La sécheresse est endémique à l'Ouest américain avec les vagues de chaleur et les incendies de forêt intenses. Mais les scientifiques commencent seulement à comprendre comment les effets de plusieurs sécheresses peuvent se combiner pour affecter les forêts différemment d'une seule sécheresse.

Anna Trugman, écologiste forestière de l'UC Santa Barbara, avec ses collègues de l'Université de l'Utah, L'Université de Stanford et le Service des forêts des États-Unis ont étudié les effets de la répétition, sécheresses extrêmes sur divers types de forêts à travers le monde. Ils ont découvert qu'une variété de facteurs peuvent augmenter et diminuer la résilience d'une forêt aux sécheresses ultérieures. Cependant, l'étude, Publié dans Nature Changement Climatique , conclu que les sécheresses successives sont généralement de plus en plus préjudiciables aux forêts, même lorsque chaque sécheresse n'était pas plus extrême que la première.

Les sécheresses rendent généralement les arbres individuels plus vulnérables aux sécheresses ultérieures. « La multiplication des événements extrêmes peut être très stressante pour les forêts et les arbres, " dit Trugman, professeur adjoint au Département de géographie. Elle compare l'expérience à une personne aux prises avec une maladie :vous serez plus durement touché si vous tombez à nouveau malade pendant que vous êtes encore en convalescence.

Cela dit, l'affaire n'est pas aussi tranchée. "Théoriquement, les réponses aux sécheresses ultérieures pourraient être très variées en fonction d'un large éventail de facteurs au niveau de l'arbre et de l'écosystème, " a déclaré l'auteur principal William Anderegg, professeur assistant à l'Université de l'Utah. Donc, tandis qu'une sécheresse peut placer un arbre sous un stress considérable, il pourrait aussi tuer certains de ses voisins, laissant les survivants avec moins de compétition pour l'eau si les conditions arides reviennent.

Trugman et ses collègues ont utilisé diverses sources de données pour étudier cet effet à grande échelle. Les données sur les cernes des arbres couvrant plus de 100 ans leur ont permis de voir comment les arbres qui ont survécu à une sécheresse initiale ont poussé par la suite. Les données de l'U.S. Forest Inventory and Analysis leur ont donné accès à des mesures sur la mortalité des arbres pour plus de 100, 000 parcelles forestières de 2000 à 2018. Ils ont combiné ces sources avec des mesures satellitaires de la teneur en eau des couverts forestiers.

Deux tendances claires ont émergé. « Nous avons constaté que les arbres semblent généralement devenir plus vulnérables au stress après de multiples sécheresses, surtout les conifères, " a déclaré Anderegg.

Le deuxième constat, les chercheurs croient, revient à la physiologie de base. Les conifères et leurs parents ont des systèmes vasculaires différents de ceux des feuillus, ou « angiospermes ». Par conséquent, ils peuvent subir plus de dégâts lors d'une sécheresse initiale et être désavantagés par rapport aux angiospermes pendant les périodes ultérieures de stress hydrique. Les données sur les cernes des arbres le prouvent, montrant que les conifères qui ont survécu à une sécheresse ont poussé beaucoup plus lentement, surtout si une autre sécheresse s'installait.

"Par contre, les angiospermes ont une anatomie et une physiologie beaucoup plus flexibles, et cela semble les aider à récupérer plus rapidement et plus complètement après les sécheresses initiales, " a déclaré Anderegg.

Anderegg a été particulièrement surpris par l'impact des sécheresses répétées sur la forêt amazonienne. « Nous avons tendance à penser que ces forêts sont peu touchées par la sécheresse et, en raison de leur grande diversité d'arbres, capable de récupérer rapidement, ", a-t-il déclaré. "Mais nos résultats indiquent que l'Amazonie a été durement touchée par trois sécheresses très graves au cours des 15 dernières années."

Les forêts sont des systèmes complexes, et une variété de facteurs dictent en fin de compte comment ils réagissent aux événements extrêmes. « En termes de dommages, vous devez non seulement y penser au niveau individuel, mais aussi au niveau de la forêt, " dit Trugman. Alors, bien qu'ils aient besoin de temps pour se remettre d'une sécheresse extrême, les arbres survivants seront confrontés à moins de concurrence pour les ressources en eau qu'auparavant. Cela pourrait les laisser dans une meilleure situation si la sécheresse revient dans la région.

Quoi de plus, la sélection naturelle conduira la forêt dans son ensemble à une transition vers des individus plus résilients, ou même à des espèces globalement plus tolérantes à la sécheresse. Les sécheresses répétées affectent également les ravageurs et les agents pathogènes des forêts, et leur réponse à ces conditions influencera également le comportement des forêts.

Les scientifiques travaillent toujours à démêler les conditions dans lesquelles chacun de ces facteurs atteint le sommet. "Cette [étude] fournit beaucoup de motivation, " dit Trugman, "mais je pense que la prochaine étape urgente est d'atteindre les mécanismes sous-jacents au niveau physiologique et au niveau écologique."

Les chercheurs peuvent utiliser ces informations pour améliorer les modèles informatiques et faire des prévisions plus précises sur l'avenir des forêts dans un climat changeant. "Le changement climatique va apporter des sécheresses plus fréquentes, " Anderegg a dit, « nous devons donc comprendre et être en mesure de prévoir comment les forêts réagiront à de multiples sécheresses.

"Ces résultats sont particulièrement cruciaux dans l'ouest des États-Unis, " il ajouta, « où nous avons connu un certain nombre de sécheresses majeures au cours des 20 dernières années.