Une personne sur 12 pourrait être confrontée à une grave sécheresse chaque année d'ici 2100, selon une étude récente. Et l'eau stockée sur les deux tiers de la surface terrestre de la Terre diminuera à mesure que le climat se réchauffera. En tant qu'écologistes des plantes, nous sommes préoccupés par ce que cela signifie pour les forêts—l'un des plus grands puits de carbone et l'un des plus grands atouts du monde dans la lutte contre le changement climatique.

Les sécheresses peuvent retarder la croissance des forêts, tuer des arbres et même changer le fonctionnement des forêts, ou de quelle espèce ils sont constitués. Nous avons étudié une espèce en particulier pour comprendre comment les arbres ont réagi aux sécheresses passées, et à quel point ils sont susceptibles d'être résilients.

Ce que nous avons trouvé suggère que certains arbres pourraient rebondir de périodes difficiles avec plus de vitalité que nous n'aurions pu l'imaginer, ce qui pourrait être une bonne nouvelle pour les forêts confrontées à un avenir plus sec.

Records d'anneaux d'arbres

Le pin sylvestre est l'une des espèces de conifères les plus répandues dans le monde. Dans son aire d'origine à travers l'Europe, il soutient un large éventail d'animaux sauvages tels que les écureuils roux, et est largement cultivé pour son bois.

Dans notre étude, nous avons collecté des cernes d'arbres dans une pinède expérimentale que des scientifiques ont planté en Écosse en 1935. Les arbres forment ces cernes dans leurs troncs et, ce faisant, enregistrer la variation de la croissance en fonction des conditions climatiques de chaque saison. Les années avec un climat favorable produisent généralement de larges cernes, tandis que les mauvaises années avec des sécheresses ou d'autres conditions météorologiques stressantes produisent des anneaux étroits.

Ces anneaux permettent effectivement aux scientifiques de remonter dans le temps. Pour comprendre comment les arbres se remettent de la sécheresse, nous avons comparé la largeur de ces anneaux formés dans les années de sécheresse avec une croissance modélisée dans une année moyenne et tout au long de leur récupération.

Jouer au rattrapage

Nous avons constaté que même des arbres du même âge et des mêmes espèces poussant au même endroit mettaient des temps très différents à se remettre de la sécheresse. En moyenne, le taux de croissance des arbres a pris quatre ans pour revenir à des niveaux auxquels on aurait pu s'attendre s'il n'y avait pas eu de sécheresse, la plupart des arbres prenant entre un et six ans, bien que certains arbres n'aient toujours pas récupéré ce taux de croissance neuf ans plus tard.

Après avoir creusé un peu plus, nous avons constaté que la taille de chaque arbre avant la sécheresse, ou à quelle vitesse il grandissait à l'époque, a fait une différence significative dans sa résistance. Les arbres à croissance rapide ont rebondi plus rapidement, mais les arbres plus gros ont mis plus de temps à atteindre des taux de croissance auxquels on aurait pu s'attendre s'il n'y avait pas eu de sécheresse.

Ce qui nous a vraiment surpris, c'est ce qui s'est passé dans certains arbres après la reprise de la croissance. Plutôt que de continuer à croître à des taux auxquels on aurait pu s'attendre d'après les records de température et de précipitations au cours des années qui ont suivi la reprise, la croissance de certains arbres s'est accélérée, et ces arbres ont en fait commencé à pousser plus rapidement que dans notre scénario modélisé où aucune sécheresse ne s'était produite.

Alors que cette croissance « surmultipliée » n'était que temporaire et ne s'est pas produite dans tous les arbres que nous avons étudiés, l'effet combiné de cette croissance compensatrice a été puissant. Ces arbres ont poussé si vite qu'ils ont commencé à récupérer une partie de la circonférence du tronc qui avait été perdue dans la forêt à cause de la sécheresse. Cela signifiait que l'impact total de la sécheresse après neuf ans était bien moindre qu'après quatre ans, qui est normalement la période post-sécheresse considérée par des études similaires.

La croissance compensatoire se produit ailleurs dans la nature - elle a été enregistrée chez des espèces de poissons, graminées et mites. Une étude a révélé que les teignes femelles privées de nourriture pendant 12 heures subissent une croissance rapide pour rattraper leur retard une fois que la nourriture revient, bien que le coût de ce comportement soit une durée de vie plus courte.

Si ou comment les arbres matures utilisent la croissance compensatoire pour faire face à la sécheresse est en grande partie inexploré, peut-être parce que, jusqu'à maintenant, les études n'ont saisi que leur réponse à court terme. Mais notre étude démontre clairement que ce mécanisme existe chez le pin sylvestre, et peut aider les forêts à récupérer une grande partie de la biomasse ligneuse dont la sécheresse les prive.

Nous devons maintenant voir à quel point ce phénomène est courant chez d'autres espèces et dans d'autres parties du monde. Même si cette habitude est répandue, la capacité des arbres à compenser la croissance perdue pendant une sécheresse dépendra du climat qui restera propice à la croissance longtemps après la fin de la sécheresse. De la même manière, des sécheresses plus fréquentes et plus graves pourraient rapidement écraser tous les avantages.

Néanmoins, nos résultats suggèrent que nous sous-estimons peut-être à quel point certaines forêts sont résilientes et surestimons combien les futures sécheresses coûteront aux arbres. Cela pourrait avoir des conséquences sur le changement climatique, les scientifiques vont donc maintenant devoir en savoir plus sur ce mécanisme pour renforcer leurs modèles. Et puisque nous avons découvert que les arbres réagissent différemment à la sécheresse, avoir une variété de tailles et de taux de croissance pourrait laisser les forêts en meilleure position pour répondre aux défis que l'avenir apportera.

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