Les pins blancs dominent cette forêt de haute altitude dans les parcs nationaux de Sequoia et de Kings Canyon. Crédit :Joan Dudney/UC Davis
Même les agents pathogènes ont leurs limites. Quand il fait trop chaud ou trop sec, certains agents pathogènes, comme de nombreux êtres vivants, recherchent une glacière, des climats plus humides et plus hospitaliers. Les écologistes se sont demandé si un réchauffement, le climat sec est lié à la propagation des maladies des plantes, mais détecter une empreinte digitale du changement climatique a été insaisissable.
Une étude de l'Université de Californie, Davis, fournit quelques-unes des premières preuves que le changement climatique et la sécheresse modifient l'éventail des maladies infectieuses dans les forêts touchées par la rouille vésiculeuse du pin blanc.
« Parce que les agents pathogènes ont des tolérances thermiques, nous assistons à des expansions et des contractions dans l'aire de répartition de cette maladie, " a déclaré l'auteur principal Joan Dudney, un boursier postdoctoral Davis H. Smith à UC Davis dans le laboratoire du professeur Andrew Latimer, un co-auteur de l'étude. "Le changement climatique ne conduit pas tant à une augmentation généralisée de cette maladie, mais plutôt à un déplacement là où elle apparaît."
L'étude, publié aujourd'hui dans la revue Communication Nature , ont découvert que la maladie de la rouille vésiculeuse du pin blanc avait étendu son aire de répartition aux forêts de haute altitude du sud de la Sierra Nevada entre 1996 et 2016. En même temps, il a également contracté son aire de répartition à des altitudes inférieures, où les conditions étaient souvent trop chaudes et sèches pour sa survie.
"Notre étude démontre clairement que les maladies infectieuses des plantes se déplacent vers le haut, et ils avancent vite, " a déclaré Dudney. "Peu de pins sont résistants à ce qui est essentiellement une pandémie de pin blanc dans l'hémisphère Nord."
La rouille vésiculeuse du pin blanc est causée par un agent pathogène, Cronartium ribicola, et cela a conduit à un déclin majeur des espèces de pin blanc à travers les États-Unis, y compris le pin à écorce blanche, qui est en passe d'être classée espèce menacée. L'étude suggère que le pin à écorce blanche et de nombreuses autres espèces de pins de haute altitude pourraient devenir de plus en plus menacés par les changements climatiques.
Une équipe de recherche inspecte les arbres pour détecter la maladie de la rouille vésiculeuse du pin blanc dans les parcs nationaux de Sequoia et de Kings Canyon. Crédit :Clayton Boyd
Expansion et contraction
Pour collecter les données, les scientifiques ont passé cinq ans à réétudier des parcelles de surveillance à long terme dans la nature sauvage et reculée des parcs nationaux de Sequoia et de Kings Canyon, mesurer les signatures d'isotopes stables dans les aiguilles de pin et recueillir des observations pendant plus de 7, 800 arbres hôtes individuels. Les données comprennent deux enquêtes espacées d'environ 20 ans. Il en a résulté l'une des premières mesures claires d'un déplacement de l'aire de répartition des maladies infectieuses des plantes vers des altitudes plus élevées.
Ils ont découvert que le climat optimal pour la rouille vésiculeuse s'est déplacé vers des altitudes plus élevées entre 1996 et 2016 - un climat plus chaud, période plus chaude que les deux décennies précédentes. Le changement climatique a réduit la prévalence de la maladie de la rouille vésiculeuse de 5,5 % dans les régions arides, basses altitudes et a augmenté sa prévalence de près de 7 % dans les hautes altitudes plus froides. Cela équivalait à une extension de la zone d'environ 200, 000 hectares, qui a exposé la majorité des hôtes dans les parcs nationaux de Sequoia et Kings Canyon.
Bien que le risque d'infection ait augmenté dans les parcs, la prévalence globale de la maladie a diminué dans la région. Ce résultat surprenant est en partie dû au fait que de nombreux arbres infectés des basses altitudes sont morts entre les relevés, et il est devenu trop chaud et sec pour que de nouvelles infections s'y développent. Pendant ce temps, les hôtes secondaires dont l'agent pathogène a besoin, tels que les groseilliers et les groseilles à maquereau, ne sont pas abondants à des altitudes plus élevées, même si cela pourrait changer à mesure que le climat se réchauffe.
Les spores de la rouille vésiculeuse du pin blanc infectent un pin dans les parcs nationaux de Sequoia et de Kings Canyon. Crédit :Clayton Boyd
Les espèces de haute altitude comme les pins blancs dans les parcs nationaux de Sequoia et de Kings Canyon se sont adaptées pour prospérer dans des conditions difficiles, mais pas encore aux menaces de ravageurs et de maladies accrues que présente le changement climatique. Crédit :Joan Dudney/UC Davis
Une course évolutive
Pour les pins blancs, les forêts au-dessus des parcs nationaux de Sequoia et de Kings Canyon ont longtemps servi de petit refuge contre la rouille vésiculeuse du pin blanc, mais l'expansion prévue de la maladie sous le changement climatique menace ce refuge, suggère l'étude.
Les auteurs ont déclaré que les pins blancs dans les altitudes supérieures de la zone d'étude sont « naïfs de la maladie ». Les mêmes conditions difficiles auxquelles ils se sont adaptés ont également restreint la plupart des maladies et des ravageurs. Le changement climatique modifie rapidement ces contraintes, laissant les arbres plus vulnérables.
"C'est une sorte de course entre l'évolution et le changement climatique, " dit Latimer. " Jusqu'ici, le changement climatique est gagnant."
Alors que les perspectives du pin blanc semblent sombres, Dudney a déclaré qu'être proactif en matière de prévention des maladies pourrait aider à ralentir la propagation et à détecter de nouvelles invasions.
"Une fois qu'ils ont connu une épidémie, nous avons peu d'autre recours que de trier la zone, " a déclaré Dudney.
