Les forêts tropicales abritent souvent des centaines d’espèces d’arbres sur un kilomètre carré, mais les scientifiques ont souvent du mal à comprendre comment une telle diversité d’espèces peut coexister. Dans une étude publiée dans Sciencedes chercheurs de l’Université du Texas à Austin ont fourni de nouvelles informations sur la réponse en découvrant une caractéristique clé de la distribution spatiale des arbres adultes.
En combinant la modélisation informatique avec des données recueillies sur une période de 30 ans, les chercheurs ont découvert que les arbres adultes d’une forêt panaméenne sont trois fois plus éloignés des autres adultes de la même espèce que le proverbe « la pomme ne tombe pas loin de l’arbre ». » suggérerait.
Annette Ostling, professeure agrégée à l’Institut Oden pour l’ingénierie et les sciences computationnelles de l’Université et au Département de biologie intégrative, et le chercheur postdoctoral Michael Kalyuzhny ont utilisé des données recueillies à partir d’une parcelle de recherche forestière de la taille de 100 terrains de football situés sur l’île de Barro Colorado au Panama. Canal, étudié depuis 100 ans. Les chercheurs ont découvert que la distance entre les arbres est beaucoup plus grande que la distance que les graines parcourent généralement.
« Il s’agit d’un tremplin pour comprendre la dynamique de choses comme le stockage du carbone qui importent par rapport au changement climatique », a déclaré Ostling. « C’est une question tellement fondamentale que, même si les applications ne sont pas encore connues, il reste encore beaucoup à apprendre, et c’est un ingrédient de la compréhension. »
L’équipe s’est demandé pourquoi il y aurait autant de répulsion (répulsion) du juvénile de son arbre parent. La seule explication théorique est quelque chose qui les empêcherait de s’établir auprès de leurs parents.
À l’aide de modèles informatiques, ils ont découvert que chaque espèce d’arbre est beaucoup plus affectée négativement par sa propre espèce que par d’autres espèces, probablement parce que les espèces souffrent d’ennemis spécifiques à l’espèce : des agents pathogènes tels que les champignons ou des herbivores tels que les insectes. Ces ennemis « font de la place » pour que d’autres espèces s’établissent autour de chaque arbre, conduisant à une forêt plus diversifiée et empêchant une espèce de dominer.
« Grâce à une abondance de données disponibles sur cette forêt particulière, nous connaissions l’emplacement exact de chaque arbre et aussi la distance parcourue par les graines », a déclaré Kalyuzhny. « Nous avons pu nous demander : à quoi devrait ressembler la forêt si les arbres venaient juste de s’établir là où les graines sont tombées ? Avec nos modèles informatiques, il s’est avéré que la vraie forêt ne ressemble pas du tout à cela : les vrais arbres sont beaucoup plus éloignés les uns des autres. »
À une époque d’extinction massive en cours, les scientifiques s’efforcent de mieux comprendre ce qui détermine la diversité des espèces. Les chercheurs ont déclaré que l’étude aide à combler le fossé entre les théories contrastées sur la façon dont les forêts sont façonnées et fournit des outils essentiels pour apprendre comment les forêts tropicales en particulier et leurs habitants changent au fil du temps.
« Les arbres sont les ingénieurs qui fournissent des ressources à l’ensemble de l’écosystème, et puisque la plupart des espèces du monde résident sous les tropiques, nous devons mieux comprendre ce qui maintient la biodiversité de la planète Terre », a déclaré Kalyuzhny. « De nombreux médicaments proviennent des tropiques, y compris des milliers de substances ayant une activité anticancéreuse. La recherche approfondit cette question fondamentale sur le monde naturel. »
En plus d’Ostling et de Kalyuzhny, S. Joseph Wright du Smithsonian Tropical Research Institute, scientifique principal et collaborateur à cette recherche, et Jeffrey K. Lake de l’Université du Michigan ont co-écrit la recherche.
Plus d’information:
Michael Kalyuzhny, Répulsion spatiale intra-espèce omniprésente chez les arbres tropicaux adultes, Science (2023). DOI : 10.1126/science.adg7021. www.science.org/doi/10.1126/science.adg7021