Au lieu de la tension artérielle, Température, et la fréquence cardiaque, les signes vitaux d'une forêt sont capturés dans des traits clés tels que la quantité d'azote dans les feuilles d'un arbre, la surface foliaire, ou la densité du bois. Ces « traits fonctionnels » peuvent avoir un impact sur la façon dont les arbres poussent et donc sur la façon dont les forêts réagissent au changement climatique. Alors que les chercheurs ont commencé à essayer de démêler ces modèles au cours des dernières décennies, des données incomplètes ont rendu difficile la compréhension de ce qui arrive à des traits particuliers de manière significative, en particulier lorsque vous descendez au niveau des arbres individuels dans une forêt.

Pour aider à combler cette importante lacune de connaissances, Daniel J. Wieczynski et le professeur externe du Santa Fe Institute, Van M. Savage, tous deux écologistes à l'Université de Californie-Los Angeles, et leurs collaborateurs ont décidé d'analyser les données existantes des études de traits sur les communautés forestières pour voir ce qui pourrait être révélé sur ces changements à l'échelle mondiale.

"L'un des défis est qu'il faut beaucoup de données pour mesurer avec précision la diversité fonctionnelle, " explique Wieczynski. " Notre idée était donc de prendre les données fonctionnelles dont nous disposions dans les bases de données et de les coupler avec des données de terrain collectées localement, ainsi que des données sur l'abondance des espèces, pour dire quelque chose sur les relations climat-biodiversité que nous ne pouvions pas dire avant. »

L'équipe, qui comprenait également le professeur externe du Santa Fe Institute Brian Enquist de l'Université de l'Arizona, amassé des données de 421 communautés d'arbres à travers le monde, y compris les informations de 55, 983 arbres individuels à partir de 2, 701 espèces, et examiné une gamme de « traits fonctionnels » qui influencent la croissance individuelle, comme la hauteur de la plante, densité du bois, surface foliaire, et la quantité de carbone, l'azote et le phosphore dans une feuille. Pour déterminer les conditions climatiques dans lesquelles vivent ces communautés d'arbres, ils ont également analysé la température, précipitation, la vitesse du vent et la pression de vapeur dans chacun.

L'étude, l'une des premières à examiner comment le climat influence les traits fonctionnels des communautés forestières à l'échelle mondiale, a trouvé des preuves de changements majeurs dans ces traits, ce qui pourrait affecter la productivité et la composition des forêts et même la façon dont les forêts sont réparties dans le monde. Et ils ont découvert que le climat affecte neuf traits différents de diverses manières :par exemple, ils ont découvert que la surface foliaire est plus influencée par la pression de vapeur et la température, tandis que la hauteur est principalement affectée par la variabilité de la température. A la surprise des auteurs, deux facteurs climatiques en particulier ont eu un effet démesuré sur la diversité des traits en général :la variabilité de la température - pas seulement la température moyenne - et la pression de vapeur. Ils ont également trouvé des preuves que les forêts modifient actuellement leurs caractéristiques en réponse au réchauffement climatique.

Wieczynski et Savage espèrent que ces travaux pourraient aider à améliorer la précision des modèles informatiques qui tentent de prédire comment les forêts réagiront au changement climatique à l'avenir. " En calculant une relation plus précise entre diversité fonctionnelle et climat, en utilisant les méthodes que nous avons utilisées, nous serons en mesure de prédire avec plus de précision ces changements à l'avenir en utilisant ces modèles, ", dit Wieczynski. "Et j'espère que cela montrera qu'il est important de mesurer plus de données sur les traits dans les communautés, ou plus d'informations au niveau individuel dans les communautés que de simples informations au niveau de l'espèce."

"Je pense que ces résultats seront utiles pour déterminer les effets du changement climatique sur les systèmes écologiques, " dit Sauvage.

Ce n'est que le début pour mieux comprendre comment le changement climatique affecte les traits fonctionnels des communautés forestières, Wieczynski ajoute. "La prochaine étape consiste à effectuer de nouvelles études sur le terrain où vous mesurez réellement les valeurs des traits pour plus d'individus."