La résilience des forêts liée à un risque de mortalité plus élevé dans l’ouest des États-Unis, selon une étude

La résilience d’une forêt, ou sa capacité à absorber les perturbations environnementales, a longtemps été considérée comme un facteur de survie face à la menace imminente du changement climatique.

Mais une nouvelle étude suggère que pour certaines forêts de l’ouest des États-Unis, c’est plutôt le contraire.

Dans la revue Biologie du changement globaldes chercheurs ont publié l’une des premières études à grande échelle sur les terres forestières américaines, explorant le lien entre la résilience des forêts et la mortalité.

L’étude est basée sur plus de trois décennies de données d’images satellite utilisées pour évaluer la résilience des forêts et sur plus de deux décennies d’observations au sol de la mort des arbres forestiers à travers les États-Unis continentaux.

Les résultats montrent que si une résilience élevée des écosystèmes est corrélée à une faible mortalité dans les forêts de l’Est, elle est liée à une mortalité élevée dans les régions de l’Ouest.

« C’est une découverte surprenante. … Il était largement admis qu’une plus grande résilience des forêts indique un risque de mortalité plus faible, mais cette relation n’avait pas été rigoureusement évaluée à une si grande échelle jusqu’à présent », a déclaré Xiaonan Tai, professeur adjoint de biologie à l’Institut du New Jersey. of Technology et l’auteur correspondant.

Les chercheurs affirment que la relation inattendue résilience-mortalité dans les forêts de l’ouest des États-Unis pourrait être motivée par des facteurs régionaux tels que la dynamique des populations d’insectes, la concurrence des ressources et les climats plus secs qui favorisent l’acclimatation à long terme des traits des plantes pour la résistance à la sécheresse plutôt que la résilience aux événements climatiques extrêmes.

Les résultats ont des implications pour les prévisions futures des événements de mortalité forestière en réponse au changement climatique, selon les auteurs de l’article.

« Avec la richesse croissante des données de télédétection par satellite et des diagnostics satellitaires de la santé et de la résilience des écosystèmes, nous avons jugé essentiel de comparer ces diagnostics aux mesures au sol de la santé des forêts telles que les taux de mortalité des arbres », a déclaré Anna Trugman, une co -auteur de l’étude et professeur adjoint à l’Université de Californie, Département de géographie de Santa Barbara. « Cette étude souligne le besoin de recherches futures pour combler le fossé entre les données satellitaires et les mesures que les chercheurs sont capables de faire sur le terrain, comme la mortalité des arbres. »

« Il est vraiment frappant de constater que nous ne pouvons pas nous attendre à ce que les estimations de la résilience par télédétection prédisent la mortalité, ce qui a été supposé dans de nombreuses études », a ajouté William Anderegg, co-auteur et professeur agrégé et directeur du Wilkes Center for Climate Science and Politique à l’Université de l’Utah. « C’est un message très important à faire entendre sur le terrain. »

Dans leur étude, l’équipe a combiné des séries chronologiques bihebdomadaires d’imagerie satellitaire et de données climatiques de 1982 à 2010 pour dériver la résilience de l’écosystème, en utilisant des paramètres de végétation tels que l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI), qui sont des indicateurs clés de la verdure et de la biomasse de la végétation.

« Ces vastes ensembles de données nous montrent que la résilience est systématiquement plus élevée dans les forêts au climat plus humide avec des arbres plus denses pour les forêts de l’est et de l’ouest », a expliqué Tai. « Cela confirme les recherches antérieures indiquant que les forêts ont tendance à être plus résistantes dans les climats plus humides et augmentent avec la disponibilité accrue de l’eau, ce qui pourrait aider à la récupération après une perturbation de l’écosystème. »

L’équipe a comparé les données de résilience avec plus de 1,5 million d’enquêtes au sol d’observations de la mort des arbres de l’US Forest Inventory Analysis (FIA), mettant en évidence des cas de mortalité forestière causée par des changements climatiques extrêmes ou d’autres facteurs écologiques tels que les épidémies d’insectes.

Alors que l’étude indique que les taux de mortalité les plus élevés des dernières décennies se sont produits dans les États du Colorado, du Montana, de l’Utah, de la Californie et du Texas, Tai dit que les forêts de l’ouest des États-Unis à des altitudes plus froides et plus humides, telles que les forêts de haute altitude de la région des Rocheuses, pour exemple—sont plus proches du point de basculement de la mortalité des arbres.

« Ces conditions soutiennent de grandes populations de scolytes et d’autres insectes nuisibles[s]ce qui les rend beaucoup plus sensibles aux épidémies majeures, que nous avons trouvées être un facteur majeur de la mort des arbres », a déclaré Tai.

« Un autre facteur qui, selon nous, est en jeu est la concurrence des ressources. … Contrairement aux forêts des climats occidentaux plus secs et persistants qui se sont adaptées à des conditions difficiles sur une très longue période, la concurrence pour l’eau peut être trop dure pour les forêts plus denses de l’ouest qui connaissent des changements climatiques soudains qui conduisent à des conditions de sécheresse », a poursuivi Tai.

Les conclusions de l’équipe suggèrent que les mesures de résilience par satellite peuvent encore être utiles aux climatologues qui prédisent la mortalité des forêts jusqu’à dix ans dans les régions de l’est des États-Unis où la corrélation positive résilience-mortalité se maintient.

Cependant, Tai dit que les nouvelles découvertes appellent également à une réévaluation des prévisions à grande échelle sur l’impact du changement climatique sur les forêts plus globalement, qui sont devenues de plus en plus dépendantes des cartes de résilience générées par satellite en tant qu’indicateurs du devenir des forêts.

« Le point à retenir est que cette relation clé pour étudier la santé des forêts est plus complexe qu’on ne l’imaginait, donc la façon dont nous évaluons la réponse de ces écosystèmes au changement climatique nécessite plus de nuances à l’avenir », a déclaré Tai.