Le réchauffement climatique peut provoquer une surmortalité des arbres

Publié le par evergreenstate

 
 
Le réchauffement climatique peut provoquer une surmortalité des arbres
16 avril 2009

Une nouvelle étude américaine, réalisée dans des conditions de test grandeur nature grâce à un dôme gigantesque, montre que les arbres soumis simultanément au stress de la sécheresse et à une température plus élevée de 4°C, sont bien plus fragiles et présentent une surmortalité de 28% par rapport à leurs congénères vivant dans des conditions de température normales. Cette publication vient confirmer les résultats de plusieurs publications récentes qui indiquent que le réchauffement climatique pourrait infliger un lourd tribut aux forêts de la planète, dont l´Amazonie elle même ne serait pas épargnée. Le destin de ces indispensables puits de carbone végétaux est-il compromis ?

Par Bryan Walsh, Time Magazine, 14 avril 2009

Il est difficile de provoquer la mort d´un arbre adulte - tel par exemple le pin à pignons. Cet arbre robuste est adapté aux régions chaudes et arides du sud-ouest américain, et il faut plus qu´une petite sécheresse pour qu´il en soit affecté. En fait, il faut une sécheresse centenale, comme celle des années 1950, dont les scientifiques estiment aujourd´hui qu´elle avait provoqué une importante mortalité parmi les arbres de la région de Fours Corners, située entre l´Utah, le Colorado, le Nouveau-Mexique et l´Arizona.

Lorsqu´une nouvelle sécheresse a frappé la région, autour de l´année 2002, les chercheurs ont été surpris de constater que près de 10% des pins à pignons mouraient, bien que cette période de sécheresse aie été moins marquée que la précédente. Mais ce qui a fait la différence en 2002, ce sont les cinq décennies de réchauffement de la planète qui se sont écoulées depuis la sécheresse des années 1950. Cela a conduit les scientifiques de l´Université d´Arizona à s´interroger : avec l´augmentation importante de température prévue durant ce siècle, si le changement climatique n´est pas maitrisé, quelle en serait l´impact sur les pins pignons ?

Sans surprise, les résultats ne sont pas bons. Dans une nouvelle étude publiée le 13 avril par les Actes de l´Académie Nationale des Sciences (PNAS), les scientifiques observent que les pins soumis à une sécheresse par des températures d´environ 4°C au-dessus de la moyenne actuelle présentent un taux de mortalité supérieur de 28% à celui observé avec le climat actuel. C´est la première étude visant à isoler l´impact précis de la température sur la mortalité des arbres en période de sécheresse, et elle indique que dans un monde plus chaud, les arbres sont susceptibles d´être beaucoup plus vulnérables à la menace de la sécheresse qu´ils ne le sont aujourd´hui. « Cela soulève quelques questions fondamentales sur la façon dont le changement climatique va affecter les forêts », explique David Breshears, professeur à l´École des Ressources Naturelles et co-auteur de cette étude. « Le potentiel d´une importante surmortalité pour les forêts est réellement présent. »

L´étude dirigée par Henry Adams, doctorant au Département d´Ecologie et de Biologie, confirme également que les températures plus chaudes étouffent littéralement les arbres durant les périodes sèches. Les pins pignons se protègent de la sécheresse par la fermeture des pores situés dans leurs aiguilles afin de limiter la dessiccation. Cela modère leur besoin en eau, mais les empêche aussi de « respirer » le dioxyde de carbone dont ils ont besoin pour vivre. Finalement, avec la sécheresse ces arbres étouffent, tout simplement.

Les niveaux plus élevés de CO2 dans l´atmosphère qui pourraient exister dans un monde plus chaud n´induiront guère de différence. Si les pores des aiguilles de pin se referment de manière à éviter les pertes en eau, le CO2 ne peut y entrer. Autre sujet d´inquiétude, cette étude ne prend pas en compte d´éventuels changements dans les précipitations dans un avenir plus chaud, alors que de nombreux modèles climatiques indiquent que le temps pourrait être plus sec, aggravant les effets de la hausse des températures. « Nous pouvons imaginer que la végétation soit frappée encore et encore », déclare M. Breshears.

Les scientifiques ont tiré parti d´un équipement unique dont dispose l´université : la « biosphère 2 » Ce dôme d´un volume de plus de 200 000 mètres cubes - devenu célèbre lors d´une expérience au début des années 1990, lorsque huit personnes y ont vécu durant deux ans - permet aux scientifiques de recréer artificiellement de nombreux climats. M. Adams et ses collaborateurs ont étudié dans la biosphère deux groupes d´arbres à pignons maintenus dans des conditions presque identiques. A une différence essentielle : pour le groupe test, les chercheurs ont augmenté la température de 4°C, valeur moyenne retenue pour le réchauffement à la fin du siècle par le GIEC dans le scénario où notre comportement resterait inchangé (business-as-usual) . « Nous pensions que la température pourrait jouer un rôle important, mais ce n´était jusqu´à présent qu´une spéculation, avant que nous ayons pu mener une expérience », remarque M. Adams. « La propriété remarquable de la Biosphere 2, c´est qu´elle nous a permis de tester ce point. »

La publication de M.Adams est la dernière en date parmi plusieurs études récentes qui dépeignent un sombre futur pour les forêts de la planète, si le réchauffement n´est pas ralenti. Une étude importante, publiée dans la revue Science en janvier, prévoit une forte augmentation des taux de mortalité des arbres dans l´ouest des États-Unis, en partie due au réchauffement dans cette région et à l´apparition de pénuries d´eau. Une autre étude, publiée le mois dernier par la même revue, montre que même l´immense forêt amazonienne pourrait s´avérer très vulnérable à la sécheresse. Dans la mesure où les arbres capturent le CO2 présent dans l´atmosphère, une mortalité massive due au réchauffement du climat pourrait produire un effet de rétroaction, en intensifiant les changements climatiques. Au bout du compte, nous pourrions bien avoir besoin d´une biosphère 2 beaucoup plus grande. Car nous sommes en train de saccager la biosphère 1 - également connue sous le nom de Terre.

PNAS

Temperature sensitivity of drought-induced tree mortality portends increased regional die-off under global change-type drought

Henry D. Adams, Maite Guardiola-Claramonte, Greg A. Barron-Gafford, Juan Camilo Villegas, David D. Breshears, Chris B. Zou, Peter A. Troch, and Travis E. Huxman.

Résumé

Large-scale biogeographical shifts in vegetation are predicted in response to the altered precipitation and temperature regimes associated with global climate change. Vegetation shifts have profound ecological impacts and are an important climate-ecosystem feedback through their alteration of carbon, water, and energy exchanges of the land surface. Of particular concern is the potential for warmer temperatures to compound the effects of increasingly severe droughts by triggering widespread vegetation shifts via woody plant mortality. The sensitivity of tree mortality to temperature is dependent on which of 2 non-mutually-exclusive mechanisms predominates-temperature-sensitive carbon starvation in response to a period of protracted water stress or temperature-insensitive sudden hydraulic failure under extreme water stress (cavitation). Here we show that experimentally induced warmer temperatures (≈4 °C) shortened the time to drought-induced mortality in Pinus edulis (piñon shortened pine) trees by nearly a third, with temperature-dependent differences in cumulative respiration costs implicating carbon starvation as the primary mechanism of mortality. Extrapolating this temperature effect to the historic frequency of water deficit in the southwestern United States predicts a 5-fold increase in the frequency of regional-scale tree die-off events for this species due to temperature alone. Projected increases in drought frequency due to changes in precipitation and increases in stress from biotic agents (e.g., bark beetles) would further exacerbate mortality. Our results demonstrate the mechanism by which warmer temperatures have exacerbated recent regional die-off events and background mortality rates. Because of pervasive projected increases in temperature, our results portend widespread increases in the extent and frequency of vegetation die-off.

Autres travaux de M. Breshears sur la réponse des végétaux aux évolutions climatique.


Publication originale Times Magazine via Truthout, traduction Contre Info


http://www.lefigaro.fr/vert/2009/04/17/01023-20090417ARTFIG00329-le-role-de-regulateur-de-carbone-des-forets-menace-.php


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