L'ampleur de la mort des arbres est évidente lorsqu'elle est considérée comme faisant partie de la forêt plus vaste. Crédit :Université de Californie - Merced
La sécheresse la plus extrême depuis des centaines d'années a provoqué une mort catastrophique des arbres matures de la Sierra Nevada en 2015-2016.
Une étude publiée aujourd'hui dans Géosciences de la nature détaille comment le professeur Roger Bales de l'UC Merced et son collègue le professeur Michael Goulden de l'UC Irvine ont suivi les progrès de la dévastation causée par des années de conditions sèches combinées à des températures anormalement chaudes.
Les chercheurs avertissent que les choses devraient empirer à mesure que les températures moyennes mondiales augmentent.
"Certaines parties de la Sierra Nevada ont atteint un "point de non-retour" en 2015, où les précipitations annuelles et l'eau souterraine stockée n'étaient pas suffisantes pour répondre à la demande en eau de la forêt, ", a déclaré Bales.
Les arbres des forêts de montagne mixtes de conifères de Californie ont des racines qui peuvent puiser de l'eau jusqu'à 5 à 15 mètres de profondeur, qui a historiquement protégé les arbres contre même les pires sécheresses pluriannuelles.
Mais la gravité de la période sèche de 2012-2015 en Californie « a dépassé cette marge de sécurité, " ont déclaré les chercheurs. Lorsque les peuplements forestiers ont épuisé l'humidité du sous-sol, ils sont devenus vulnérables aux attaques de ravageurs, entraînant la mort généralisée des arbres.
De 2012 à 2015, l'état tout entier a connu une sécheresse écrasante, mais il était particulièrement sévère dans le sud de la Sierra Nevada. La période de quatre ans a été la plus sèche du siècle dernier, combinée à des précipitations inférieures à la moyenne et à une chaleur supérieure à la moyenne qui s'étendent d'année en année.
Les arbres ont fait face à une sécheresse épique de 2012 à 2015, ce qui, selon les scientifiques, se produira plus fréquemment à mesure que le climat se réchauffera. Crédit :Université de Californie - Merced
"Cette disparition de la forêt peut être considérée comme une" tempête parfaite "-l'intersection de quatre années de faibles précipitations, des températures plus chaudes que lors des sécheresses passées, et une forêt surpeuplée après des siècles de suppression des incendies, ", a déclaré Bales.
La recherche a été soutenue par la National Science Foundation et le département américain de l'Agriculture. Les observations de l'enquête de détection aérienne du Service forestier des États-Unis ont montré que de nombreux peuplements d'arbres ont subi une perte complète de conifères matures. Les pins ont été particulièrement touchés par une infestation de scolytes.
Directeur de l'Institut de recherche de la Sierra Nevada, Bales, Professeur émérite de génie au Département de génie civil et environnemental de la Faculté de génie, et Earth System Science, le professeur Goulden a examiné les communautés d'arbres à diverses altitudes et latitudes dans la chaîne de montagnes tentaculaire à l'aide d'observations sur le terrain et de télédétection.
Une enquête post-sécheresse a révélé que la mortalité des arbres était la plus élevée près de 3, 800 pieds d'altitude, avec près de 80 pour cent de perte en 2016.
L'étude met en évidence un facteur clé dans le dépérissement :une période de végétation inhabituellement dense coïncidant avec une sécheresse prolongée et des températures plus chaudes que d'habitude. La chaleur et la proximité des arbres et des plantes ont provoqué une évapotranspiration accélérée - l'humidité s'évaporant des feuilles et s'élevant dans le ciel sous forme de vapeur d'eau. Cela a amené les arbres à puiser encore plus d'eau dans le sol.
"Nous nous attendons à ce que le changement climatique amplifie davantage l'évapotranspiration et le dépassement de l'humidité du sol (lorsque plus d'eau est retirée du sol que remplacée par les précipitations) pendant la sécheresse, ", a déclaré Goulden. "Cet effet pourrait entraîner une augmentation de 15 à 20 pour cent de la mort des arbres pour chaque degré supplémentaire de réchauffement."
Grâce à leur meilleure compréhension des contributions de facteurs tels que l'altitude, densité de végétation, Chauffer, les précipitations et les quantités d'eau du sol, les chercheurs ont déclaré qu'ils disposaient désormais d'un cadre pour diagnostiquer et prédire les dépérissements forestiers provoqués par la sécheresse.
« En utilisant des données facilement disponibles, nous pouvons maintenant prédire où dans les forêts de montagne les sécheresses pluriannuelles sont susceptibles d'avoir le plus grand impact, et le seuil auquel ces impacts devraient se produire, ", a déclaré Bales.
