• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> La nature
    Dans la Sierra, les scientifiques parient sur les arbres survivants pour résister à la sécheresse et au changement climatique

    Crédit :CC0 Domaine public

    Le pin à sucre, avec ses cônes longs d'un pied et ses branches plumeuses qui s'étendent au-dessus de la forêt, était l'un des arbres les plus communs qui montaient la garde sur les eaux claires du lac Tahoe. Mais la sécheresse, les scolytes et le changement climatique ont ravagé ce conifère bien-aimé, dont la population était déjà diminuée par l'exploitation forestière, développement et autres activités humaines.

    De 2012 à 2016, la sécheresse et les scolytes ont tué plus de 129 millions d'arbres en Californie, la plupart sont des conifères de la Sierra Nevada. Sur le sèche-linge, versants sud du côté nord de ce bassin, les pins à sucre ont été particulièrement touchés lorsque les dendroctones du pin ont attaqué les arbres affamés d'eau, creusant des tunnels dans leur écorce jusqu'à ce que beaucoup d'entre eux meurent.

    "Vous aviez littéralement des pins à sucre côte à côte, un vivant, un mort, " a déclaré l'Université de Californie, La biologiste forestière de Davis Patricia Maloney.

    Mais ce ne sont pas les arbres morts qui intéressaient Maloney. C'était les survivants.

    Elle voulait savoir comment ils réussissaient à rester en bonne santé et verts malgré les mêmes conditions desséchées qui ont tué leurs voisins. Elle pense que cela a à voir avec des caractéristiques innées qui leur ont donné un avantage sélectif sur leurs pairs.

    Maloney dirige maintenant un effort pour planter des milliers de plants issus de pins à sucre survivant à la sécheresse des environs du lac Tahoe, en espérant qu'ils portent des gènes qui les rendent plus résistants à la sécheresse, la diminution du manteau neigeux et d'autres impacts du réchauffement climatique.

    Cela fait partie d'une reconnaissance croissante par les scientifiques et les gestionnaires des terres que la planète se réchauffe si rapidement qu'ils ne peuvent plus simplement restaurer les écosystèmes à leur état antérieur, mais doit intervenir et accélérer l'adaptation des plantes et des animaux.

    Maloney appelle sa volonté de replanter les forêts de Tahoe avec la progéniture des survivants locaux de la sécheresse « régénération assistée ». C'est un jeu du terme « migration assistée, " l'idée qu'il faut relocaliser les espèces qui ne s'adaptent pas assez vite au changement climatique, comme déplacer des animaux vers des terres plus élevées ou des eaux plus froides. C'est une approche à laquelle Maloney s'oppose car lourde de risques et de conséquences inconnues.

    Au lieu, elle voit de l'espoir dans la variation génétique des populations locales qui permet à certains arbres de survivre tandis que d'autres succombent à la sécheresse et à d'autres menaces environnementales.

    "Je pense que nous assistons à une sélection naturelle contemporaine. Les espèces évoluent depuis des millions d'années, nous venons d'accélérer le rythme avec le changement climatique et la sécheresse, " expliqua Maloney. " Laissons la nature et l'évolution suivre son cours, mais nous pouvons aider à sa régénération. Il y a de la promesse chez ces survivants. Alors travaillons avec ce que nous avons."

    D'autres scientifiques travaillent également pour aider les espèces menacées par le réchauffement rapide du climat.

    Pour essayer d'aider les récifs mourants, Des scientifiques de l'Université de Stanford recherchent dans les îles du Pacifique Sud et Ouest des "super coraux" résistants au réchauffement des océans et au blanchissement. Au large de la Californie du Sud, les chercheurs travaillent dur pour sauver l'ormeau blanc menacé d'extinction par la surpêche, prédateurs et des eaux plus chaudes. Et au Canada, les scientifiques forestiers utilisent l'ADN des pins tordus pour orienter les décisions sur l'endroit où planter des populations d'arbres mieux adaptées au nouveau climat.

    "La sélection naturelle est une force puissante et nous essayons tous de travailler pour accélérer l'adaptation par la sélection naturelle, " a déclaré Sally Aitken, professeur de génétique forestière à l'Université de la Colombie-Britannique. "La matière première de la sélection naturelle est la diversité génétique. Augmentez la diversité et vous augmentez les chances de survie. C'est une façon de couvrir vos paris."

    Aitken appelle cela « le flux de gènes assisté, " l'idée de booster la population d'arbres déjà adaptés au changement climatique, et dit qu'il est largement aligné avec l'approche de Maloney.

    « Les défis sont assez similaires aussi, " Aitken a déclaré. "Nous constatons que nos climats le long de la côte ouest se réchauffent. Nous avons connu des sécheresses exceptionnelles, nous avons eu des épidémies d'insectes exceptionnelles et, dans certains cas, des maladies introduites qui dévastent les espèces. Et le pin à sucre souffre de tout ça."

    John batailles, un professeur d'écologie forestière à l'UC Berkeley qui n'est pas impliqué dans le projet de reboisement de Maloney, a déclaré que son approche est « vraiment bien fondée, c'est immédiat et je ne vois aucun inconvénient."

    Mais il serait difficile de s'étendre à des paysages plus vastes et des forêts moins visitées, il a dit, qui n'ont pas le même cachet que Tahoe.

    Maloney, un natif du New Jersey, s'est aventurée en Californie pour ses études supérieures et a déménagé à Lake Tahoe après avoir rencontré son mari, un snowboarder professionnel. Maintenant dans la cinquantaine, elle vit et travaille dans ce bassin depuis deux décennies, essayer de comprendre comment ses forêts évoluent avec l'environnement.

    Elle a commencé à planifier le projet de replantation alors que la Californie était encore en proie à une période de sécheresse exceptionnelle.

    Après la fin de la sécheresse, en 2017, elle et son équipe ont sélectionné 100 de ces pins à sucre survivants pour être les mères d'une nouvelle génération. Ils ont étudié, creusé et examiné les anneaux d'une partie de ces arbres et appris qu'ils avaient tous au moins une chose en commun :ils utilisaient l'eau plus efficacement que leurs voisins décédés.

    Cette capacité peut être transmise à la génération suivante, dit Maloney. Mais ils ont probablement d'autres traits avantageux qu'elle souhaite étudier, comme quand ils chronométrent leur croissance printanière, à quel point leurs racines sont massives et quels produits chimiques ils envoient de leur résine qui pourraient attirer ou repousser les coléoptères.

    le mari de Maloney, Tom Burt, qui travaille également comme assistante de terrain dans son laboratoire, utilisé un géant, fronde sur poteau pour secouer le lourd, des pommes de pin de la taille d'un ballon de football du haut de leurs branches, les recueillir dans des sacs en toile de jute.

    Prenant des graines de ces cônes, L'équipe de Maloney a levé 10, 000 de leur progéniture, d'abord dans une pépinière du US Forest Service à Placerville, et plus tard dans une station de terrain de l'UC Davis à Tahoe City. Environ 4, 000 des semis sont plantés à partir de cet automne, à temps pour la saison des pluies et des neiges à venir, tandis que d'autres attendront jusqu'au début du printemps. Un autre 1, 500 seront conservés pour étude, et le reste donné aux propriétaires le long de la rive nord de Tahoe pour planter.

    Au début de la plantation début novembre, les semis de pin à sucre avaient environ un an et demi et mesuraient moins d'un pied. Leurs aiguilles étaient d'un vert vif, ayant été dosé avec des engrais en prévision du choc d'être transplanté dans le sol granuleux de la montagne.

    Un matin récent près de Kings Beach, Les scientifiques de l'UC Davis se sont joints à deux équipes du California Conservation Corps pour planter des centaines de semis, les ramassant du lit d'un camion dans des sacs de plantation en bandoulière.

    En groupes, ils ont marché jusqu'à des sites de plantation individuels, chacun sélectionné comme ayant un microclimat souhaitable, comme l'ombre protectrice des arbres environnants ou d'un rocher, pente ou dépression qui recueille le ruissellement près des racines des jeunes arbres. Chaque emplacement a été suivi à l'aide d'un GPS et d'une tablette.

    De petites équipes de membres du corps vêtus de casques se sont déplacées méthodiquement d'un endroit à un endroit marqué par un drapeau, à l'aide de masses, barres rocheuses et houes pour creuser et tasser les trous dans le sol dur. Ils ont extrait les semis ressemblant à des popsicles des pots en forme de cône contenant leurs racines et les ont enfoncés.

    Dans chaque endroit, ils ont planté trois plants de la même mère, les disposer en configuration triangulaire à environ un pied ou deux l'un de l'autre, puis les a aspergés d'un jet d'eau provenant d'une pompe montée sur sac à dos.

    Pins à sucre, nommé pour leur douceur, résine sirupeuse, sont parmi les plus grands arbres du monde et peuvent vivre des centaines d'années et atteindre plus de 200 pieds de haut. Ils prospéraient il y a plus de 150 ans lorsque John Muir les appelait le « roi des conifères, " constituant environ 25 % de la forêt autour du lac Tahoe. Aujourd'hui, ils sont descendus à 5 % ou moins, dit Maloney.

    La découverte en 1859 du Comstock Lode à Virginia City, Nev., a déclenché une ruée vers l'argent et un boom de l'exploitation forestière, avec des arbres abattus et transportés par radeau, canal d'eau et rail pour fournir du bois aux mines. Les bûcherons ont coupé tant de pins à sucre, Les recherches de Maloney ont trouvé, que dans certains endroits, leur diversité génétique souffre encore à ce jour.

    Beaucoup ont également été tués par la rouille vésiculeuse du pin blanc, un champignon introduit d'Europe il y a un siècle.

    Mais ces dernières années, c'est la vue des arbres tués par les dendroctones laissés par la sécheresse qui a sonné une nouvelle alarme sur la santé de la forêt, dit Amy Berry, directeur général du fonds à but non lucratif Tahoe, qui a amassé 36 $, 000 pour le projet.

    « La communauté a une affinité pour les pins à sucre, et une curiosité pour savoir pourquoi ces gars se débrouillent si bien et pas les autres, " dit-elle. Combinez cela avec l'histoire de l'exploitation forestière, et il n'a pas été difficile de convaincre les gens qu'une nouvelle approche était nécessaire.

    "Avec le changement climatique, tu ne peux pas revenir comme c'était, parce que ce n'est pas comme ça que ça va être, " elle a dit.

    Les implications de ce travail s'étendent bien au-delà de la forêt. Une grande partie de l'eau qui alimente les villes californiennes, les fermes et les rivières proviennent de la fonte de la neige de la Sierra Nevada, qui est frappé par plus de lumière du soleil à mesure que les arbres morts ouvrent la canopée de la forêt. Les experts disent que cela pourrait déclencher un ruissellement encore plus tôt, accélérer ce qui se produit déjà à cause du changement climatique. Au fur et à mesure qu'ils se décomposent, les arbres tués contribueront également au réchauffement climatique en émettant du carbone qu'ils ont autrefois absorbé.

    La Sierra Nevada et d'autres chaînes de montagnes de l'ouest ressentent déjà les effets des gaz piégeant la chaleur que les humains crachent dans l'atmosphère. La région connaît des températures plus élevées, plus de précipitations tombant sous forme de pluie au lieu de neige et de ruissellement printanier plus précoce, tendances que les climatologues ne s'attendent qu'à accélérer dans les décennies à venir.

    Si les émissions de gaz à effet de serre continuent d'augmenter sans relâche, les températures dans la Sierra Nevada devraient augmenter de 6 à 10 degrés Fahrenheit en moyenne d'ici la fin du siècle, selon une évaluation climatique de l'État publiée l'année dernière. Le réchauffement pourrait être limité à la moitié si les émissions mondiales se stabilisent d'ici le milieu du siècle.

    Au lac Tahoe, les membres du corps se sont déplacés d'un site de plantation à l'autre par une journée de novembre exceptionnellement chaude, alors que Maloney tournait derrière eux dans une doudoune et un gilet de campagne en toile. Elle tapota le sol autour des bébés arbres et répandit de l'humus et de la litière, vieilles pourriture et écorce et aiguilles de pin du sol forestier, pour protéger le sol en dessous du dessèchement.

    En plus de leurs avantages, environ un quart des arbres que Maloney plante sont porteurs d'un gène résistant à la rouille vésiculeuse du pin blanc, un taux beaucoup plus élevé que ce qui se produit naturellement.

    "Maintenant, ils sont seuls. En route pour l'université, " dit Maloney. " Nous faisons un signe au revoir. "

    Les plantations d'arbres n'ont généralement pas de taux de réussite élevés. Du côté est du lac Tahoe, où le sol est sec et sablonneux, seulement environ 16 % des arbres transplantés survivent. Mais Maloney espère que l'ascendance de ces pins les rendra plus résistants que la plupart.

    " Cinquante pour cent de survie serait incroyable, " dit-elle. " Trente pour cent, Je vais prendre. C'est pourquoi nous en plantons trois, dans l'espoir que peut-être l'un d'entre eux survivra."

    ©2019 Los Angeles Times
    Distribué par Tribune Content Agency, LLC.




    © Science https://fr.scienceaq.com