« Si sta come d’autunno sugli alberi le foglie. »
« Nous sommes comme des feuilles d’automne sur des branches, » Le poète italien Giuseppe Ungaretti a écrit dans son poème de 1918 soldats (Soldats), sur la tragédie de la vie humaine et de la guerre.
Si l’image populaire de l’automne est décadence et nostalgie après la chaleur de l’été, le printemps est la saison de la renaissance après l’obscurité et le froid de l’hiver. Le passage transformateur des saisons a historiquement représenté une image mentale puissante, riche en symbolisme. La chronologie saisonnière des événements biologiques est également un aspect essentiel de adaptation des plantes et peut également être d’une importance cruciale pertinence économique.
Cependant, en tant qu’écologistes forestiers, nous avons observé que le changement climatique a modifié le calendrier des événements récurrents du cycle de vie des plantes, affectant ainsi de manière critique l’écosystème.
L’horloge de la plante
Au printemps, les fleurs fleurissent. En été, les fruits mûrissent. En automne, les feuilles changent de couleur et tombent. En hiver, les plantes se reposent. C’est phénologie— l’étude de la chronologie des événements récurrents du cycle de vie.
Alors, comment les plantes reconnaissent-elles le passage du temps et le bon moment pour accomplir leur croissance et leur reproduction ? Comme les gens, les plantes ont leur propre calendrier. L’horloge d’une plante est représentée par des cycles dans les conditions environnementales, et le moment des événements phénologiques est contrôlé par le climat.
Plus précisément, les plantes utilisent un ensemble de déclencheurs pour synchroniser les moments de croissance et de reproduction avec des conditions environnementales favorables.
Selon les espèces, les événements phénologiques sont déclenchés par la température (refroidissement automnal et hivernal et réchauffement printanier), la photopériode (durée du jour), les précipitations ou, souvent, une combinaison de ces facteurs.
Si le climat change, la phénologie change
La phénologie est l’un des indicateurs biologiques les plus sensibles du changement climatique. Sous l’effet de la montée progressive des températures au cours du siècle dernier et des variations de la répartition saisonnière des événements pluviométriques, la les déclencheurs environnementaux surviennent généralement de plus en plus tôt.
C’est pourquoi des changements phénologiques ont été observés dans le monde entier, et contextuellement, il semble que les événements phénologiques se produisent plus tôt d’année en année.
du Japon Sakura ou la saison des fleurs de cerisier est l’une des preuves les plus évidentes de ce déplacement. Datant du IXe siècle, la date de floraison, qui définit le rythme de la fête, a été anticipée au siècle dernier par la hausse des températures moyennes.
Quel est le problème? Le printemps c’est cool, non ?
poète américain Anne Bradstreet dit: « Si nous n’avions pas d’hiver, le printemps ne serait pas si agréable. » Bien que cela soit hyperbolique, nous devons toujours considérer que les moments de floraison des fleurs, de maturation des fruits et d’autres événements phénologiques de ce type résultent d’une adaptation durable de chaque espèce à son environnement environnant.
La chronologie des événements phénologiques est calibrée pour assurer les conditions environnementales parfaites nécessaires pour accomplir les cycles annuels de la vie d’une plante tout en minimisant le risque de dommages. Les modifications de ces conditions peuvent avoir des conséquences tant écologiques qu’économiques car elles peuvent affecter la quantité et la qualité des produits agricoles et forestiers.
À la fin de la saison de croissance, les plantes développent des bourgeons dormants pour protéger les couche de cellules méristématiques—tissu dans lequel les cellules conservent la capacité de se diviser tout au long de la vie de la plante—et suspendent leur activité. La dormance est un mécanisme d’adaptation évolué dans les climats avec des saisons pour échapper aux conditions hivernales rigoureuses.
Les températures printanières chaudes (appelées forçage), l’augmentation de la durée du jour au printemps (photopériode) et la durée et l’intensité des températures hivernales (refroidissement) réactiver la croissance de la bourgeons apicaux—les bourgeons situés au sommet de la plante—au printemps. De toute évidence, la température a un rôle central et de premier plan dans ce processus. Pour cette raison, le réchauffement peut déclencher une réactivation plus précoce au printemps et un arrêt retardé en automne, ou les deux, allongement de la saison de croissance.
Certains pensent qu’une saison de croissance plus longue pourrait améliorer l’absorption de carbone et, par conséquent, la productivité des forêts. Dans certains endroits, comme les régions des latitudes septentrionales ou des altitudes élevées, les arbres ont profité d’une saison de croissance plus longue et, plus généralement, des conditions climatiques plus favorables au réchauffement climatique.
Cependant, une reprise de croissance plus précoce augmente le risque de dommages dus à les gelées printanières tardives et l’allongement de la saison de croissance augmentent le risque de dommages causés par les gelées automnales précoces.
Si les arbres ne peuvent pas adapter ou réadapter leur phénologie aux nouvelles conditions climatiques, la forme physique et les performances de croissance des populations locales pourraient être considérablement affectées.
Si la phénologie change, l’interaction des espèces change
Les écosystèmes sont généralement complexes et les espèces qui les composent interagissent les unes avec les autres ainsi qu’avec leur milieu environnant. Différentes espèces peuvent réagir différemment aux conditions climatiques changeantes, ce qui peut conduire à de nouveaux appariements ou décalages phénologiques dangereux.
Par exemple, les conditions climatiques actuelles créent de nouvelles correspondances phénologiques entre proies et prédateurs. L’épinette noire pourrait devenir un hôte clé pour la tordeuse des bourgeons de l’épinette étant donné que le moment de l’activité maximale des larves pourrait être mieux synchronisé avec le moment du développement annuel des pousses, ce qui augmente le risque de défoliations sévères pour l’une des espèces boréales les plus rentables en Amérique du Nord.
Le changement climatique peut également provoquer des inadéquations entre les plantes et leurs pollinisateurs. Les bourdons représentent l’un des pollinisateurs les plus importants pour plusieurs espèces sauvages et de nombreuses variétés d’énorme intérêt agricole. Les bourdons, étant donné leur faible tolérance à la chaleur et au froid, sont particulièrement sensibles aux conditions environnementales. Pour cette raison, le risque climatique prévu pour cette espèce est Très haut.
La relation plante-pollinisateur mutuellement bénéfique est un service écosystémique essentiel, d’autant plus que la pollinisation effectuée par les insectes contribue à 9,5 % de la production alimentaire mondiale.
Des mesures doivent être prises
Alors que le climat continue de changer, affectant toutes sortes d’écosystèmes dans le processus, nous devons être conscients de la phénologie des plantes et réfléchir à la façon dont ces changements peuvent affecter directement nos vies et nos entreprises.
Aujourd’hui, les scientifiques utilisent des données d’observation pour déterminer dans quelle mesure les espèces, les populations et les communautés sont vulnérables à ces changements climatiques en cours et prévus. Cette recherche peut être la base d’une intervention humaine essentielle, qui peut influencer distribution des plantes par migration assistée, qui est le déplacement d’espèces assisté par l’homme vers des zones éloignées de leur aire de répartition établie. Cela aidera les espèces d’arbres à resynchroniser leur phénologie avec les conditions climatiques actuelles.
La phénologie végétale est le résultat d’une adaptation. Cependant, l’adaptation demande du temps, un temps dont nous ne disposons pas compte tenu de l’ampleur et de la vitesse à laquelle nous observons les changements climatiques. La surveillance constante des changements phénologiques dans le monde nous permettra de développer des stratégies solides pour protéger les écosystèmes les plus vulnérables ainsi que nos entreprises.
De plus, nous sommes comme des feuilles d’automne sur des branches, mais au moins, nous devrions essayer de ne pas tomber !
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