Rouge et jaune maintenant ... brun dans le futur?
L'un des événements les plus spectaculaires de la nature se produit chaque automne, lorsque les feuilles des arbres feuillus éclatent en couleurs brillantes avant de tomber sur le sol. Ces expositions automnales dans l'est des États-Unis, en Europe, en Asie de l'Est et quelques endroits en Amérique du Sud et en Nouvelle-Zélande incitent les gens à découvrir la nature dans toute sa beauté brute.
Feuille Peeping peut pomper des centaines de millions de dollars touristiques dans les économies des zones particulièrement colorées. Mais maintenant, le changement climatique oscille en arrière-plan, menaçant de modifier les futures versions de ce spectacle de couleur annuel.
Business As Usual
Les feuilles des arbres changent de couleur à l'automne en réponse à des journées plus courtes et à des températures plus fraîches. En août et septembre, les arbres commencent une processus ordonné de la sénescence des feuilles - ou de la mort - caractérisée par la perte de la chlorophylle, le pigment vert que les plantes utilisent pour capturer la lumière pour la photosynthèse.
Certaines espèces, telles que cornouillers, érables rouges et chênes rouges, commencent à faire anthocyanes, les pigments qui donnent aux feuilles leur couleur rouge vif. D'autres arbres, tels que les bouleaux, les peupliers à tulipes et le hêtre, ne produisent pas d'anthocyanines. Au lieu de cela, lorsque leur chlorophylle tombe en panne, les pigments cachés pendant les mois d'été deviennent visibles. Appelés caroténoïdes et xanthophylles, ils sont les pigments responsables de la production de feuilles oranges et jaunes.
Trop chaud, trop cool
Si la l'automne est cool, les arbres développent la couleur des feuilles plus tôt. Années plus chaudes, l'affichage de la couleur est en retard. Dans un monde réchauffé par le changement climatique, l'apparition des couleurs arriverait toujours plus tard dans la saison. Certains arbres sont plus sensibles à la température que d'autres. Au fur et à mesure que le climat se réchauffe, le minutage finement réglé de l'affichage couleur de l'automne peut perdre sa synchronisation. Plutôt que la symphonie de couleurs bien rythmée à laquelle nous sommes habitués, nous pourrions voir des correctifs non synchronisés au fur et à mesure que chaque espèce change au cours de la saison.
Des températures plus chaudes peuvent également permettre aux insectes nuisibles tels que les insectes, les champignons ou les bactéries - sans parler des essences exotiques comme le Princess Tree - de se déplacer plus au nord que d'habitude. Ces ravageurs pourraient modifier la composition de la forêt, tout comme lorsque les châtaignes ont été éliminées par le mildiou 100 il y a des années. Si la composition en espèces des futures forêts change en réponse au changement climatique, la qualité de l'affichage du feuillage d'automne sera très différente de ce que nous voyons maintenant.
Sucres du soleil
Le soleil joue également un rôle ici. Plus tard dans la saison, les jours sont plus courts et le soleil est plus bas dans le ciel en raison de l'inclinaison de la terre. Cette réduction de la lumière du soleil ralentit le processus de photosynthèse et réduit les réserves de sucre. Sans ces sucres pour stimuler la synthèse des anthocyanines, on obtient des feuilles rouges plus ternes.
Trop humide, trop sec
Le changement climatique mondial pourrait également modifier les quantités et le calendrier des précipitations. Trop de pluie diminue l'intensité de la couleur automnale - non pas parce qu'elle élimine les couleurs (un vieux conte d'épouses), mais plutôt parce que le ciel nuageux et la faible luminosité réduisent la photosynthèse et la production de ces anthocyanes vitales. Inversement, la sécheresse fait que les arbres abandonnent prématurément leurs feuilles avant de pouvoir changer de couleur.
L'azote est un autre facteur cela pourrait couper l'affichage des couleurs. Les niveaux excessifs, qui peuvent résulter de la pollution et de l'augmentation des précipitations, réduisent également la production d'anthocyanes. Encore une fois, le résultat est moins la couleur des feuilles rouges. Il se peut que nous voyions déjà des affiches d'automne rouge moins vibrantes que celles qui précédaient l'industrialisation, puisque la plupart des les forêts aujourd'hui obtenir de deux à sept fois l'apport naturel d'azote.
Arbres migrateurs
Feuillage d'automne vu de l'espace. (Observatoire de la Terre de la NASA)
S'il devient trop chaud ou trop sec pour certaines espèces d'arbres, ils devront peut-être migrer vers des habitats plus appropriés. Les arbres individuels, bien sûr, ne peuvent pas se déplacer et se déplacer en réponse aux conditions climatiques. Mais les arbres dans les zones inhospitalières disparaîtraient et les semis s'installeraient dans de nouvelles zones plus fraîches.
Dans le Vermont, où les températures ont augmenté de 2.5F (1.5C) dans les 50 dernières années, les feuillus ont migré autour 328ft (100m) upslope, où il fait plus frais. Pour les arbres en terrain plat, les températures plus chaudes les obligeront à migrer vers le nord. L'érable à sucre, l'un des principaux arbres d'automne en Nouvelle-Angleterre, peut Bougez directement des États-Unis au Canada. À quoi ressemblera l'automne en Nouvelle-Angleterre sans les couleurs rouges brillantes auxquelles nous sommes habitués? De telles migrations vont modifier le composition de nos forêts pour toujours. Un nouvel équilibre des couleurs d'automne apparaîtra finalement.
Ne pas oublier le dioxyde de carbone
Bien sûr, une augmentation de la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre est l'une des raisons pour lesquelles le climat se réchauffe en premier lieu. Les arbres devront s'adapter à mesure que les niveaux de dioxyde de carbone continueront d'augmenter au cours des prochaines décennies. Recherche suggère que plus de CO2 pourrait réellement améliorer les couleurs de l'automne. Donc marquer un point pour le réchauffement climatique - même si ce facteur ne sera pas pencher la balance.
Attrapez ce spectacle pendant que vous pouvez
Le changement climatique mondial n'éliminera pas la couleur des feuilles d'automne, mais les meilleurs affichages se déplaceront vers le nord et vers le haut en altitude en réponse au réchauffement. Pour les forêts dans leur emplacement actuel, les étalages de feuillage d'automne se produiront plus tard dans la saison et peuvent durer plus longtemps, mais seront de qualité diminuée en raison des couleurs rouges moins intenses. Le feuillage d'automne que nos petits-enfants verront à la fin de ce siècle ne sera pas celui que nous voyons aujourd'hui.
Cet article a été publié initialement le The Conversation
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À propos de l’auteur
Howard Neufeld est professeur d'écologie des plantes physiologiques à l'Université d'État des Appalaches. Son laboratoire est axé sur l'écologie physiologique des plantes, y compris des sujets tels que les relations hydriques et les schémas d'échange de gaz, la pollution de l'air, les herbes du sous-étage et l'écologie des plantes envahissantes. Au cours des dernières années, nous avons mené un vaste effort de recherche visant à comprendre les effets de l'ozone troposphérique sur les plantes indigènes du parc national des Great Smoky Mountains.
Déclaration Divulgation: Howard Neufeld ne travaille pas pour, ne consulte pas, ne possède pas d'actions ou ne reçoit aucun financement de la part de toute entreprise ou organisation qui bénéficierait de cet article, et n'a aucune affiliation pertinente.
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