnants » et des « perdants » en termes de réaction des espèces.

Actuellement, il n'est pas clair si les espèces dominantes à feuilles persistantes peuvent exploiter les conditions post-ouragan dans la même mesure que les espèces à feuilles caduques.

Allerton a déclaré:"Beaucoup de nos conifères ont affiché peu de changement dans les taux d'échange de gaz et, en général, le déclin relatif de la chlorophylle des nouvelles feuilles après Maria était beaucoup plus important que pour les espèces à feuilles caduques. Dans des conditions normales, les conifères renouvellent leurs auvents sur des échelles de temps mensuelles/annuelles, il est donc probable que les dommages causés à la canopée par les ouragans soient un processus plus coûteux pour ces arbres. »

Comme le changement climatique entraîne une augmentation attendue de la fréquence et de l'intensité des ouragans, la composition en espèces des forêts tropicales sèches des Caraïbes est susceptible de changer. Une préoccupation serait de savoir si les espèces endémiques disparaîtront avec le temps.

"Ce serait vraiment dommage car les forêts sèches des Caraïbes sont connues pour avoir une proportion plus élevée d'espèces endémiques que les forêts sèches continentales. De nombreux arbres qui s'y trouvent sont également incroyablement anciens, faire de ces forêts un musée vivant de la biodiversité", conclut Allerton.

Allerton présentera l'étude le mardi 18 décembre 2018 lors de la réunion annuelle de la British Ecological Society à Birmingham, ROYAUME-UNI. La conférence réunira 1, 200 écologistes de plus de 40 pays pour discuter des dernières recherches.