Les effets à long terme sur les forêts d’événements climatiques plus extrêmes, ainsi que d’autres facteurs de changement forestier, sont très incertains. Une nouvelle étude sur les forêts tropicales de Porto Rico et des îles Vierges américaines (USVI), s’étalant sur 19 ans, a révélé qu’après l’ouragan Maria en 2017, la biomasse totale d’une espèce non indigène à croissance rapide, le tulipier africain (Spathodea campanulata), peut à nouveau dépasser celui du groupe le plus courant d’espèces d’arbres indigènes, même si, au moins pour les jeunes et les petits arbres, les non-indigènes meurent deux fois plus vite que les indigènes. Le travail est publié dans la revue PLOS ONE.
Les événements climatiques extrêmes sont de plus en plus fréquents dans une grande partie du globe. Record battu les événements pluviométriques ont augmenté dans le monde au cours des dernières décennies. L’ouragan Maria a été l’événement de précipitations le plus intense pour Porto Rico depuis 1956 et a été lié au changement climatique. Le plus Sécheresse sevère événement dans les Caraïbes depuis 1950 s’est également produit récemment, de 2013 à 2016.
Outre le changement climatique affectant les forêts, la perte historique importante d’habitats sur les îles des Caraïbes, combinée au fait que de nombreuses espèces sont endémiques à une seule ou à quelques îles, ont conduit les scientifiques à rang Les îles des Caraïbes parmi les régions où la conservation de la biodiversité est la plus urgente, car les densités de population humaine et les pressions associées sur les forêts y sont restent relativement élevés.
À Porto Rico, la déforestation a atteint un maximum vers le début des années 1900. Cela s’est produit vers la fin des années 1800 dans l’USVI. Depuis les années 1950, l’étendue des forêts a augmenté sur de nombreuses îles des Caraïbes. Pendant ce temps, de nombreuses espèces d’arbres non indigènes à croissance rapide ont été introduites dans les îles des Caraïbes. Ils sont maintenant commun à travers Porto Rico et l’USVI, comme beaucoup peuvent rapidement coloniser des terres déboisées et parfois dégradées qui étaient autrefois cultivées ou pâturées. Les espèces d’arbres non indigènes proviennent d’Eurasie ou d’Afrique, bien que certaines soient originaires d’Amérique du Sud ou d’Amérique centrale ou de plus grandes îles des Caraïbes.
Une équipe de forestiers, d’écologistes, de statisticiens et de géographes du service forestier de l’USDA a comparé les taux de mortalité des espèces de petits arbres indigènes et non indigènes à Porto Rico et à l’USVI au cours des 19 années de données d’inventaire et d’analyse des forêts du service forestier.
Ils se sont concentrés sur les petits arbres pour tenir compte de l’influence des voisins des grands arbres et parce que de nombreuses espèces de petits arbres deviennent des arbres de la canopée lorsque les grands arbres meurent, ce qui affecte les espèces qui dominent les futures forêts. Dans l’ensemble, les espèces non indigènes de petits arbres sont mortes deux fois plus vite que les indigènes, et les ouragans ont augmenté les taux de mortalité de tous les petits arbres.
Ensuite, ils ont combiné les données de l’inventaire forestier avec des données sur d’autres facteurs qui influencent la survie des arbres, en demandant quels facteurs prédisent le mieux la survie des petits arbres. Ils ont utilisé un algorithme d’apprentissage informatique d’ensemble qui prend en compte de nombreuses combinaisons de facteurs potentiellement influents tels que les dimensions des arbres individuels, les traits d’autres espèces d’arbres, les facteurs des arbres voisins et les facteurs de l’imagerie satellitaire et des cartes du climat, de la topographie, de la géologie, des sols et de l’utilisation des terres. Les cartes d’occupation des sols remontent à 1950.
Ils ont constaté que depuis l’année 2001, même en tenant compte d’autres facteurs, les non-indigènes, y compris le tulipier d’Afrique, étaient plus susceptibles de mourir. Avec l’ouragan Maria, les petits arbres d’espèces à bois moins dense ont moins survécu, y compris les non-indigènes.
Enfin, ils ont estimé les tendances de la biomasse ligneuse totale des petits et des grands arbres de différents groupes d’espèces d’arbres avant et après l’ouragan Maria, attribuant le tulipier africain à son propre groupe en raison de ses taux de croissance extrêmement rapides et dispersion des graines à grande distance. Les estimations suggèrent que la biomasse totale du tulipier d’Afrique diminuait avant l’ouragan, au point où elle était comparable à la biomasse du groupe le plus courant d’espèces indigènes, mais augmentait par la suite. Les dommages causés par les ouragans laissent pénétrer la lumière dans les couverts forestiers, ce qui profite probablement à cette espèce à croissance rapide.
Avant cette recherche, la plupart des connaissances sur la mortalité des arbres tropicaux dans la région provenaient d’une poignée de parcelles de recherche intensément étudiées dans des réserves forestières, où les espèces à croissance rapide augmentent également après les ouragans mais sont pour la plupart des arbres indigènes. Il s’agit de la première étude à considérer le large éventail de conditions en dehors des réserves forestières.
L’étude a conclu que la façon dont les événements climatiques extrêmes affecteront les futures forêts dépendra de leur fréquence, de leur gravité et de leur type. Des ouragans plus fréquents pourraient perpétuer la banalité des espèces d’arbres non indigènes à croissance rapide comme le tulipier d’Afrique, inversant ainsi le rétablissement des espèces d’arbres indigènes après la déforestation passée. Pourtant, les arbres indigènes (et peut-être certains non indigènes) dans les environnements les plus difficiles qui poussent plus lentement survivent plus facilement aux ouragans et peuvent mieux résister à la sécheresse.
Plus d’information:
Eileen H. Helmer et al, Prédicteurs multi-échelles de la survie des petits arbres dans un paysage tropical hétérogène, PLOS ONE (2023). DOI : 10.1371/journal.pone.0280322