La croissance des arbres forestiers partout dans le monde est de plus en plus limitée en eau à mesure que le climat se réchauffe, selon de nouvelles recherches d'une équipe internationale qui comprend des scientifiques de l'Université de l'Arizona.

L'effet est le plus évident dans les climats nordiques et à haute altitude où la principale limitation de la croissance des arbres avait été les températures froides, rapporte l'équipe cette semaine dans le journal en ligne Avancées scientifiques .

« Notre étude montre que sur la grande majorité de la surface terrestre, les arbres sont de plus en plus limités par l'eau, " a déclaré le premier auteur Flurin Babst, qui a mené les recherches au Laboratoire de recherche sur les cernes des arbres de l'UA et à l'Institut fédéral de recherche WSL à Zurich.

"C'est la première fois que quelqu'un projette les réponses de la croissance des arbres au climat à une échelle quasi mondiale, " a déclaré Babst.

Les chercheurs ont comparé les cernes de croissance annuels des arbres pendant deux périodes, 1930-1960 et 1960-1990. Les cernes de croissance sont plus larges lorsque les conditions sont meilleures, plus étroit lorsque les conditions sont pires. Les mesures de la largeur des anneaux ont été prises sur des arbres à environ 2, 700 sites couvrant tous les continents sauf l'Antarctique.

Pour ces deux périodes, l'équipe a également cartographié la température moyenne, précipitations et mesures du stress hydrique sur les plantes sur une grille couvrant les régions tempérées et boréales du monde.

L'ajout de données sur les cernes des arbres à la carte a permis aux scientifiques de voir si les changements climatiques au cours du 20e siècle correspondaient aux changements de croissance des arbres du monde.

Le co-auteur d'UA, David Frank, a déclaré :"Nous avons vu des zones où, au début du XXe siècle, croissance limitée par la température. Mais maintenant, nous assistons à une évolution vers la limitation de la sécheresse et de l'humidité."

En comparant 1930-1960 avec 1960-1990, la température moyenne a augmenté de 0,9 degrés F (0,5 degrés C) et la superficie des terres où la croissance des arbres était principalement limitée par la température a diminué de 3,3 millions de milles carrés (8,7 millions de kilomètres carrés), une zone de la taille du Brésil.

Babst a été surpris qu'un si petit changement de température fasse passer une si grande zone d'arbres d'une limite de température à une limite d'eau.

"C'est beaucoup plus que ce à quoi je m'attendais, " dit Babst, qui est maintenant chercheur à l'Institut fédéral de recherche WSL.

La découverte a des implications pour la croissance future des forêts et des arbres et pour la gestion des forêts, dit Franck, directeur du Laboratoire de recherche sur les cernes des arbres et professeur de dendrochronologie à l'UA.

« Une croissance réduite indique un stress accru sur les plantes, qui peut être lié à la mortalité, " il a dit.

L'article de l'équipe "Twentieth Century redistribution in climatic drivers of global tree growth" devrait être publié en ligne dans Avancées scientifiques le 16 janvier. Plus d'informations sur les co-auteurs et les agences de financement se trouvent au bas de ce communiqué de presse.

Depuis l'avènement des observations systématiques par satellite à la fin des années 1970, les scientifiques peuvent désormais étudier les changements dans la croissance de la végétation sur de vastes zones en comparant les images satellite du même endroit au fil du temps et en mesurant la « verdure » des images. La verdure est une mesure du degré de feuillage des plantes et de leur vitesse de croissance.

Cependant, les observations satellitaires n'étaient pas disponibles pendant la majeure partie du 20e siècle. De plus, mesurer la « verdure » sur une image satellite ne peut pas dire combien de plantes individuelles ont poussé d'une année à l'autre.

"Les satellites ne voient que les feuilles - ils ne voient pas le bois où le carbone est stocké, " Babst a déclaré. "Nous voulions fournir une perspective de bois."

Lui et ses collègues voulaient des mesures sur le terrain de la croissance des arbres à comparer aux données des satellites. En utilisant plusieurs bases de données de mesures des cernes du monde entier pour les périodes 1930-1960 et 1960-1990, les chercheurs ont pu voir si la croissance moyenne des arbres avait changé.

En outre, parce que la recherche de l'équipe combine la base de données substantielle des données de croissance des cernes des arbres partout dans le monde avec des données climatiques mondiales pour la même période, les nouveaux résultats permettront de tester et d'améliorer les modèles informatiques de la façon dont le climat affecte la végétation, dit Franck.