Les Prairies couvraient autrefois une vaste région de l'Amérique du Nord, mais aujourd'hui ont été réduits à une petite fraction de cette gamme historique. Imaginez une région de la taille du Texas, le deuxième plus grand État, se rétrécissant au cours des décennies à une zone de la taille du Massachusetts, le sixième plus petit état.

Les prairies des prairies produisent de nombreux avantages, comme le stockage du carbone dans le sol, fournir un habitat à la faune et protéger les terres contre l'érosion. Organismes gouvernementaux, les organisations de conservation et les propriétaires s'efforcent de restaurer les écosystèmes des prairies indigènes dans de nombreuses régions du centre des États-Unis, mais c'est un défi de taille. Souvent, les sites de restauration nouvellement plantés finissent par être recouverts de mauvaises herbes.

Je suis écologiste et j'ai travaillé avec d'autres chercheurs pendant une décennie pour trouver les moyens les plus efficaces de restaurer les prairies du Midwest des États-Unis. Notre plus récente découverte indique une raison pour laquelle les prairies plantées peuvent échouer, un que peu avaient considéré plus tôt :le temps pendant l'année où ils sont plantés.

Restaurer les écosystèmes pour résoudre les problèmes environnementaux

La restauration écologique améliore la santé des écosystèmes qui ont été dégradés, par exemple, le retour de l'eau vers les zones humides drainées ou la replantation de forêts fortement exploitées. Il s'agit d'une stratégie importante pour relever bon nombre des défis environnementaux les plus urgents au monde.

La recherche montre que la réparation des écosystèmes endommagés fournit un habitat essentiel pour les plantes et les animaux. Il ralentit les impacts du changement climatique en réduisant les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Il améliore la pollinisation des cultures, empêche la perte de sol et maintient les engrais hors des cours d'eau. Pour toutes ces raisons, les Nations Unies ont récemment déclaré que 2021-2030 serait la Décennie pour la restauration des écosystèmes.

Mais ces projets peuvent produire des résultats très incohérents, même sur des sites similaires où des techniques similaires ont été utilisées. Les chercheurs commencent à comprendre que le succès de la restauration dépend de plusieurs facteurs, mais pourquoi certains projets réussissent et d'autres échouent est encore en grande partie un mystère. Nous voulons prédire les résultats afin que les agences puissent orienter les fonds limités vers les sites où le travail a le plus de chances de réussir.

Prairies décimées

Avant la colonisation européenne, les prairies étaient l'écosystème le plus étendu d'Amérique du Nord, couvrant une grande partie du Midwest et des plaines. Aujourd'hui, cependant, la plupart d'entre eux ont été convertis en grande partie en terres agricoles, grâce à leur sol fertile. Les prairies herbeuses sont presque éteintes à l'est du fleuve Mississippi.

Par conséquent, un grand nombre d'espèces végétales et animales qui prospéraient autrefois dans ces régions ont peu d'habitat restant. Certains, comme les papillons de Poweshiek Skipperling et les orchidées frangées des prairies, sont aujourd'hui menacés d'extinction.

En semant les graines de plantes des prairies sur d'anciennes terres agricoles, les gestionnaires des terres peuvent restaurer ces écosystèmes. Au fur et à mesure que de nouvelles prairies poussent, les gestionnaires effectuent périodiquement des brûlages dirigés et enlèvent les mauvaises herbes avec des herbicides pour promouvoir les plantes des prairies. À l'heure, les insectes et les oiseaux retourneront dans les prairies restaurées des régions voisines.

J'ai visité des centaines de prairies restaurées. Étonnamment, il n'y en a pas deux pareils. Certains sont de riches communautés de plantes des prairies, tandis que d'autres sont bourrés de mauvaises herbes, c'est-à-dire espèces végétales hors prairie. Cette variation peut être contrariante pour les gestionnaires des terres qui cherchent à restaurer les prairies de manières particulières, pour des espèces particulières.

Dans les études antérieures, mes collègues et moi avons identifié un certain nombre de facteurs expliquant pourquoi il n'y a pas deux prairies identiques. Ils comprennent un type de sol spécifique, le nombre d'espèces végétales propagées sous forme de graines pour amorcer la restauration et la fréquence des brûlages dirigés. Ces résultats montrent que bien que les résultats de la restauration varient, au moins ils le font pour des raisons qui sont soit facilement connues, soit sous le contrôle des gestionnaires des terres. Mais nos nouvelles recherches indiquent que ce n'est pas toujours le cas.

Les années de plantation pluvieuses causent des problèmes

Les gestionnaires des terres reconnaissent largement que les conditions météorologiques de l'année de plantation peuvent affecter une restauration, mais jusqu'à maintenant, peu de scientifiques avaient testé cette idée. Les restaurations plantées pendant les années pluvieuses devraient être plus réussies, ce qui signifie qu'ils soutiendront une plus grande diversité et abondance des plantes indigènes que nous semons sur la terre. Mais il est difficile de tester cette hypothèse car elle nécessite de nombreux sites d'étude, planté dans des conditions météorologiques différentes.

Notre équipe a travaillé dans 83 prairies restaurées dans l'Illinois, Indiana et Michigan qui avaient été plantés deux à 19 ans plus tôt. Nous avons enregistré quelles espèces végétales vivaient dans chaque site, puis déterminé les conditions météorologiques qui ont affecté chaque prairie au cours de l'année où elle a été plantée.

Nos résultats étaient surprenants. Nous nous attendions à ce que les années pluvieuses favorisent des restaurations réussies, mais au lieu de cela, ils ont produit des prairies avec des mauvaises herbes plus abondantes et plus diversifiées. Ces effets étaient comparables ou supérieurs à l'influence d'autres facteurs importants tels que les conditions du sol, la durée depuis le dernier brûlage dirigé et l'âge du projet.

Les mauvaises herbes étaient plus abondantes dans les prairies qui avaient été restaurées pendant les années pluvieuses jusqu'à 19 ans plus tôt. Ces sites comptaient également relativement moins d'espèces de plantes indigènes des prairies.

Pourquoi les années de plantation sèches conduiraient-elles finalement à une restauration plus réussie que les années humides, même si les plantes indigènes des prairies fonctionnent mieux avec plus d'eau, comme nous l'avons montré dans une étude précédente ? Malheureusement, les mauvaises herbes sont des super-répondeurs à l'eau. Nous soupçonnons que cela explique pourquoi ils ont gagné en dominance et supprimé les plantes des prairies pendant les années de plantation humides.

Travailler autour de la météo

Nos résultats montrent que les gestionnaires des terres doivent se prémunir contre les conditions météorologiques défavorables de l'année de plantation, un défi qui deviendra probablement de plus en plus important à l'avenir. Le changement climatique augmente les précipitations printanières dans le Midwest, ce qui peut être particulièrement bénéfique pour les mauvaises herbes.

Pour gérer le fardeau des mauvaises herbes pendant les années de plantation humides, les gestionnaires peuvent tondre fréquemment, répéter la propagation des graines une année plus tard ou même éviter de semer pendant les années de fortes précipitations prévues. Les humains ne peuvent pas contrôler le temps, mais comprendre comment le temps affecte la restauration peut aider les gestionnaires à maximiser les chances de succès des projets.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.