La baisse de la disponibilité de l’eau freine la croissance des arbres

Selon de nouvelles recherches, dans le contexte du réchauffement climatique, les cernes des arbres montrent que l’appauvrissement en eau limite la croissance des forêts

De nouvelles stratégies de conservation et de durabilité jouent un rôle crucial pour enrayer la perte de biodiversité enregistrée en Europe et dans le reste du monde. L’analyse des réactions des animaux et des plantes pourrait contribuer à améliorer la gestion du fonctionnement des écosystèmes et les services qu’ils nous rendent.

Une équipe internationale de chercheurs a montré que la croissance des arbres est de plus en plus limitée par l’eau plutôt que par la température en particulier dans les climats nordiques et à haute altitude. Partiellement soutenue par le projet BACI financé par l’UE l’équipe a publié ses conclusions dans la revue « Science Advances ».

« Dans cette étude, nous cherchons à fournir la base empirique manquante sur la façon dont la croissance des arbres réagit à la variabilité climatique dans les biomes des forêts tempérées et boréales. Pour atteindre cette échelle spatiale sans précédent, nous nous sommes basés sur un réseau mondial de données interdatées sur la largeur des cernes de croissance provenant de 2710 sites », ont déclaré les chercheurs. « Sur chaque site, nous avons quantifié la réponse de la variabilité interannuelle de la croissance des arbres à quatre paramètres climatiques (appelée par la suite “réponse climatique”) », ont-ils ajouté.

Les variables ont été évaluées sur deux périodes de 30 ans, de 1930 à 1960 et de 1960 à 1990. « Ces paramètres ont été utilisés comme mesure de la disponibilité en énergie [température (T)] et en eau [précipitations (P)], de la demande en eau atmosphérique [déficit de pression de vapeur (VPD)] et de la sécheresse [indice normalisé d’évapotranspiration des précipitations (SPEI)]. »

Les chercheurs ont remarqué que « presque partout dans le monde, les arbres sont devenus davantage limités par la demande en eau atmosphérique. Ces changements se sont produits sous l’effet d’un réchauffement modéré, et nous nous attendons à ce que la poursuite du dérèglement climatique entraîne une redistribution importante des réponses au climat en termes de croissance. »

Des changements au niveau de la réponse climatique

Comme le résume un article de presse de l’Université de l’Arizona pour les deux périodes concernées l’équipe a cartographié ces paramètres « sur une grille couvrant les régions tempérées et boréales de la planète. L’ajout de données concernant les cernes de croissance des arbres sur la carte a permis aux scientifiques de voir si les changements climatiques s’étant produits au cours du XX^e siècle correspondaient aux changements en matière de croissance des arbres de la planète. » Dans le même article le co-auteur David Frank a déclaré : « Nous avons vu des régions où au début du XX^e siècle la température a limité la croissance. Mais nous assistons maintenant à un glissement vers une limitation due à des périodes de manque d’humidité. »

Lorsque l’on compare les deux périodes de 30 ans, « la température moyenne a augmenté de 0,5 degré C (0,9 degré F) et la superficie des terres où la croissance des arbres était principalement limitée par la température a diminué de 8,7 millions de kilomètres carrés (3,3 millions de milles carrés), une superficie équivalente à celle du Brésil », note le communiqué.

Selon l’article, le premier auteur, Flurin Babst, « a été surpris qu’un si petit changement de température fasse passer une si grande superficie forestière d’une situation où les limitations sont dominées par la température à une situation où elles le sont par les carences en eau ».

Il a déclaré : « C’est beaucoup plus que ce à quoi je m’attendais. » Son collègue Frank a ajouté : « Une croissance réduite est l’indicateur d’un stress accru sur les plantes, qui peut avoir un rapport avec leur mortalité. »

Le projet BACI (Detecting changes in essential ecosystem and biodiversity properties – towards a Biosphere Atmosphere Change Index : BACI) a été lancé en 2015 « afin d’exploiter le potentiel encore inexploité des observations spatiales existantes et prévues de la surface terrestre » indique le site web du projet. « En conjonction avec les données de terrain il nous permettra d’obtenir de nouvelles variables écosystémiques cruciales et de détecter les changements dans le fonctionnement des écosystèmes. »