Pourquoi certains arbres meurent sans eau et d’autres se rétablissent ?

La plupart des études sur les impacts de la sécheresse sur les plantes sont en cours… du moins jusqu’à aujourd’hui. Barbara Beikircher, écophysiologiste à l’Université d’Innsbruck en Autriche, a en fait imaginé une approche différente : elle a amené le laboratoire sur les arbres.

Dans la forêt de Kranzbergà l’extérieur de Munich, l’équipe de recherche a littéralement rempli les bosquets d’épicéas et de hêtres matures avec capteurs à ultrasons étanches. Dans tout cela, les chercheurs ont recréé des conditions de sécheresse artificielles pour étudier les différents comportements.

Cinq années de surveillance constante ont révélé que les hêtres (Fagus sylvatica) sont plus tolérantes à la sécheresse que les épicéas (Picéa abies). Mais à quoi cette diversité est-elle due ?

Plantes pleureuses, probablement stressées par la sécheresse, ils produisaient plus de signaux ultrasonores par rapport aux arbres exposés aux pluies d’été. Ces ondes acoustiques rebondissent en formant des bulles d’air appelées “embolie” dans le système vasculaire des arbres qui se déroule normalement vers le haut.

Cependant, s’il n’y a pas assez d’eau dans le sol, cette poussée vers le haut peut générer des embolies qui obstruent les vaisseaux. Dans les expériences, les épicéas faisaient beaucoup plus de bruit que les hêtressuggérant qu’ils avaient beaucoup plus d’embolies.

Les hêtres ont subi moins d’embolies que les épicéas, bien qu’ils aient gardé leurs pores ouverts plus longtemps que les conifères. C’est peut-être parce que les hêtres ont des racines qui s’étendent dans un sol plus profond et humide, ainsi que des approvisionnements en eau plus robustes, disent les auteurs.

De plus, les arbres peuvent prévenir les embolies en fermant les pores de leurs feuilles, mais il y a un compromis. Cela coupe l’approvisionnement en dioxyde de carbone qui entraîne la photosynthèse, qui produit les glucides et les sucres dont les arbres ont besoin pour vivre et grandir. En conditions de sécheresse, les arbres font ainsi face un choix terrible”entre mourir de faim et mourir de soif“, dit Beikircher.

À la fin de l’expérience, l’équipe a totalement trempé le sol dans l’eau. Tous les arbres ont bien récupéré et les taux de photosynthèse des arbres précédemment stériles correspondaient aux niveaux des arbres des groupes témoins.

Les données alarmantes proviennent cependant des réserves d’eau des sapins, qui étaient encore épuisées. Une saison des pluies n’a donc pas suffi à aider ces arbres à se rétablir complètement. À ce stade, il n’est pas clair si les épicéas peuvent reconstituer leurs réserves après une sécheresse prolongée.

Après avoir vu le plus vieil arbre d’Italie, il ressort de cette étude que les espèces qui peuvent résister à des conditions de sécheresse et récupérer plus rapidement peut devenir plus peuplé dans les futures forêts à la suite du changement climatique. Malheureusement, cela aura de nombreuses conséquences pour des écosystèmes entiers.