Les mélèzes des forêts de pergélisol du nord-est de la Chine, l'espèce d'arbre la plus septentrionale de la planète, poussent plus vite en raison du changement climatique, selon de nouvelles recherches.

Une nouvelle étude sur les anneaux de croissance du mélèze de Dahurian dans les forêts du nord de la Chine révèle que les arbres rustiques ont plus poussé de 2005 à 2014 qu'au cours des 40 années précédentes. Les résultats montrent également que les arbres les plus âgés ont connu les plus fortes poussées de croissance :les arbres de plus de 400 ans ont poussé plus rapidement au cours de ces 10 années qu'au cours des 300 dernières années, selon la nouvelle étude.

Les auteurs de l'étude soupçonnent que les températures plus élevées du sol alimentent les poussées de croissance en abaissant la profondeur de la couche de pergélisol, permettant aux racines des arbres de se développer et d'aspirer plus de nutriments.

L'augmentation de la croissance est bonne pour les arbres à court terme mais peut être désastreuse pour les forêts à long terme, selon les auteurs. Alors que le climat continue de se réchauffer, le pergélisol sous les arbres peut éventuellement se dégrader et ne plus pouvoir supporter les arbres à croissance lente.

Aucune autre espèce d'arbre ne peut survivre dans les plaines de pergélisol aussi loin au nord, donc si les forêts de mélèzes du nord de l'Asie disparaissent, tout l'écosystème changerait, selon les auteurs de l'étude.

« La disparition du mélèze serait une catastrophe pour l'écosystème forestier de cette région, " dit Xianliang Zhang, écologiste à l'Université agricole de Shenyang à Shenhang, Chine, et auteur principal de la nouvelle étude dans AGU's Journal de recherche géophysique :Biogéosciences.

Les arbres les plus résistants de la Terre

Le mélèze de Dahurian est l'espèce d'arbre la plus septentrionale de la Terre et la plus résistante au froid :ces mélèzes sont les seuls arbres qui peuvent tolérer les plaines glaciales du pergélisol de la Russie, Mongolie et nord de la Chine. Les habitants chinois appellent le mélèze de Dahurian "les vieux arbres minces, " car ils poussent lentement dans la mince couche active de sol au-dessus du pergélisol et peuvent vivre plus de 400 ans.

Les régions de pergélisol du monde entier ont dégelé au cours des dernières décennies en raison de la hausse des températures, se dégradant parfois en marécages et en zones humides. Dans la nouvelle étude, Zhang et ses collègues ont analysé les anneaux de croissance de plus de 400 mélèzes Dahuriens dans les forêts anciennes du nord-est de la Chine, la partie la plus méridionale de l'aire de répartition de l'arbre, pour voir comment les arbres se portent dans un climat qui se réchauffe.

Les cernes des arbres permettent aux scientifiques de mesurer la croissance des arbres d'une année à l'autre. Tout comme les gens, les arbres font la majeure partie de leur croissance lorsqu'ils sont jeunes. Le mélèze de Dahurian croît généralement rapidement jusqu'à l'âge de 150 ans environ, à quel point leur croissance ralentit. Quand les arbres ont atteint 300 ans, leur croissance s'arrête fondamentalement.

Les chercheurs ont utilisé la largeur des cernes de croissance de chaque arbre pour calculer la superficie que chaque arbre a gagnée en coupe transversale chaque année au cours de sa vie.

Les résultats montrent que les mélèzes de Dahurian ont augmenté davantage de 2005 à 2014 que de 1964 à 2004. Fait intéressant, l'effet a été le plus prononcé dans les arbres les plus âgés :les arbres de plus de 300 ans ont augmenté de 80 pour cent de plus de 2005 à 2014 qu'au cours des 40 années précédentes. Les arbres âgés de 250 à 300 ans ont augmenté de 35 % de plus au cours de cette période, tandis que les arbres de moins de 250 ans ont augmenté entre 11 et 13 pour cent de plus.

La croissance des vieux arbres est inhabituelle - c'est comme si une personne de 100 ans grandissait soudainement, selon Zhang. Les auteurs soupçonnent que les arbres plus âgés poussent plus que les arbres plus jeunes parce qu'ils ont des systèmes racinaires plus développés qui peuvent récolter les ressources du sol plus efficacement.

Les chercheurs ont comparé les taux de croissance des arbres à des facteurs climatiques tels que les températures du sol et les données sur les précipitations au cours des 50 dernières années pour voir ce qui causait la croissance inhabituelle. Ils ont trouvé une augmentation des températures du sol, surtout en hiver, alimentent probablement les poussées de croissance. Ils soupçonnent que les températures plus élevées abaissent la profondeur de la couche de pergélisol, offrant aux racines des arbres plus d'espace pour se développer et un accès à plus de nutriments.

Si ce réchauffement initial des sols a profité au mélèze de Dahurien, un dégel supplémentaire du pergélisol pourrait probablement réduire la croissance des arbres et même provoquer la décomposition de la forêt, selon les auteurs. Le mélèze de Dahurian ne peut pas survivre dans des conditions humides, la transformation du pergélisol en zones humides ou en tourbières serait donc préjudiciable à la forêt dans son ensemble, ils ont dit.

« Si la forêt de mélèzes recule dans cette région à l'avenir, ce n'est pas non plus un bon signe pour toute la forêt boréale, " dit Zhang.

Alors que d'autres recherches ont examiné les effets du réchauffement climatique sur les arbres sensibles à la température en Amérique du Nord, la nouvelle étude a examiné les arbres sensibles à la température dans les zones de pergélisol, moins étudiées mais qui constituent une vaste composante de la forêt boréale, dit Erika Wise, professeur agrégé de géographie à l'Université de Caroline du Nord-Chapel Hill, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude. En outre, des études antérieures sur ces mélèzes se sont concentrées sur les effets de la température de l'air et des précipitations, mais la nouvelle étude a examiné l'influence des températures de surface du sol, qui n'a pas non plus été largement étudiée, elle a ajouté.

"Leurs arguments ont beaucoup de sens logique en termes de pourquoi les arbres pourraient bénéficier de l'augmentation des températures de surface du sol en hiver, c'est-à-dire que des choses comme un dégel printanier plus tôt pourraient vraiment aider les arbres à pousser plus tôt, plus de capacité à avoir une activité racinaire pendant les mois froids, ce genre de choses aurait du sens pour expliquer pourquoi les arbres bénéficieraient d'hivers plus chauds en particulier, " dit Sage.