Un climat qui se réchauffe et des incendies de forêt plus fréquents ne signifient pas nécessairement que l'ouest des États-Unis connaîtra la perte de forêts à laquelle s'attendent de nombreux scientifiques. Les lisières de forêts sèches peuvent être plus résistantes au changement climatique qu'on ne le pensait auparavant si elles sont gérées de manière appropriée, selon les chercheurs de Penn State.

"Le récit de base est que ce n'est qu'une question de temps avant de perdre ces sèches, forêts de basse altitude, " dit Lucas Harris, un chercheur postdoctoral qui a travaillé sur le projet dans le cadre de sa thèse de doctorat. "Il y a de plus en plus de preuves qu'une fois que des perturbations comme la sécheresse ou les incendies de forêt enlèvent la canopée et la couverture arbustive dans ces forêts sèches, les arbres ont du mal à revenir. D'autre part, il y a de plus en plus de preuves qu'il y a beaucoup de variabilité spatiale dans la résilience de ces forêts aux perturbations et au changement climatique. »

Les chercheurs ont étudié la régénération forestière sur quatre sites ayant subi des incendies de forêt dans l'est des montagnes de la Sierra Nevada en Californie. Les sites se situent à la lisière de la forêt, une zone plus sèche où la forêt rencontre la prairie d'armoise. Ces lisières de forêts sèches peuvent être les plus vulnérables à la déforestation due au changement climatique, selon les chercheurs.

Les grands incendies dans la région ont tendance à consommer la forêt en commençant par la marge de la steppe puis en balayant la montagne, dit Alan Taylor, professeur de géographie et d'écologie qui travaille dans la région depuis des décennies.

"Vous ne verriez plus de forêt dans 10 ou 20 ans, et il semblait que la lisière inférieure de la forêt montait en altitude parce qu'elle est si sèche près de la limite de l'armoise, " a déclaré Taylor. " Mon groupe de recherche voulait examiner cela en détail parce que personne ne l'avait réellement fait. "

L'équipe de recherche de Harris et Taylor a mesuré le diamètre des arbres et la profondeur de la litière, compté le nombre de semis et de gaules et identifié les espèces d'arbres sur les sites de recherche. Ils ont également quantifié la gravité du feu, la quantité d'humidité disponible pour la croissance des plantes et le déficit hydrique, un indicateur de l'intensité de la sécheresse. Ils ont ensuite introduit les données dans cinq modèles pour voir comment la probabilité de régénération des arbres variait en fonction de la gravité du feu, climat et emplacement, et le reste de la végétation et de la canopée. Ils rapportent leurs résultats aujourd'hui (21 septembre) dans Écosphère .

Les chercheurs ont découvert que 50 % des parcelles sur les sites montraient des signes de régénération des arbres, et les projections du bilan hydrique jusqu'à la fin du siècle actuel indiquent qu'il y aura suffisamment d'humidité disponible pour soutenir les semis d'arbres. La clé est de prévenir les perturbations graves dues aux incendies grâce à une gestion appropriée, selon les chercheurs, parce que la régénération des arbres était fortement associée aux arbres matures qui ont survécu aux incendies.

« Dans ces zones forestières marginales ou sèches, les approches de gestion comme le brûlage dirigé ou les traitements de combustible qui éclaircissent la forêt peuvent empêcher les incendies graves qui pousseraient cet écosystème à un état non forestier, " dit Taylor, qui est également titulaire d'un poste au Earth and Environmental Systems Institute. "L'étude suggère que ces perturbations de faible gravité pourraient en fait créer des conditions très résilientes dans des endroits où la plupart des gens suggèrent que nous assisterons à une perte de forêt."

Les chercheurs ont également remarqué un changement dans la composition des arbres, passant de pins jaunes résistants au feu à des espèces moins résistantes au feu mais plus résistantes à la sécheresse comme le pin pinyon. Ils ont attribué ce changement aux politiques d'assèchement et d'exclusion des incendies en vigueur au cours du siècle dernier.

"Le changement pourrait être bénéfique si les espèces qui s'y installent sont mieux adaptées aux climats actuels et futurs, " dit Harris. " Cependant, cela pourrait être dangereux si un groupe d'espèces sensibles au feu s'installe dans un endroit et que tout brûle. Beaucoup d'arbres mourraient, et nous pourrions assister à une perte durable des forêts."

Le climat californien devrait se réchauffer, mais de nombreux modèles climatiques prévoient également une augmentation moyenne des précipitations hivernales, surtout dans le nord de l'état et dans les montagnes, continua Harris.

"D'un côté, vous avez certainement une plus grande intensité de sécheresse, mais aussi vous allez avoir ces périodes plus humides où il y a plus d'humidité disponible pour la croissance des arbres au printemps et peut-être au début de l'été, " a-t-il dit. " Donc, si les arbres sont capables de survivre à ce stress de sécheresse et de profiter de l'humidité supplémentaire présente certaines années, ils pourraient peut-être maintenir ou même étendre leur distribution. »

Ce système forestier est important pour les loisirs, stockage de carbone, biodiversité et habitat faunique, dit Taylor. Il comprend également une partie du côté ouest du Grand Bassin, la plus grande zone de bassins hydrographiques contigus qui ne se jettent pas dans un océan en Amérique du Nord.

"Il n'y a pas beaucoup de forêt dans le Grand Bassin, qui est une vaste zone de prairie d'armoise dans l'Utah, Idaho, Oregon, Nevada et Arizona, ", a déclaré Taylor. "Donc, les forêts de l'est des montagnes de la Sierra Nevada représentent une composante importante de la forêt trouvée dans ce système."