En puisant les nutriments du substratum rocheux, les aulnes rouges jouent un rôle clé dans les écosystèmes forestiers sains, selon une nouvelle étude.

L'étude publiée aujourd'hui dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences .

Des chercheurs de l'Oregon State University et du U.S. Geological Survey ont déterminé que l'aulne rouge, par sa relation symbiotique avec les bactéries fixatrices d'azote, exploite les nutriments qui sont enfermés dans le substrat rocheux, comme le calcium et le phosphore. Ce processus accélère la dissolution de la roche, libérant plus de nutriments minéraux qui permettent aux plantes et aux arbres de pousser.

L'étude porte sur les implications à long terme de la façon dont les nutriments pénètrent dans les écosystèmes, qui soutiennent leur croissance et leur productivité à long terme et stockent in fine du carbone, dit Julie Pett-Ridge, géochimiste au Collège des sciences agricoles de l'OSU et co-auteur de l'étude.

La recherche approfondit également la compréhension d'un ensemble spécifique d'arbres connus pour leur capacité à fertiliser naturellement les forêts en convertissant l'azote atmosphérique en formes disponibles pour d'autres plantes. Ce processus, appelée fixation de l'azote, est essentiel pour les écosystèmes naturels.

"L'azote provient principalement de l'atmosphère, mais plus de 20 autres nutriments proviennent principalement de la roche, " Pett-Ridge a déclaré. "Nous avons établi un lien entre ces deux processus. Arbres fixateurs d'azote, dont nous savions qu'ils étaient spéciaux pour la façon dont ils apportent de l'azote de l'atmosphère, ont également une capacité unique à accélérer l'approvisionnement en nutriments dérivés de la roche."

L'aulne rouge est un arbre à feuilles caduques originaire de l'ouest de l'Amérique du Nord. Il est étroitement lié à d'autres espèces d'aulnes dans le monde. Comme toutes les espèces d'aulnes, l'aulne rouge peut libérer de l'azote dans le sol à travers des nodules sur ses racines.

Dans un sens, l'aulne rouge "mange" les roches, dit Steven Perakis, écologiste à l'USGS et auteur principal de l'étude financée par la National Science Foundation.

"Ces arbres peuvent non seulement ajouter de l'azote aux écosystèmes, ils peuvent également ajouter tous les autres nutriments dont les forêts ont besoin pour croître et stocker le carbone, " Perakis a déclaré. "Ces connaissances peuvent contribuer à la durabilité des pratiques forestières dans les forêts aménagées. Les agriculteurs ont compris il y a longtemps que les nutriments étaient essentiels au maintien de la productivité. Ces processus mettent un peu plus de temps à se manifester dans les forêts."

L'azote est le nutriment le plus important pour la vie végétale. Mais l'azote atmosphérique est inutile à moins que sa liaison chimique ne soit décomposée par des bactéries. Certaines espèces d'arbres comme l'aulne rouge ont formé une relation symbiotique avec des bactéries fixatrices d'azote. Les bactéries ont une enzyme qui convertit l'azote atmosphérique en ammoniac, qui favorise la croissance des plantes.

Dans l'étude, Pett-Ridge et Perakis ont examiné six espèces différentes d'arbres poussant dans la forêt d'État de Tillamook dans la chaîne côtière de l'Oregon :épinette de Sitka, le douglas, pruche de l'ouest, thuya géant, érable à grandes feuilles et aulne rouge.

Ils ont collecté des feuilles pour analyser leur composition isotopique du strontium, qui révèle les sources de nutriments des arbres. Ils ont déterminé que les feuilles d'aulne rouge présentaient une empreinte plus forte de nutriments dérivés de la roche que les autres arbres.