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Les pins sylvestres ont une mémoire écologique

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15.07.2020  | Reinhard Lässig | News WSL

 

L’irrigation de pins sylvestres a été arrêtée après 11 années dans le Bois de Finges, une région sèche du canton du Valais. La réaction de ces arbres a surpris le groupe de recherche international dirigé par le WSL. Elle démontre que les conditions passées influencent également leur croissance, et donc, pour ainsi dire, que les arbres n’oublient pas.

 

Le changement climatique aggrave la sécheresse en Valais. De nombreux pins sylvestres y meurent déjà depuis une vingtaine d’années, parfois sur de grandes surfaces. Dans le cadre d’une expérience d’irrigation, l’Institut fédéral de recherches WSL se penche sur la croissance du pin sylvestre dans le Bois de Finges. Depuis 2003, plusieurs parcelles y sont arrosées pour montrer la dépendance de la croissance des pins à la quantité d’eau.

Sur ces parcelles, les arbres, d’abord soumis au stress de la sécheresse puis irrigués, se sont très bien développés pendant plus d’une décennie. Leurs couronnes sont devenues plus denses et leurs troncs plus épais que leurs voisins non irrigués. Fin 2013, l’apport en eau a été stoppé sur certaines zones. Il s’agissait de vérifier si les arbres pouvaient bénéficier des années « grasses » ou s’ils étaient moins bien adaptés aux conditions désormais plus sèches après la longue phase d’irrigation. La réponse est multiple, car les différents organes des pins n’ont pas réagi de la même manière. Cependant, le passé influence clairement la croissance des pins, comme le montrent aujourd’hui les résultats d’un groupe de recherche international dirigé par le WSL et publiés dans la revue New Phytologist.

 

Réaction rapide des aiguilles, mais réaction retardée des pousses annuelles

L’une des réactions attendues à l’arrêt de l’irrigation est, par exemple, que les nouvelles aiguilles soient plus courtes que celles des années précédentes. Ce qui est toutefois surprenant, c’est que la longueur des nouvelles pousses n’a pas diminué la première année sans irrigation, mais seulement la deuxième. Ceci est une première indication de ce que l’on appelle l’effet de legs (legacy effect), terme utilisé pour désigner les réactions à un stress qui ne peuvent pas être expliquées par les conditions du moment, mais seulement par celles du passé, même après la disparition de ce stress. Certaines évolutions n’apparaissent donc pas lors de la période de végétation suivante, mais uniquement sur celle d’après ou même plus tard. On pourrait penser que les arbres ont pour ainsi dire une mémoire écologique.

 

Les troncs de pin continuent à bien se développer

Le plus étonnant, cependant, a été le développement radial des troncs. La croissance annuelle du bois et de l’écorce des arbres qui n’étaient plus irrigués n’a pas immédiatement ralenti comme prévu, mais est restée pendant quatre ans nettement plus importante qu’avant le début de l’irrigation. La croissance des troncs ne dépend donc pas exclusivement des conditions extérieures de l’air et du sol, mais bénéficie des ressources et des structures développées en phase d’irrigation, depuis longtemps terminée. Il a été confirmé qu’il ne restait pas d’eau dans le sol datant de la période d’irrigation et ayant pu jouer un rôle.

Les chercheurs ont tenté d’expliquer la croissance inattendue des troncs avec un modèle mathématique. Celui-ci établit un lien entre les effets legacy et l’espérance de vie de divers organes des arbres ainsi que le stockage du carbone : un élément conducteur d’eau dans le bois du pin reste actif pendant environ 50 ans, le carbone stocké est consommé en une dizaine d’années et les aiguilles vivent environ quatre ans. En bref, on peut dire que les structures de l’arbre qui se sont formées jusqu’à il y a 50 ans influencent encore la croissance aujourd’hui en transmettant les caractéristiques des années passées dans le présent.

C’est la durée de vie des aiguilles, liée donc aux conditions environnementales des quatre dernières années, qui a eu l’impact le plus important sur la croissance des troncs. C’est aussi le temps qu’il a fallu aux pins du Bois de Finges, précédemment arrosés, pour que leur couronne florissante revienne au niveau qu’elle avait avant l’irrigation.

 

La sécheresse peut aussi avoir des effets sur plusieurs années

Ces travaux montrent que l’intensité de la croissance des arbres dans des conditions plus humides peut avoir un effet positif sur plusieurs années sèches ultérieures. Toutefois, la conclusion inverse est également vraie, à savoir qu’une année extrêmement sèche a un effet négatif pendant plusieurs années. Par conséquent, la croissance et de nombreux autres processus physiologiques ne dépendent pas seulement des conditions météorologiques du moment, mais aussi de celles des années précédentes. La sécheresse prononcée de l’été record de 2018 devrait donc continuer à jeter de l’ombre pendant quelques années.

 

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