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Un arbre ne forme pas de bois si la pression de l’eau est trop faible

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Jusqu'à présent, les scientifiques supposaient que la quantité de carbone formée dans les aiguilles est le seul moteur de la croissance de toutes les branches, troncs et racines des conifères. Une équipe internationale dirigée par l'Institut fédéral de recherches WSL a découvert dans le Lötschental (canton du Valais) que la pression de l'eau dans le tronc est également un facteur décisif pour la croissance.

 

Une étude de sept ans sur l’évolution des mélèzes et des épicéas à Ferden dans le Lötschental (VS) montre pour la première fois que les arbres ne fabriquent du bois dans leur couche de croissance (cambium) que si la pression de l’eau y est suffisamment élevée. Si elle est trop faible, les cellules de bois ne peuvent s’y former, même si le carbone est présent en quantité suffisante. C’est la conclusion à laquelle est parvenue une équipe du WSL avec des partenaires de Belgique, de France, d’Espagne et des États-Unis.

 

Est-ce la lumière ou l’eau qui est la plus importante ?

Les arbres sur les sites bien arrosés produisent plus de bois que ceux qui poussent là où le sol s’est asséché plus rapidement ou a reçu moins de pluie. Avant le début de l’étude, les scientifiques s’attendaient à ce qu’un plus fort ensoleillement sur les sites secs entraîne également davantage de croissance.

Pour clarifier cette observation surprenante, le WSL a établi des placettes à plusieurs altitudes sur les pentes nord ombragées et sur les pentes sud très ensoleillées. Les chercheurs y ont examiné la croissance du bois d’épicéa et de mélèze à intervalles hebdomadaires. Ils ont prélevé des mini-carottes dans le cambium d’environ 40 troncs de conifères tandis que de nombreux instruments et capteurs y enregistraient en continu les données du sol ainsi que les précipitations et la température de l’air. La quantité d’eau évapo-transpirée par les arbres a également été mesurée.

« Cette étude est la première à mesurer chaque semaine avec une telle précision et sur une si longue période la croissance du bois d’arbres matures dans un environnement naturel », déclare Richard Peters, écophysiologiste au WSL premier auteur d’un article publié récemment dans la revue New Phytologist. « Cette expérience a été une occasion unique pour décrire le rôle de la pénurie d’eau comme facteur limitant la croissance », souligne-t-il.

Malgré la hausse des températures, la masse de bois pourrait augmenter moins que prévu

Ces recherches sont importantes pour estimer les effets du changement climatique mondial sur la croissance du bois. Les études précédentes dans ce domaine portent principalement sur le rôle du carbone absorbé pendant la photosynthèse (voir la note de bas de page). À l’avenir, il conviendra d’accorder une plus grande attention à l’eau disponible pour les arbres et à la pression de l’eau dans le bois. Car si le changement climatique amène des étés plus secs, il y aura également des répercussions sur cette pression et donc sur la croissance des troncs. Les estimations globales de la croissance du bois dans les forêts devraient en conséquence être revues à la baisse.

Un exemple de calcul : si la température moyenne augmente d’environ 3 degrés d’ici 2050, la phase de croissance estivale de l’épicéa et du mélèze pour une même quantité de précipitations serait raccourcie de quelque 18 jours par rapport aux sites où l’eau est plus abondante, simplement en raison de la pression d’eau réduite. Le manque d’eau freine donc la croissance annuelle du bois.

« La question de savoir ce qu’il advient du carbone nouvellement formé dans les arbres pendant les périodes sèches et à faible pression d’eau reste ouverte pour le moment », explique Patrick Fonti (WSL), responsable de l’étude. Sur la base des données obtenues jusqu’à présent, des recherches plus approfondies dans le Lötschental pourraient permettre de mieux percer les secrets de la croissance des arbres.

 

Note de bas de page : En termes simples, la chlorophylle, pigment vert présent dans les aiguilles et les feuilles des arbres, transforme l’eau et le dioxyde de carbone en sucre – c’est-à-dire en carbone – et en oxygène à l’aide de la lumière du soleil.

 

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