Benjamin Roux, Université de Bordeaux en France, revient sur son article : La canopée des arbres façonne la survie des jeunes arbres de chêne et de hêtre pendant la phase de régénération selon un gradient de température lié à l’altitude.
Les enjeux des canicules pour les écosystèmes forestiers
Alors que l’Europe occidentale connaît une nouvelle vague de chaleur, l’essentiel du débat public se concentre sur la manière dont les sociétés humaines peuvent s’adapter à des températures de plus en plus extrêmes. Étonnamment, très peu d’attention du public est accordée à la manière dont les écosystèmes naturels font face à ces événements climatiques extrêmes. Les forêts, par exemple, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat et dans le soutien de la biodiversité, mais elles sont elles-mêmes confrontées à un stress environnemental sans précédent. À mesure que le changement climatique s’accélère, il est plus important que jamais de comprendre comment les forêts réagissent à des conditions de plus en plus difficiles.
Pour aborder ce sujet, nous avons porté notre attention sur l’une des étapes les plus critiques de la dynamique forestière : la régénération forestière.
L’étape critique de la régénération forestière
Les impacts immédiats des vagues de chaleur et de la sécheresse sur les arbres matures fournissent des informations précieuses sur les réponses forestières à court terme. Cependant, comprendre l’avenir des forêts nécessite de regarder au-delà des arbres adultes et d’examiner leur capacité à se régénérer.
Le stade juvénile est la phase la plus vulnérable du cycle de vie d’un arbre. La survie des jeunes plants détermine non seulement le succès de la régénération à court terme, mais également la persistance à long terme des écosystèmes forestiers. Malheureusement, ce stade de la vie est particulièrement sensible à la sécheresse et au stress thermique, ce qui en fait un goulot d’étranglement potentiel pour le renouvellement des forêts dans le contexte du changement climatique.
Mesurer l’influence des plantes voisines
Dans notre étude, nous avons étudié comment le couvert forestier influence la survie des jeunes arbres de deux des arbres européens les plus répandus : le hêtre commun (Fagus sylvatica) et le chêne sessile (Quercus petrée). Pour évaluer l’effet du couvert forestier, nous avons planté des jeunes arbres sous le couvert forestier et dans les zones ouvertes à proximité, puis avons surveillé leur survie sur cinq ans. La comparaison de la différence de survie entre les deux conditions donne une très bonne idée de l’effet global du couvert forestier sur la survie des jeunes arbres.
Nous avons établi des sites d’étude à cinq altitudes différentes, de 100 à 1 600 mètres au-dessus du niveau de la mer. Ce gradient d’élévation a fourni un gradient de température naturel tout en minimisant les changements de nombreux autres facteurs environnementaux, ce qui nous a permis d’isoler les effets du climat et du couvert forestier sur la survie des jeunes arbres.
Les effets contrastés du couvert forestier
Après cinq ans, les schémas de survie différaient nettement selon les espèces et selon les altitudes. Pour les deux espèces, la mortalité a augmenté à des altitudes plus élevées ; cependant, l’ampleur de ce déclin et l’influence du couvert forestier variaient considérablement.
À haute altitude, le couvert forestier a fortement réduit la survie des jeunes arbres de chêne sessile en raison du manque de chaleur, tout en ayant peu d’effet sur le hêtre commun. En revanche, aux altitudes les plus basses, le couvert forestier a augmenté la survie des jeunes arbres de hêtre commun en réduisant la température du sous-étage, alors que le chêne sessile a montré peu de réponse.
Ces résultats révèlent qu’un même couvert forestier peut soit favoriser, soit entraver la régénération, selon à la fois les espèces considérées et les conditions environnementales.
Les interactions biotiques façonnent la réponse des espèces au réchauffement climatique
Nos résultats mettent en évidence l’importance des interactions biotiques dans l’écologie végétale. En milieu forestier, les plantes ne poussent pas de manière isolée : elles interagissent constamment avec leurs voisines. Ces interactions peuvent être positives, un processus appelé facilitation, lorsque les plantes voisines améliorent leur survie ou leur croissance, ou elles peuvent être négatives en raison de la compétition pour des ressources telles que la lumière, l’eau et les nutriments. Il est important de noter que les effets de facilitation et de compétition ne sont pas nécessairement cohérents d’une espèce à l’autre. Même au sein d’une même forêt et dans les mêmes conditions climatiques, les plantes voisines peuvent affecter différentes espèces de manières très différentes.
Plus largement, notre étude fournit une preuve supplémentaire que la prévision des impacts du changement climatique sur les écosystèmes forestiers nécessite de tenir compte de ces interactions biotiques. Le climat ne peut à lui seul expliquer entièrement les réponses des espèces. Comprendre non seulement où les espèces peuvent vivre, mais comment ils interagissent et survivent dans de nouvelles conditions, sera essentiel pour anticiper l’avenir des écosystèmes forestiers tempérés.
