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Chaque arbre dans une forêt a un voisin. Dans de nombreux quartiers forestiers, on retrouve souvent les mêmes espèces vivant ensemble, en particulier lorsque les conditions de croissance sont similaires. Parfois, ces voisins sont proches et parfois très éloignés, mais ils forment collectivement une partie d'une communauté, certaines espèces étant naturellement plus dominantes que d'autres, notamment en termes de production de biomasse. Mais que se passe-t-il quand la situation devient difficile? Une sécheresse est à venir et il y aura des gagnants et des perdants.
Les sécheresses peuvent représenter un défi de taille pour de nombreux arbres et ne feront que s'aggraver à mesure que le monde évoluera. climat plus chaud et plus sec. Différentes espèces ont différentes stratégies pour faire face à ce type de stress, mais la manière dont elles gèrent pour perdre de l'eau est particulièrement importante.
Les arbres ont de minuscules pores dans leurs feuilles qu'ils peuvent ouvrir et fermer appelés stomates. Les arbres perdent de l'eau par leurs stomates lors d'un processus appelé transpiration et absorbent le dioxyde de carbone pour la photosynthèse - la manière dont les plantes fabriquent leur nourriture. Certains arbres sont plus conservateurs, fermant leurs stomates tôt en période de sécheresse pour éviter les pertes en eau, mais cela limite également la quantité de dioxyde de carbone qu'ils peuvent absorber et donc la quantité d'énergie qu'ils peuvent générer.
Certains arbres utilisent une stratégie plus risquée et laissent ces pores ouverts plus longtemps pour continuer à absorber le dioxyde de carbone, mais cela augmente également le risque d'un processus appelé cavitation, qui les empêche de pouvoir transporter de l'eau. De toute évidence, chaque stratégie a ses avantages et ses inconvénients, et tous les arbres se situent entre vraiment conservateur et vraiment risqué.
Les stomates permettent aux arbres d'inhaler du dioxyde de carbone (CO?) et d'expirer de l'oxygène (O?) et de l'eau (H?O). NoPainNoGain / Shutterstock
Une telle diversité dans les arbres est une chance, car si chaque espèce utilisait exactement la même stratégie, ce serait un peu comme mettre tous ses œufs dans le même panier. N'avoir qu'une seule stratégie pour gérer tout ce que la vie peut leur causer, les forêts deviendraient plutôt vulnérables. Un large éventail de stratégies pour faire face au stress est ce qui donne aux forêts une partie de leur stabilité et de leur résilience essentielles.
Quelle espèce a la meilleure stratégie pour survivre dépendra en partie de la durée d'un événement stressant, de son intensité, de sa fréquence - et de ce que font ses voisins. Le fonctionnement de toutes ces différentes stratégies dans un environnement stressant, tel qu'une sécheresse, déterminera le comportement de l'ensemble de la forêt. Un peu comme des personnalités chez l'homme, parfois ils travaillent bien ensemble et tout le monde en profite, mais parfois ils s'affrontent.
Recherche récente a commencé à distinguer ceux qui gagnent et ceux qui perdent lorsque certaines espèces sont plantées ensemble et comment cela évolue dans des conditions stressantes. De manière assez surprenante, une grande partie de cette information peut être extraite d’anneaux, qui contiennent un enregistrement physique de la croissance de chaque arbre lorsqu’une sorte de sécheresse s’est produite.
Les anneaux de croissance permettent aux scientifiques de voir comment différents arbres réagissent au même événement stressant - et comment l'identité de l'espèce dans leur voisinage immédiat influence cette réponse. De manière cruciale, cette recherche met également en lumière certaines des raisons compliquées pour lesquelles les espèces réagissent si différemment en fonction de leurs voisins.
Chaque anneau pâle et sombre ensemble représente une année de croissance. Plus l'anneau est large, plus la croissance est forte au cours de cette année. Tom Ovenden, Auteur fourni
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Pourquoi certains arbres réussissent mieux à côté de certains voisins et pas d’autres est extrêmement compliqué et encore mal compris. Mais au niveau de base, nous pouvons imaginer que chaque espèce d’arbre possède toute une gamme de traits, caractéristiques et fonctions qui constituent sa personnalité.
La manière dont un arbre réagit au stress peut avoir un lien avec le niveau de concurrence directe entre ses voisins. Par exemple, certains arbres ont des racines profondes et d'autres des racines peu profondes - deux arbres aux racines peu profondes rivalisent directement pour l'eau, mais une espèce à racines profondes peut accéder à l'eau plus bas dans le sol et éviter une partie de cette compétition. C'est ce qu'on appelle la «différenciation de niche» - en utilisant l'environnement différemment, deux espèces différentes peuvent occuper le même endroit.
Il est très important de pouvoir prédire quelle espèce d'arbre fera de bons et de mauvais voisins. Par exemple, si vous associez deux arbres plus risqués pour décider quand fermer leurs stomates, ils pourraient utiliser l'eau limitée plus rapidement qu'un arbre conservateur et un arbre risqué poussant ensemble.
La reforestation de grandes parties de la Terre a été suggérée comme une méthode pour ralentir le changement climatique. Des technologies sont en cours de développement pour aspirer le carbone de l'air et le stocker également, mais les arbres ont bénéficié d'une Programme de recherche et développement année 350m cela les rend parfaits pour la tâche.
Comprendre quelles espèces d’arbres fonctionnent bien ensemble - et surtout pourquoi - peut aider guider la mise en œuvre du reboisement dans les décennies à venir. Avec une plus grande variété de «personnalités» des arbres, les forêts seront probablement plus résilientes aux sécheresses, aux ravageurs et aux maladies que celles composées d'une seule espèce. La diversité prend de nombreuses formes. Pour que les forêts plantées aujourd’hui soient résilientes à l’avenir, il faudra en partie choisir judicieusement les arbres voisins.
À propos de l’auteur
Tom Ovenden, candidat au doctorat - Ecologie forestière et résilience, Université de Stirling
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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