Le changement climatique ne pousse pas les arbres de montagne à se déplacer et à pousser à des altitudes plus élevées

Une nouvelle étude surprenante révèle pourquoi certains arbres de montagne se déplacent vers le bas des versants, tandis que le changement climatique pousse d’autres espèces vers des altitudes plus élevées et plus fraîches.

Une nouvelle étude publiée dans Nature Climate Change met en évidence une réalité plus complexe : certaines espèces d’arbres se déplacent vers les hauteurs, tandis que d’autres gagnent des altitudes plus basses. La clé pour comprendre ces réponses contrastées réside dans la manière dont les arbres gèrent l’eau.

Réorganisation des arbres sous l’effet du changement climatique en montagne

Dans l’une des analyses les plus vastes de ce type, une équipe internationale de chercheurs a intégré des données issues des cernes de croissance de plus de 121 000 arbres appartenant à 45 espèces, des données sur la croissance et le climat provenant de 3 057 sites forestiers à travers le monde, des informations sur les caractéristiques hydrauliques des arbres ainsi que des observations mondiales concernant les changements d’aire de répartition altitudinale de 102 espèces d’arbres de montagne.

Leurs résultats montrent que les caractéristiques hydrauliques des espèces arborées, c’est-à-dire les traits physiologiques qui régulent le transport de l’eau, la tolérance à la sécheresse et la croissance, constituent des indicateurs essentiels pour comprendre comment les forêts se réorganisent face au changement climatique.

Tim Rademacher, coauteur de l’étude et directeur du Proctor Maple Research Center de l’Université du Vermont (UVM), souligne l’importance de ces résultats : « Cette recherche explique pourquoi certaines espèces d’arbres se déplacent vers des altitudes plus élevées avec le réchauffement climatique alors que d’autres ne le font pas, améliorant ainsi notre capacité à prévoir la répartition future des forêts et à identifier les priorités en matière de conservation. Comprendre comment les arbres trouvent un équilibre entre croissance et résistance à la sécheresse permet d’expliquer leurs réactions au changement climatique et fournit des indications précieuses pour anticiper les forêts de demain. »

Les chercheurs ont découvert que les espèces dotées de systèmes de transport de l’eau très efficaces ont tendance à être plus sensibles au réchauffement climatique et à se déplacer plus rapidement vers des altitudes plus élevées.

À l’inverse, les espèces présentant des caractéristiques leur offrant une meilleure protection contre la sécheresse se montrent généralement plus résistantes au réchauffement et sont davantage susceptibles de s’étendre vers des altitudes plus basses. Ces réactions opposées permettent de mieux comprendre pourquoi les forêts de montagne évoluent de manière parfois inattendue à travers le monde.

Le réchauffement local ne suffit pas

Fait important, l’étude montre que le rythme du réchauffement local ne suffit pas, à lui seul, à expliquer pourquoi certaines espèces se déplacent plus rapidement ou sur de plus grandes distances que d’autres. Ce sont plutôt les différences entre les caractéristiques physiologiques des espèces qui jouent un rôle bien plus important pour déterminer à la fois la vitesse et la direction des changements de leur aire de répartition.

Les résultats soulèvent également des inquiétudes quant à l’avenir de la biodiversité dans les écosystèmes de montagne. Les espèces qui se déplacent vers des altitudes plus élevées en réponse au réchauffement climatique disposent de moins en moins d’habitats à mesure que la superficie des zones montagneuses diminue à l’approche des sommets. En conséquence, de nombreuses espèces sensibles au climat pourraient se retrouver concentrées dans des refuges d’altitude de plus en plus restreints et surpeuplés, ce qui pourrait accentuer la concurrence et accroître les risques d’extinction.

« Le réchauffement climatique transforme les forêts de montagne à travers le monde, mais toutes les espèces ne réagissent pas de la même manière », a déclaré Hongyan Liu, auteure principale de l’étude et professeure à l’Université de Pékin. « Nous avons découvert que la stratégie hydraulique propre à chaque espèce permet d’expliquer si elle s’adapte au réchauffement en gagnant des altitudes plus élevées ou si elle parvient à se maintenir et à s’étendre vers des altitudes plus basses et plus sèches. Nos résultats suggèrent que les refuges climatiques ne constituent pas une solution universelle. De nombreuses espèces sensibles à la sécheresse pourraient se retrouver confinées dans des zones de plus en plus réduites en haute altitude, tandis que les espèces tolérantes à la sécheresse pourraient s’étendre vers des altitudes plus basses. Comprendre ces différences physiologiques est essentiel pour prévoir les futurs changements des forêts. »

Au-delà de sa contribution aux progrès de la théorie écologique, l’étude fournit également un outil concret pour la conservation et la gestion forestière. En identifiant les caractéristiques hydrauliques comme un mécanisme fondamental reliant le changement climatique à la redistribution des espèces, cette recherche propose un cadre plus précis pour déterminer quelles espèces sont les plus vulnérables et dans quelles zones les futurs efforts de conservation devraient être concentrés.

Les régions montagneuses couvrent environ un quart de la surface terrestre et abritent une biodiversité exceptionnellement riche, tout en fournissant des services écosystémiques essentiels, tels que le stockage du carbone et la régulation de l’eau.

Face à l’accélération du changement climatique, les auteurs estiment que les stratégies de conservation doivent aller au-delà de la simple hypothèse selon laquelle toutes les espèces se déplaceront vers des altitudes plus élevées. Elles doivent au contraire prendre en compte les caractéristiques physiologiques qui déterminent la capacité d’adaptation de chaque espèce.

Référence de l'article

Xianliang Zhang et al. Hydraulic traits govern opposing range shifts of montane trees under warming, Nature Climate Change.