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Les changements observés au niveau du climat affectent profondément la croissance des arbres et l’équilibre des écosystèmes forestiers.
Les variations climatiques, qu’elles soient saisonnières ou extrêmes, influencent directement la physiologie des arbres. Elles modifient leur capacité à se développer et à résister aux stress environnementaux. Ces transformations ont des répercussions sur la structure des forêts ainsi que sur la biodiversité qui en dépend. Les sécheresses, la pollution atmosphérique et les phénomènes climatiques extrêmes aggravent les risques de dépérissement des arbres et perturbent les interactions entre les espèces.
Essayons de mieux comprendre comment fonctionnent les arbres et les forêts, ainsi que les conséquences du dérèglement climatique sur ces écosystèmes fragiles.
Arbres et forêts
Les forêts sont des écosystèmes complexes où cohabitent diverses espèces d’arbres, d’arbustes, de champignons, d’insectes et d’animaux, en interaction constante. Bien que leur définition varie selon les pays, elles sont généralement perçues comme des espaces où ces organismes vivent en interdépendance. Les forêts recyclent leur matière organique et minérale, garantissant un cycle énergétique équilibré. Les arbres y transforment l’énergie solaire en matière organique, abritent de nombreuses espèces et stabilisent le sol. Le sol, quant à lui, assure le recyclage des matériaux grâce aux micro-organismes et à ses différentes couches.
Respiration et photosynthèse
Grâce à la photosynthèse, les arbres captent le CO2 de l’air et libèrent de l’O2, stockant ainsi le carbone dans leur bois. Les arbres respirent aussi le jour et la nuit en absorbant de l’oxygène et en rejetant du dioxyde de carbone .
La photosynthèse transforme l’eau, les sels minéraux et le CO2 en matière organique essentielle à la croissance de l’arbre. Ce processus se déroule dans les feuilles, qui contiennent de la chlorophylle et utilisent l’énergie lumineuse. C’est au programme de l’école primaire (cycle 3), puis du collège et du lycée, mais un peu de révision ne fait jamais de mal.
Circulation de la Sève
Les racines absorbent l’eau et les sels minéraux, formant la sève brute, qui monte jusqu’aux feuilles. Là, elle est transformée en sève élaborée, un mélange d’eau et de glucides, qui est redistribué à tous les organes de l’arbre. En période de sécheresse, cette sève peine à se former et à circuler dans la plante, impactant inévitablement sa croissance.
L’arbre transpire par les stomates des feuilles, évacuant de l’eau sous forme de vapeur. Cette transpiration permet de réguler sa température et d’assurer la montée de la sève brute.
On comprend alors que l’augmentation générale des températures en intensité et en répartition sur l’année modifie cette transpiration et donc le fonctionnement de la plante.
Croissance
Un arbre grandit en hauteur et en largeur. Chaque année, l’arbre s’épaissit en largeur en produisant de nouvelles couches de bois sous l’écorce, formant les cernes. La croissance se fait depuis la périphérie du tronc, dans une zone appelée cambium. La croissance se fait aussi en hauteur grâce à son bourgeon terminal, situé à l’extrémité de la tige. Chaque année, ce bourgeon produit une nouvelle pousse. Les branches basses restent à la même hauteur. Les bourgeons latéraux permettent la formation de nouvelles branches.
La vitesse de croissance dépend de la fertilité du sol. À l’âge adulte, la hauteur des arbres reflète la qualité de leur environnement. Encore une fois, le dérèglement climatique, la perte d’insectes pollinisateurs, l’introduction de dizaines de molécules chimiques perturbent cette croissance.
La Reproduction
Programme du cycle 2/3 de l’école primaire. Que c’est loin pour certains. Quelques rappels : les arbres se reproduisent grâce à leurs fleurs. Après fécondation, la fleur donne un fruit contenant une ou plusieurs graines. Leur dispersion se fait par le vent, les animaux (pollinisateurs) ou d’autres moyens naturels. Pour éclairer, rien de tel qu’un bon vieux C’est Pas Sorcier!
L’arbre peut aussi se multiplier par multiplication végétative, sans graine.
Connaître, c’est comprendre toute chose au mieux de nos intérêts. –
Friedrich Nietzsche
Ces quelques points, brièvement rappelés, permettent de mieux comprendre le monde qui nous entoure. Et nul ne doit en douter, c’est bien dans notre intérêt, car nous ignorons depuis bien trop longtemps ces réalités fondamentales de la vie. Oublier ces faits scientifiques, c’est oublier l’essence même de notre existence. C’est tenter de s’extraire d’un monde dont nous faisons partie et dont nous bouleversons en permanence les équilibres… à nos dépens !
Maintenant que nous sommes au point sur la mécanique de l’arbre, voyons comment ceux-ci s’adaptent, ou tentent de s’adapter, aux changements climatiques.
Comment les arbres répondent-ils aux variations du climat ?
Pas besoin de refaire ce que certains spécialistes ont déjà fait et tout cela en étant suffisamment clair. L’ONF propose un document intitulé: « Comment les arbres répondent-ils aux variations du climat ? » illustré avec des vidéos que je mets ici en partage.
Pour résumer et simplifier, on peut dire que le climat a un impact significatif sur les écosystèmes forestiers et les arbres en particulier. Il influence la structure des forêts et la physiologie des arbres, notamment leur transpiration. Les sécheresses et la pollution atmosphérique ont entraîné des dépérissements. Le climat interagit avec les caractéristiques du sol, comme sa capacité à retenir l’eau, ainsi qu’avec les espèces d’arbres. Enfin, des phénomènes biotiques, comme l’expansion de parasites, sont également modifiés par le changement climatique.
La biomasse produite chaque année par une forêt se répartit entre différents compartiments, tels que le tronc, le houppier et les fruits. En raison de la longévité des arbres, leur croissance radiale constitue un indicateur clé de leur réponse aux variations climatiques. De même, la phénologie foliaire, de par son caractère sélectif, reflète leur capacité de survie. Enfin, la production de fruits joue un rôle essentiel dans la pérennité des espèces.
Le changement climatique affecte les forêts de deux manières :
- Directement, par des événements tels qu’une mortalité accrue des arbres due aux sécheresses ou aux gels tardifs.
- Indirectement, par des modifications de la composition et de la diversité des communautés forestières.
Il modifie la répartition des essences forestières, entraînant des extinctions locales, notamment dans le sud de la France. Il favorise également la migration des espèces vers le nord ou vers des altitudes plus élevées. Ces déplacements influencent la composition des communautés forestières et les interactions entre espèces, ce qui peut altérer le fonctionnement des écosystèmes.
On peut raisonnablement penser que les forêts mixtes pourraient être plus productives et plus stables face aux variations climatiques que les forêts monospécifiques. Privilégier les forêts mixtes lors des replantations, plutôt que de perpétuer des monocultures, est donc indispensable. De plus, les forêts diversifiées stockent bien plus de carbone et présentent une meilleure résistance aux ravageurs, aux maladies et aux perturbations climatiques. Les pratiques de reboisement doivent être mûrement réfléchies et réalisées en concertation avec des spécialistes afin d’éviter de répéter les erreurs du passé.
Équilibre des écosystèmes
L’écosystème forestier est structuré et influencé par ses peuplements d’arbres. Chaque écosystème est unique et dépend notamment des essences qu’il renferme. Ces arbres modifient leur milieu en agissant sur la composition du sol, la température, la lumière ou encore l’humidité. Ainsi, la répartition et la diversité des arbres, en constante évolution sous l’effet du changement climatique, impactent directement les caractéristiques des écosystèmes ainsi que la biodiversité qu’ils abritent.
Le fonctionnement d’un écosystème forestier repose sur les interactions entre les organismes ainsi que sur les flux d’énergie et de matière. Le sol joue un rôle central dans cet écosystème. Les feuilles, le bois mort et les déchets animaux forment une litière qui, grâce aux bactéries, champignons et insectes, se transforme en humus, essentiel pour de nombreux organismes. L’équilibre de cet écosystème repose sur l’interdépendance des espèces : la disparition d’un maillon peut fragiliser l’ensemble. Le changement climatique perturbe la forêt et ses équilibres, modifie son étagement et menace de nombreuses espèces.
Une chose est certaine : vous ne regarderez plus jamais la forêt de la même manière. Être conscient de toutes ces interactions et de ces jeux d’équilibre modifie irrémédiablement notre regard sur les écosystèmes forestiers et éclaire les conséquences de l’action humaine, notamment du dérèglement climatique. On comprend aussi qu’une gestion adaptée, favorisant la diversité des espèces et la résilience des forêts, est nécessaire.