Les hêtres fournissent de la nourriture aux animaux, du bois pour les produits ligneux et de la nourriture pour les plantes de hêtre, mais ils sont menacés par la maladie des feuilles du hêtre (BLD). La maladie, documentée pour la première fois en 2012 dans le Midwest, est associée au nématode Litylenchus crenatae mccannii et se propage rapidement dans les régions du centre et du nord-est de l’Amérique du Nord.
Une équipe de scientifiques dirigée par Craig Brodersen, professeur d’écologie physiologique végétale, et Leila Fletcher, associée postdoctorale à la Yale School of the Environment (YSE), a découvert de nouvelles informations sur l’impact de la maladie sur les feuilles au niveau cellulaire et a fourni un nouvelle explication mécaniste du déclin des arbres après l’infection.
Les résultats sont publié dans la revue Pathologie forestière.
Brodersen s’est intéressé pour la première fois à la maladie après avoir remarqué les arbres infectés lors d’une promenade dans les bois avec ses enfants.
« C’est un bel arbre et une partie importante du paysage. Je voulais faire quelque chose avec les outils dont nous disposons pour contribuer à une meilleure compréhension de l’effet de la maladie sur l’arbre. Afin de trouver une solution, vous devez aborder la question sous tous les angles possibles », a-t-il déclaré.
L’équipe a étudié les feuilles collectées sur des hêtres de la forêt de Yale-Myers qui n’avaient pas encore été infectées par le nématode, ainsi que les feuilles d’arbres infectés dans le parc d’État de West Rock Ridge à New Haven. La présence du nématode influence la régulation physique ou hormonale du développement des feuilles, ce qui conduit à l’apparition de rayures vert foncé distinctives sur les feuilles affectées, a indiqué l’équipe de recherche.
Après avoir comparé les structures des feuilles au niveau cellulaire, les scientifiques ont découvert que les taux photosynthétiques maximaux étaient environ 61 % inférieurs dans les feuilles symptomatiques et que les taux de respiration augmentaient à mesure que le pourcentage de tissu foliaire affecté augmentait. Selon l’étude, une combinaison d’une surface foliaire réduite pour les tissus photosynthétiques, d’une déformation stomatique (les stomates sont des pores à la surface de la feuille qui assurent l’échange de gaz) et d’une densité stomatique réduite a probablement conduit à la réduction des taux de photosynthèse observée dans les feuilles symptomatiques.
« Le BLD, probablement combiné à d’autres agents pathogènes foliaires et à l’amincissement du couvert forestier, provoque une réduction de la capacité d’assimilation du carbone, ce qui peut potentiellement conduire à la mortalité des arbres en épuisant le carbone stocké par les arbres », ont conclu les auteurs de l’étude.
Ces informations permettront de poursuivre les recherches sur la maladie, qui en est encore à ses débuts.
« Nous espérons que cela permettra de mieux comprendre les effets de la maladie sur l’arbre et permettra à d’autres d’utiliser ces informations pour proposer de nouvelles stratégies de gestion de la maladie », a déclaré Brodersen.
L’étude a été co-écrite par YSE Ph.D. les étudiants Aleca Borsuk, Ana Fanton et Joseph Zailaa ; Jennifer Richburg, récemment diplômée, et Kate M. Johnson.
Plus d’information:
Leila R. Fletcher et al, Conséquences anatomiques et physiologiques de la maladie des feuilles du hêtre chez Fagus grandifolia L., Pathologie forestière (2023). DOI : 10.1111/efp.12842