Les recherches montrent que pendant 4 800 ans dans les Rocheuses du Nord, pendant les périodes humides et sèches, les forêts subalpines se sont constamment rétablies des incendies de forêt, repoussant la végétation et laissant des preuves de leur résilience dans les carottes de sédiments lacustres.
Kyra Clark-Wolf, maintenant postdoctorante à l’UC Boulder au North Central Climate Adaptation Center (NC CASC), a dirigé l’étude dans le cadre de sa thèse. NC CASC est un partenariat entre CU Boulder et le United States Geological Survey.
« Je pensais que nous pourrions observer différentes réponses de l’écosystème aux incendies passés entre les périodes humides et sèches », a déclaré Clark-Wolf. « Mais ce que nous avons découvert, c’est qu’il n’y avait pas vraiment de différence claire en fonction du climat, mais juste une grande variabilité au sein des enregistrements, ce qui n’a jamais été démontré auparavant. »
Les incendies ont toujours fait partie de l’écologie des forêts subalpines dans le nord des Rocheuses, mais les scientifiques n’ont pas été en mesure d’étudier en détail la régénération de ces forêts, jusqu’à présent. Résultats d’une nouvelle analyse de carottes de sédiments lacustres d’un lac subalpin du Montana, publiés aujourd’hui dans le Journal d’écologieétaient surprenants.
Les résultats détaillent la remarquable résilience des forêts subalpines des Rocheuses du Nord face aux incendies dans le passé. Mais la recherche soulève également une question importante : quelle sera la résilience de ces forêts à l’avenir ?
« En regardant le présent vers l’avenir, nous savons que nos conditions climatiques s’écartent de plus en plus de la plage de variabilité que nous avons connue au cours des derniers millénaires », a déclaré Phil Higuera, ancien chercheur invité du CIRES et directeur de l’Université de Laboratoire de paléoécologie et d’écologie du feu du Montana, et co-auteur de l’étude. « Les températures mondiales se réchauffent et les conditions deviennent plus sèches. »
Les scientifiques s’appuient souvent sur les cernes des arbres pour comprendre l’histoire des incendies de forêt. Pourtant, les incendies dans les forêts subalpines sont rares, brûlant en moyenne tous les 100 à 250 ans. Ces incendies tuent généralement la plupart des arbres, ainsi que l’histoire qu’ils enregistrent.
Comme les cernes des arbres, les carottes de sédiments lacustres agissent comme des archives naturelles, mais elles documentent une période beaucoup plus longue, produisant des enregistrements remontant à des milliers d’années plutôt qu’à des siècles. À mesure que les sédiments se déposent en couches au fond des lacs, ils s’accumulent, les plus vieux au fond et les plus jeunes au sommet. Les sédiments préservent le pollen, le charbon de bois et d’autres indicateurs des écosystèmes passés.
« Les enregistrements de sédiments lacustres intègrent tout ce qui se passe dans le paysage afin que nous puissions comprendre les réponses des écosystèmes », a déclaré Clark-Wolf. « Par exemple, le pollen nous indique quels types de plantes étaient présents dans le paysage avant et après les incendies. »
Ce document s’appuie sur une autre étude récente dans lequel l’équipe de recherche a créé des enregistrements à long terme pour 12 lacs subalpins du Montana et de l’Idaho, ce qui a permis de dresser un historique complet des incendies dans la région. Ces travaux ont montré que l’activité actuelle des incendies se situe toujours dans la fourchette de variabilité observée au cours des 2 500 dernières années.
La collecte d’échantillons de sédiments lacustres dans un magnifique lac subalpin était un travail froid et ardu, a déclaré Clark-Wolf. Après avoir campé par des températures proches de zéro, l’équipe est partie sur un radeau pneumatique ancré au centre du lac. Tout en restant en équilibre sur le petit radeau, ils vissaient des tiges de métal ensemble pour abaisser un long et mince tube de carottage sur plus de 50 pieds jusqu’au fond du lac. Ensuite, couche après couche, ils ont foré à la main des années de sédiments au fond du lac. La carotte de sédiments la plus ancienne mesurait environ sept mètres de long et était âgée de 7 600 ans, avec des couches indiquant des horodatages comme les éruptions du mont St. Helens et du lac Crater.
Après quelques jours de collecte de sédiments, ils ont ramené les 13 carottes au laboratoire où ils ont découpé les échantillons ressemblant à de la boue en centaines d’intervalles d’un demi-centimètre.
« Chacune de ces tranches est un instantané de l’écosystème sur une période d’environ 10 ans », a déclaré Higuera. « Quand nous parlons de milliers d’années, une tranche de temps de 10 ans est une très haute résolution. Et c’est ce qui permet [Clark-Wolf] pouvoir caractériser l’impact des incendies sur l’écosystème et le temps nécessaire à la végétation [and other ecosystem components] pour revenir à ce qu’ils étaient avant chaque incendie. »
Pour l’avenir, l’étude a conclu qu’une légère augmentation de l’activité des incendies ne serait pas inhabituelle pour les écosystèmes subalpins des Rocheuses du Nord – pour le moment.
« En reliant les points, il est clair que nous nous attendons à voir les choses changer dans ces forêts, et étant donné le réchauffement climatique, nous nous attendons clairement à voir des incendies plus répandus. À terme, les incendies dépasseront probablement ce que ces forêts ont connu dans le passé, ce que nous prévoyons. on commence à en voir dans d’autres régions, comme le sud des Montagnes Rocheuses », a déclaré Phil Higuera.
Plus d’information:
Variabilité du régime des incendies et résilience des écosystèmes sur quatre millénaires dans un bassin versant subalpin des Rocheuses, Journal d’écologie (2023). DOI : 10.1111/1365-2745.14201