Des arbres à toutes épreuves
Bien plus que nous, les forêts subiront de nombreux changements : changement d’utilisation des sols et des ressources, pression démographique, changement climatique, etc. Comment s’adapteront-ils face à la rapidité des changements en cours ?
Les écosystèmes forestiers recouvrent plus d’un tiers du territoire européen. Réservoirs de biodiversité, protections contre certains risques naturels, qualités de l’air, protections des sols, ces écosystèmes remplissent des fonctions essentielles écologiques, économiques et sociales. C’est pour ces raisons que les forêts sont étudiées et parfois protégées, mais l’on a encore trop peu de clés pour appréhender l’évolution de ces écosystèmes face aux changements climatiques.
Afin d’appréhender cette évolution, une étude a récemment été menée sur la phénologie des feuilles d’arbres de milieux tempérés. L’observation de l’ouverture des bourgeons foliaires et de la chute des feuilles est en effet un bon indicateur du degré de sensibilité des arbres face à l’évolution des températures.
Les populations d’arbre étudiées se situent le long d’un gradient d’altitude (cf. encadré) dans les Pyrénées. Soumises naturellement à de forts contrastes des conditions environnementales et notamment de température, ces populations se sont-elles différenciées génétiquement ? Si les conditions environnementales venaient à changer rapidement, les arbres auraient-ils la capacité de s’adapter ?
Géographiquement proches, génétiquement différents
Pour répondre à ces questions, des semis des arbres issus d’altitudes différentes ont été plantés sous les mêmes conditions dans un jardin expérimental à Bordeaux, en Gironde. Les dates de débourrement et de chute des feuilles alors observées ont été très différentes en fonction de l’altitude d’origine, traduisant une différentiation génétique entre les populations étudiées. Cependant ces différences semblent dépendre de l’espèce observée. Les populations de chênes de hautes altitudes ont débourré plus tard et perdu leur feuille plus tôt que les populations plus basses, alors que la tendance est inversée pour le hêtre.
Les populations d’arbres vivant à différentes altitudes sont donc génétiquement différentes. Les conditions de températures exercent une pression de sélection forte sur les dates de feuillaison des arbres et provoque des différentiations génétiques locales. Cependant, cette pression n’affecte pas de la même façon toutes les espèces.
Gradient altitudinal
L’utilisation des gradients d’altitude permet d’avoir, sur une courte distance, de fortes variations de température et des conditions climatiques. Ils permettent ainsi d’observer les différences de comportements (physiologiques, morphologiques ou phénologiques) de populations d’arbres d’une même espèce.
Des capacités d’adaptation variables
Afin d’évaluer la capacité d’adaptation des espèces, des semis de hêtre européen et de chêne sessile, provenant du gradient d’altitude ont été plantés à des altitudes différentes de celles dont ils étaient originaires (transplantation réciproque). L’observation des dates de débourrement et de coloration des feuilles sur ces deux espèces transplantées a montré qu’elles avaient une importante capacité d’adaptation à de nouvelles conditions environnementales (les dates varient en effet, en fonction du lieu de transplantation). Cependant, cette plasticité des dates de débourrement varie beaucoup d’une espèce à l’autre. Le hêtre a, par exemple, des dates de débourrement beaucoup moins variables d’une année sur l’autre ou le long du gradient altitudinal que le chêne (1.1 jours/100m vs 3.5 jours/100m).
Des atouts modérés face aux changements en cours
Cette étude montre ainsi que grâce à leur diversité génétique et leur plasticité, les essences étudiées ont une bonne capacité d’adaptation de leur phénologie en réponse à un changement de leur environnement. Ces capacités d’adaptation devraient leur permettre de faire face, en partie, au réchauffement climatique. Toutefois, ce potentiel adaptatif étant différent en fonction des espèces, ceci laisse à penser que l’évolution du climat affectera considérablement leurs relations de compétition (compétition pour l’espace et les ressources).
Les arbres auront donc probablement, en fonction de leurs caractéristiques intrinsèques, des réactions très différentes face au changement climatique.
Cette étude a été menée par Yann Vitasse dans le cadre de sa thèse.
Yann est maintenant post-doctorant à l’institut de Botanique de Bâle (Université de Bâle) et travaille dans le cadre d’un projet européen (TREELIM project coordonné
par Christian Körner) visant à expliquer de manière fonctionnelle les limites de répartition altitudinale des principales essences forestières européennes.
