Prévisions concernant l’impact du changement climatique sur les forêts
Des températures plus élevées entraînent une augmentation de la demande en eau dans les forêts, occasionnant une sécheresse (et des risques d’incendie) accrue dans de nombreuses régions du monde, y compris dans le bassin méditerranéen. Identifier les espèces et les zones forestières exposées à une disponibilité réduite en eau est essentiel pour comprendre les changements futurs en matière de composition et de structure de la forêt ainsi que leur impact sur les services écosystémiques clés. Le projet PHLOEMAP du programme Horizon 2020, financé par l’UE, a utilisé des caractéristiques fonctionnelles pour améliorer les prévisions des endroits et des moments où des changements spectaculaires dans les services écosystémiques de la forêt sont susceptibles de se produire en raison de la sécheresse. Les caractéristiques fonctionnelles sont des particularités mesurables qui peuvent affecter la croissance, la reproduction ou la survie des arbres, et qui fournissent des informations importantes sur les processus écologiques et démographiques. L’adaptabilité améliore la résilience des arbres Le projet a examiné comment les plantes ajustent leur structure et leur fonctionnement en réponse au climat et comment cet ajustement, au sein d’une même espèce et entre des espèces différentes, affecte leur capacité à résister à la sécheresse. «Nous avons échantillonné les six espèces d’arbres dominantes en Catalogne, dans le nord-est de l’Espagne, couvrant un large gradient de disponibilité en eau, en nous servant des parcelles du réseau de l’inventaire forestier national espagnol, ce qui nous a permis de combiner nos mesures de caractéristiques détaillées avec des informations sur la dynamique du peuplement des forêts», déclare le Dr Jordi Martínez Vilalta, coordinateur du projet. Les chercheurs ont examiné la structure et l’anatomie du bois, en particulier le rôle du phloème et du parenchyme au niveau de la fonction des arbres et des forêts en période de sécheresse. Le phloème est le tissu vivant qui transporte les composés organiques solubles formés pendant la photosynthèse dans les feuilles, alors que le parenchyme est un tissu comportant des cellules à paroi mince activement impliqué dans la sécrétion, le stockage des aliments ainsi que d’autres activités. Les scientifiques ont également compilé un vaste ensemble de données sur la variabilité des caractéristiques du xylème et du phloème le long des gradients de disponibilité en eau à l’échelle régionale, en tenant compte à la fois de la variabilité intra-espèces et inter-espèces. Le xylème transporte l’eau et les minéraux dissous des racines vers le reste de la plante et lui apporte également un soutien physique. «Nous nous sommes concentrés sur la disponibilité en eau pour mieux comprendre comment les espèces s’adaptent aux différents environnements et comment elles se remplacent le long des gradients environnementaux», explique le Dr Elisabeth Robert, chercheuse. Des prévisions en matière de changements forestiers L’ensemble de données a révélé des relations entre les caractéristiques ainsi que certaines réponses des arbres à la sécheresse, permettant aux chercheurs de déterminer la meilleure combinaison de caractéristiques pour prédire la résistance à la sécheresse au sein d’une même espèce d’arbres et entre des espèces d’arbres différentes. Les scientifiques ont également testé l’influence de la variabilité des caractéristiques du xylème et du phloème sur les performances des forêts et sur leur vulnérabilité dans différents scénarios de changement climatique à différentes échelles écologiques. PHLOEMAP a mis en évidence l’importance de la variabilité intraspécifique au niveau des caractéristiques fonctionnelles des plantes ainsi que la façon dont les propriétés des tissus comme le xylème, le phloème et les feuilles se modifient le long des gradients de disponibilité en eau. «Les changements physiologiques et structurels déterminent quelles espèces sont davantage exposées aux changements en termes de disponibilité en eau in situ, alors que l’accent mis sur les espèces régionales dominantes nous permet de prévoir quelles espèces peuvent remplacer les plus vulnérables», affirme le Dr Martinez Vilalta. Le projet jouera un rôle essentiel pour aider les scientifiques à comprendre et à prévoir comment les forêts pourraient évoluer à l’avenir. Les écosystèmes forestiers étant essentiels pour la régulation de l’énergie, du carbone et de l’eau, une meilleure prise de conscience de l’impact du changement climatique sur les forêts pourrait contribuer à mieux planifier la lutte contre ses effets négatifs.
Mots‑clés
PHLOEMAP, forêt, eau, caractéristique fonctionnelle, écosystème
