Alors que leur avion volait à basse altitude pour atterrir à l’aéroport de l’île de la Dominique, des chercheurs des universités de Clemson et de Harvard ont regardé par la fenêtre pour voir des kilomètres de forêts avec des arbres qui ressemblaient à des allumettes.
C’était neuf mois après que l’île des Antilles ait été directement touchée par l’ouragan Maria de catégorie 5.
Mais lorsque les chercheurs sont entrés dans les forêts et ont examiné les arbres de plus près, ils ont découvert que si 89 % des arbres avaient subi des dommages, dont 76 % avaient subi des dommages importants, seuls 10 % avaient été immédiatement tués. Beaucoup d’arbres avaient repoussé.
« Ces forêts sujettes aux ouragans sont, à bien des égards, incroyablement résistantes aux ouragans, même extrêmement puissants. Je ne veux pas minimiser l’ampleur des dégâts subis par ces forêts – c’était immense – mais le fait que 90 % des arbres ont survécu montre un niveau de résistance impressionnant », a déclaré Benton Taylor, un ancien étudiant diplômé du Département de sciences biologiques de Clemson, qui est maintenant professeur adjoint au Département de biologie de l’organisme et de l’évolution de l’Université de Harvard.
Avec le changement climatique, les ouragans augmentent en fréquence et en gravité. De nombreuses régions du monde qui subissent fréquemment des perturbations causées par des ouragans jouent également un rôle particulièrement important dans le cycle du carbone, de l’eau et des nutriments et sont des «points chauds» mondiaux de la biodiversité.
L’ouragan Maria a frappé la Dominique le 18 septembre 2017, avec des vents atteignant 260 km/h, l’ouragan le plus puissant jamais enregistré à y avoir touché terre. Quelques jours plus tard, Maria a dévasté le territoire américain de Porto Rico.
Grâce au financement de la Clemson Caribbean Initiative, la présidente du Département des sciences biologiques Saara DeWalt, Taylor et le chercheur dominicain Elvis Stedman ont remesuré et évalué les dommages causés à tous les arbres dans neuf peuplements forestiers à travers la Dominique. Les parcelles ont été établies en 2006 par DeWalt et l’ancien chercheur de Clemson Kalan Ickes. Ils ont également mesuré la densité du bois et la teneur en carbone des 44 espèces d’arbres les plus courantes à associer aux mesures des arbres pour estimer la biomasse et déterminer la quantité de carbone qui a été déplacée des vivants aux morts par l’ouragan.
Ils ont constaté que les types de dommages les plus courants étaient les bris de tige (40 % des arbres) et les dommages importants aux branches (26 % des arbres), mais les types de dommages avec les taux de mortalité les plus élevés étaient le déracinement et l’écrasement par un arbre voisin. Trente-trois pour cent des arbres déracinés et 47 % des arbres écrasés sont morts.
« Le claquement n’était pas aussi mortel qu’on pourrait le penser », a déclaré DeWalt, chercheur principal de l’étude.
Les arbres individuels plus grands et les espèces à faible densité de bois étaient plus susceptibles de casser, de déracinement et de mortalité. Les arbres situés sur des pentes plus raides étaient plus susceptibles d’être écrasés par les arbres voisins.
Des tempêtes plus fréquentes façonneront la structure et la composition des forêts dans les régions sujettes aux ouragans, a déclaré DeWalt. Elle s’attend à ce qu’ils se tournent vers des essences plus petites et à forte densité de bois.
« Les forêts sont adaptées à ce type de perturbation, mais nous pouvons voir un changement dans les types d’espèces les plus courantes dans ces forêts avec l’augmentation de la fréquence des ouragans violents. Vous pourriez avoir plus d’espèces « vivre vite, mourir jeune » parce que vous réinitialisez constamment la forêt », a-t-elle déclaré.
Moins de grands et vieux arbres pourraient avoir un impact sur la faune, a déclaré Taylor. Deux perroquets originaires de la Dominique – le Sisserou et le Jaco, tous deux présents uniquement sur cette petite nation insulaire – dépendent des cavités des grands arbres pour nicher.
« Les grands arbres ont tendance à subir plus de dégâts et de mortalité. Ces grands arbres stockent d’immenses quantités de carbone, et à la Dominique, nombre de ces grands arbres créent des habitats uniques pour les animaux, comme les perroquets », a-t-il déclaré. « Les données que nous avons obtenues sur la façon dont les différentes espèces et tailles d’arbres subissent les dommages causés par les ouragans peuvent nous aider à prédire l’avenir de ces forêts et les nombreux services qu’elles fournissent. »
Comprendre les réponses des forêts aux ouragans en général se traduit par le sud des États-Unis sujet aux ouragans, mais Taylor appelle à la prudence.
« Dans un domaine où les opportunités d’étudier un phénomène sont rares – les ouragans eux-mêmes sont des événements rares et il est encore plus rare que l’on frappe une parcelle forestière qui a été mesurée avant que l’ouragan ne frappe – toutes les données supplémentaires sont utiles », a-t-il déclaré. « Cela dit, notre étude met en évidence que les effets des ouragans peuvent être très différents en fonction de la topographie locale et des espèces d’arbres qui composent une forêt. Comparons donc une petite île montagneuse peuplée d’arbres de la forêt tropicale humide aux forêts des plaines côtières et du piémont régions du sud des États-Unis doivent être abordées avec prudence. »
Les résultats sont parus dans le numéro de mars 2023 de la revue Écologie et gestion forestières. L’article s’intitule « Casse-tête généralisé mais mortalité limitée causée par un ouragan de catégorie 5 sur l’île caribéenne de la Dominique ».
En plus de DeWalt, Taylor et Stedman, les auteurs de l’étude étaient le professeur Skip Van Bloem du Département de foresterie et de conservation de l’environnement de Clemson et le professeur adjoint Stefanie Whitmire du Département des sciences agricoles de Clemson.
Plus d’information:
Benton N. Taylor et al, rupture généralisée de la tige mais mortalité limitée causée par un ouragan de catégorie 5 sur l’île caribéenne de la Dominique, Écologie et gestion forestières (2023). DOI : 10.1016/j.foreco.2023.120833