Alors que le climat change, les forêts du monde le sont aussi. Des séquoias brumeux à l'ouest à la forêt Blue Ridge des Appalaches, de nombreux écosystèmes sylvestres s'adaptent à des conditions plus sèches.

À l'aide de la base de données d'inventaire et d'analyse des forêts du Service des forêts des États-Unis, chercheurs de l'UC Santa Barbara, l'Université de l'Utah et le Service des forêts des États-Unis ont étudié comment les caractéristiques des communautés d'arbres évoluent à travers les États-Unis contigus. Les résultats, publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , indiquer que les collectivités, en particulier dans les régions plus arides, sont de plus en plus tolérants à la sécheresse, principalement par la mort d'arbres moins rustiques.

Pour comprendre ce qui pourrait être à l'origine des changements dans la capacité des forêts à faire face au changement climatique, les scientifiques ont considéré deux traits physiologiques principaux :la tolérance moyenne d'une espèce au stress hydrique et sa proximité avec sa tolérance maximale (essentiellement la marge de manœuvre dont elle disposait face au stress hydrique).

"Nous avons essentiellement mis un chiffre sur ce que la composition des espèces signifie en termes de capacité à faire face au stress hydrique, " a déclaré l'auteur principal Anna Trugman, professeur adjoint au département de géographie de l'UC Santa Barbara.

Heureusement pour l'équipe, le département américain de l'Agriculture suit les espèces d'arbres, taille et abondance dans plus de 160, 000 parcelles forestières réparties aléatoirement à travers le pays. Quoi de plus, la base de données d'inventaire et d'analyse des forêts du US Forest Service comprend plus de 200 types d'écosystèmes différents, allant des forêts sèches de pins pinyon aux marécages de cyprès, et les forêts de feuillus de l'Atlantique aux forêts pluviales tempérées du nord-ouest du Pacifique.

Trugman et ses collègues ont fait correspondre les traits qui les intéressaient à l'abondance des espèces dans ces parcelles. Ensuite, ils l'ont utilisé pour calculer une valeur moyenne pondérée pour la communauté d'arbres dans chaque parcelle, qui correspondait essentiellement à la tolérance à la sécheresse de la communauté. Étant donné que ces parcelles sont étudiées tous les cinq à dix ans, les scientifiques pourraient suivre les changements dans la composition des caractères de la communauté et les relier à la mortalité des arbres, recrutement et climat.

Une communauté peut devenir plus tolérante à la sécheresse de deux manières :les arbres moins résistants peuvent mourir ou les arbres plus résistants peuvent pousser plus rapidement. Les deux ont pour résultat une communauté qui est globalement plus résistante.

Trugman a découvert que c'était principalement la mort d'arbres moins robustes qui a conduit à une plus grande tolérance à la sécheresse, bien qu'elle note que les effets du recrutement des gaules ont été moins évidents sur une période aussi courte. Elle a également remarqué que la portée des caractères dans une parcelle donnée n'était pas automatiquement corrélée avec le nombre d'espèces présentes. « Vous n'avez pas nécessairement une plus grande gamme de stratégies si vous avez plus d'espèces, " elle a dit.

Par exemple, l'est des États-Unis ne subit pas autant de stress de sécheresse de routine que son homologue occidental, mais il a une diversité d'espèces relativement élevée. Par conséquent, la plupart des arbres ont des stratégies similaires pour faire face au stress hydrique. Comparez cela au sud-ouest, où il y a des espèces vivant ensemble qui ont une gamme de stratégies pour faire face à la sécheresse, malgré de nombreuses parcelles ayant une diversité d'espèces relativement faible dans l'ensemble.

Les cartes des traits des plantes sont utiles aux scientifiques car elles informent les modèles qui prévoient comment le changement climatique affectera le paysage, Trugman a expliqué. Les cartes de traits aident les chercheurs à évaluer l'inadéquation entre l'adéquation du climat et la composition actuelle des traits de la communauté.

L'étude de Trugman fait référence à ce changement dans les traits d'une communauté sous le nom de « vitesse des traits ». Plus le changement est rapide, plus la vitesse est rapide. De la même manière, les scientifiques qui étudient le changement des conditions climatiques d'une région appellent le changement au fil du temps la "vitesse du climat". Intuitivement, les deux taux doivent être liés, avec les communautés et les écosystèmes qui changent pour s'adapter au changement climatique dans la région.

"Mais vous pourriez en fait avoir un décalage entre ces deux-là, " a déclaré Trugman. " Votre vitesse de trait pourrait être beaucoup plus lente que la vitesse de votre climat, auquel cas les arbres de cet endroit particulier ne seront pas très adaptés au nouveau climat. » En d'autres termes, les arbres peuvent survivre pour l'instant, mais ils ne grandiront pas ou ne se reproduiront pas.

Il est possible que les scientifiques ne voient aucun changement dans les traits, a noté Truman. Et même si cela peut sembler plus optimiste, en réalité, cela indiquerait que quelque chose empêchait les communautés de s'adapter - peut-être une perte d'espèces ou de diversité génétique, ou simplement l'absence d'espèces plus résistantes à proximité qui peuvent fournir des graines.

D'autre part, Trugman a vu des vitesses de trait accélérées dans des régions plus arides. Cette étude était une première passe; elle prévoit d'approfondir la relation entre le trait et les vitesses climatiques dans de futures recherches.

Globalement, les résultats indiquent que les forêts se déplacent vers des communautés qui peuvent faire face à un stress hydrique moyen plus important ainsi qu'à une plus grande variabilité du stress hydrique. Cela devrait protéger les forêts contre certains des effets du changement climatique, au moins à court terme, selon Trugman.

"Finalement, " elle a dit, "nous voulons mettre les vitesses des traits et les vitesses climatiques dans un contexte comparable pour comprendre comment les décalages entre les deux affecteront nos forêts."