Au fur et à mesure que la température de la Terre se réchauffe, son cycle hydrologique s'emballe :les années humides deviennent plus humides, et les années sèches deviennent plus sèches. Selon une nouvelle étude menée par l'Université de l'Arizona, ces extrêmes de précipitations accrus pourraient avoir des conséquences désastreuses pour les forêts semi-arides de l'ouest des États-Unis.

« Dans de nombreuses régions des États-Unis, la croissance des arbres répond plus fortement et plus régulièrement aux années sèches qu'aux années humides, donc les augmentations de croissance pendant les années humides ne compensent pas complètement les réductions de croissance pendant la sécheresse, " a déclaré Matt Dannenberg, auteur principal de l'étude publiée aujourd'hui dans la revue Avancées scientifiques .

"À cause de ce, l'augmentation des précipitations extrêmes peut entraîner un déclin à long terme de la croissance des arbres, même sans changement dans les précipitations moyennes. Ceci est particulièrement vrai pour les forêts du Sud-Ouest, " dit Dannenberg, qui a terminé l'étude en tant que chercheur post-doctoral au Collège d'agriculture et des sciences de la vie de l'Université de l'Arizona et est maintenant professeur adjoint au Département des sciences géographiques et de la durabilité de l'Université de l'Iowa.

Pour mieux comprendre comment les forêts peuvent réagir aux changements des précipitations extrêmes, les auteurs ont analysé les enregistrements à long terme des cernes des arbres pour plus de 1, 300 sites à travers les États-Unis. Les cernes des arbres documentent la croissance annuelle des arbres en réponse aux changements climatiques saisonniers pendant toute la durée de vie de l'arbre, offrant une fenêtre sur la croissance des arbres des centaines d'années dans le passé.

« Les enregistrements des cernes sont l'une de nos sources de données les plus importantes pour comprendre le climat passé et pour placer le changement climatique récent dans un contexte à long terme, " a déclaré la co-auteur Erika Wise, professeur agrégé au Département de géographie de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. "En regardant comment la croissance des arbres a réagi au climat dans le passé, nous avons pu étudier comment les changements extrêmes de précipitations sont susceptibles d'affecter nos forêts. »

Les auteurs ont utilisé des données sur les cernes des arbres pour identifier les espèces vulnérables à la dégradation, voire mortalité à grande échelle, si les précipitations extrêmes continuent d'augmenter.

Bien qu'il y ait eu une variabilité entre les espèces d'arbres aux États-Unis, les auteurs ont été surpris de constater que la plupart des principales espèces d'arbres du sud-ouest des États-Unis - une région où les précipitations extrêmes changent le plus rapidement - montraient des preuves claires de fortes réponses négatives de la croissance aux précipitations extrêmes.

"Le pin ponderosa emblématique du Sud-Ouest, le douglas, et le pin pin ont été particulièrement touchés, comme l'étaient les chênes à gros fruits dans le haut Midwest, chacun voyant une croissance considérablement réduite pendant les années sèches qui n'était pas équilibrée par la croissance stimulée par les années plus humides, " a déclaré Dannenberg.

Les modèles climatiques mondiaux montrent que la variabilité des précipitations continuera probablement d'augmenter au 21e siècle, en particulier dans les forêts sèches de l'ouest des États-Unis. Ainsi, la question critique demeure, que peut-on faire pour se préparer, voire empêcher, les effets néfastes de ces changements ?

Alors que des recherches récentes sur la nécessité d'efforts de reboisement à grande échelle pour lutter contre le changement climatique ont suscité l'intérêt des médias populaires, les auteurs soulignent que des efforts égaux doivent également être déployés pour mieux comprendre et gérer les forêts existantes afin d'éviter la dégradation de leur capacité à stocker le carbone.

"Nous espérons que notre étude motivera des efforts de recherche supplémentaires dans les écosystèmes des terres arides du sud-ouest, " dit William Smith, auteur principal de l'étude et professeur adjoint à l'École des ressources naturelles et de l'environnement de l'Université de l'Arizona.

« Les principales espèces d'arbres du sud-ouest peuvent être menacées par l'intensification des précipitations extrêmes. La perte de ces espèces importantes pourrait avoir de profondes conséquences négatives pour la société, y compris des réductions importantes du stockage de carbone des écosystèmes régionaux, " Smith a ajouté. " Si nous voulons éviter ces effets négatifs émergents du changement climatique, il y a un besoin urgent de plus de recherches qui peuvent aider à éclairer les stratégies de gestion adaptative des terres. »