La coupe à blanc et les incendies de forêt ont décimé l’épinette rouge, autrefois l’espèce d’arbre dominante de haute altitude en Virginie-Occidentale, à la fin des années 1800 et au début des années 1900. De nos jours, il ne reste que 10% de la couverture historique d’épinettes rouges de l’État et il fait face à une nouvelle menace du changement climatique.
Les chercheurs de l’Université de Virginie-Occidentale, Donald Brown et James Thompson, du Davis College of Agriculture, Natural Resources and Design, travaillent à la restauration d’une partie de l’habitat originel des arbres en étudiant les effets à long terme du réchauffement des températures sur l’épinette rouge et les créatures qui appellent cet écosystème. domicile.
Les animaux à l’intérieur
Brown, professeur adjoint de recherche sur les ressources fauniques, se concentre principalement sur les populations animales de l’écosystème de l’épinette rouge. Les espèces notables qui habitent la forêt comprennent l’écureuil volant du nord de Virginie et l’omble de fontaine indigène. Herpétologue, Brown a également étudié la salamandre des montagnes Cheat, une espèce protégée par le gouvernement fédéral et endémique de Virginie-Occidentale. Il ne vit que dans la forêt d’épinettes de haute altitude. Cependant, à mesure que le climat se réchauffe, la salamandre à dos roux de l’Est, une espèce de basse altitude, a commencé à remonter dans l’aire de répartition de la salamandre de Cheat Mountain et à se disputer les ressources.
Les recherches de Brown sur la salamandre de Cheat Mountain ont récemment été publiées dans le Journal de la gestion des poissons et de la faune et en Écologie et gestion forestières.
Comme Brown s’est concentré sur la relation entre la salamandre de Cheat Mountain et son habitat forestier, il a également examiné le rôle que joue la restauration de l’épinette rouge dans le succès de diverses espèces et si une forêt restaurée est un habitat aussi approprié qu’une forêt vierge. Lui et ses étudiants ont également mené une étude sur les oiseaux pour quantifier les oiseaux spécifiquement associés aux forêts d’épinettes rouges, récemment publiée dans Indicateurs écologiques.
Un constat est clair : les changements climatiques constituent une menace sérieuse pour l’épinette rouge en raison de l’endroit où elle pousse.
L’espèce d’arbre du nord suit les crêtes fraîches et humides des Appalaches jusqu’en Caroline du Nord, mais la hausse des températures limite les chances de survie.
« Ils sont déjà au sommet de la montagne », a déclaré Brown. « Il n’y a nulle part où aller. Certaines recherches ont été assez désastreuses, prévoyant essentiellement que nous allons perdre l’épinette rouge au cours de ce siècle. »
La recherche génétique actuelle offre un certain espoir. Les chercheurs peuvent identifier les graines les plus susceptibles de persister dans des températures chaudes et manipuler ce qui est planté pour optimiser les chances de survie.
À partir du sol
Alors que les recherches de Brown portent sur les forêts d’épinettes rouges comme habitat pour d’autres espèces, Thompson adopte la perspective unique d’un pédologue. Il travaille avec le US Forest Service et le Natural Resources Conservation Service pour étudier les sols dans les forêts d’épinettes rouges, et ses recherches indiquent un lien dynamique entre les arbres et le sol riche et spongieux à partir duquel ils poussent, même à l’extrémité sud de leur aire de répartition. .
« Les types de sol et notre climat sont bons, donc ces épinettes rouges sont capables de survivre », a-t-il déclaré. « Mais à mesure que les écosystèmes d’épinettes rouges persistent, ils commencent à modifier encore plus le sol et créent certaines caractéristiques uniques en Virginie-Occidentale. Lorsque nous trouvons une épinette rouge, nous trouvons certains types de sols. »
En utilisant cette logique, Thompson et ses collègues postulent que la présence de ces mêmes sols ailleurs peut indiquer un ancien habitat d’épinette rouge. De même, les sols des populations d’épinettes modernes et historiques – ces dernières étant des endroits où les forêts existaient avant la coupe à blanc – forment une carte qui peut guider les futures plantations de restauration.
« Les sols sont essentiellement un enregistrement à long terme du passé », a-t-il déclaré. « Ils portent l’empreinte de ce qui s’est passé dans le passé et cette empreinte persiste. Même si certaines de ces régions n’ont pas eu d’épinettes depuis 100 ans ou plus, ils se souviennent qu’ils avaient l’habitude de soutenir les forêts d’épinettes rouges parce qu’ils maintiennent cette preuve. dans le sol. »
La recherche indique qu’un emplacement propice à l’épinette rouge il y a un siècle serait aujourd’hui plus susceptible de soutenir un effort de restauration réussi.
« C’est pourquoi je pense que l’utilisation des sols comme guide pour la restauration de l’épinette rouge peut être utile », a déclaré Thompson. Il a ajouté que la prise en compte des sols est un élément important des efforts de restauration, car les sols d’épinette rouge stockent plus de carbone que les sols forestiers autres que l’épinette.
« Si vous êtes préoccupé par la séquestration du carbone et le changement climatique, la restauration des forêts d’épinettes rouges vous procurera cet avantage en matière de stock de carbone », a-t-il déclaré. Cependant, les avantages des sols d’épinette rouge vont au-delà de la capture du carbone, car ils ont une plus grande capacité de rétention d’eau. Cela modifie l’hydrologie des bassins versants et limite les inondations en aval.
Une recette pour réussir
En plus de leurs propres recherches, Brown et Thompson se sont associés à la Central Appalachian Red Spruce Restoration Initiative. CASRI a été formé pour restaurer l’épinette rouge dans le paysage. Au cours des deux dernières décennies, l’initiative est devenue plus ciblée et se compose désormais de plus d’une douzaine d’entités gouvernementales et non gouvernementales, dont la forêt nationale de Monongahela, la West Virginia Highlands Conservancy et The Nature Conservancy. De nombreux scientifiques de WVU ont contribué aux efforts de l’initiative; maintenant, les recherches de Brown et de Thompson jouent un rôle important dans la poursuite de la restauration.
« Au fil des ans, je suis devenu de plus en plus impliqué dans le partenariat », a déclaré Brown. « J’ai essayé de trouver des moyens de mener des recherches qui éclaireront leur mission. Les plantations réelles qu’ils ont faites ont augmenté de façon exponentielle au cours de cette période. »
Il croit que c’est l’effort collectif qui fait progresser l’organisation et, en fin de compte, le succès de l’initiative bénévole.
Un guide de restauration
Brown et Thompson collaborent à un guide pour la restauration de l’épinette rouge. L’effort est une initiative vitale entre les scientifiques du Davis College, les entités gouvernementales et les organisations non gouvernementales.
« Le livre a plus de 30 contributeurs différents qui font partie du partenariat », a déclaré Brown. « Nous essayons de faire une synthèse à jour de ce que nous savons de l’écologie de l’épinette rouge, ainsi que des actions de restauration qui ont eu lieu et qui se produiront dans le futur. »
Thompson et certains de ses anciens étudiants diplômés ont contribué à deux chapitres du livre. L’un couvre les sols de l’écosystème de l’épinette rouge et leur lien avec l’identification des sites potentiels de restauration. Le deuxième chapitre examine le potentiel de restauration issu de la collaboration de WVU avec le Service forestier et le Service de conservation des ressources naturelles. Il établit des liens entre les décisions de gestion et la façon dont l’écosystème peut ou non changer en réponse.
Alors que les efforts de restauration se poursuivent avec la contribution de chercheurs comme Brown et Thompson, l’épinette rouge pousse lentement par rapport aux autres arbres. Cela signifie que les semis d’aujourd’hui survivront longtemps aux mains qui les ont plantés.
« Nous ne verrons pas les résultats de notre vivant », a déclaré Brown. « Nous envisageons vraiment des décennies, voire des siècles, pour arriver à ce stade de forêt mature qui nous intéresse finalement. »
Donald J. Brown et al, Microhabitat Associations for the Threatened Cheat Mountain Salamander in Relation to Early-Stage Red Spruce Restoration Areas, Journal de la gestion des poissons et de la faune (2022). DOI : 10.3996/JFWM-21-042
Lacy E. Rucker et al, Dynamique d’occupation à long terme de la salamandre des montagnes Cheat menacée et de ses concurrents en relation avec la fragmentation linéaire de l’habitat, Écologie et gestion forestières (2021). DOI : 10.1016/j.foreco.2021.119847