Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Iowa State University montre comment la lumière artificielle a affecté les processus saisonniers naturels des plantes dans les régions urbaines des États-Unis.
L’étude, publiée dans Nexus PNAS, démontre comment l’urbanisation affecte le monde naturel, entraînant des changements notables pour les humains, a déclaré Yuyu Zhou, professeur agrégé de sciences géologiques et atmosphériques à l’Iowa State et auteur correspondant de l’étude. Par exemple, les niveaux de lumière artificielle pendant les heures nocturnes en milieu urbain modifient les rythmes circadiens naturels des plantes, allongeant la saison pollinique pour de nombreuses plantes dans ces régions. Cela signifie que les citadins qui souffrent d’allergies peuvent avoir à faire face à des éternuements et à des démangeaisons des yeux pendant de plus longues périodes de l’année, a déclaré Zhou.
« D’après cette étude, nous avons découvert que la lumière nocturne urbaine avait un impact significatif sur la phénologie des plantes urbaines », a déclaré Zhou. « Nous avons découvert que la lumière artificielle a considérablement avancé la phénologie du printemps et retardé la phénologie de l’automne aux États-Unis. »
Zhou a analysé comment les environnements urbains affectent les plantes de plusieurs façons dans un article de correspondance publié dans Changement climatique naturel en avril. Ses études précédentes ont examiné comment la chaleur piégée dans les villes, connue sous le nom d’effet d’îlot de chaleur, modifie les cycles saisonniers des plantes. Les chercheurs ont également analysé comment les changements dans les concentrations de dioxyde de carbone et la disponibilité de l’eau et des nutriments modifient les processus végétaux dans les environnements urbains.
Pour la dernière étude, Zhou et ses collègues ont évalué les données satellitaires de la NASA sur la lumière artificielle la nuit, ou ALAN, dans les villes américaines de 2012 à 2016. Ils ont ensuite comparé ces données aux changements saisonniers des plantes observés sur environ 3 000 sites urbains. Ils ont conclu qu’ALAN avançait la date de rupture des bourgeons foliaires au printemps de près de neuf jours et retardait la coloration des feuilles d’environ six jours à l’automne. L’effet global est une saison active plus longue pour de nombreuses plantes, a déclaré Zhou.
Cette nouvelle pourrait avoir des implications importantes pour les personnes allergiques, et elle a également une utilité pour l’agriculture urbaine, une pratique croissante dans laquelle les cultures et autres plantes sont cultivées et distribuées en milieu urbain.
L’étude de l’interaction de l’urbanisation et de la phénologie des plantes offre également un aperçu des impacts du changement climatique, a déclaré Zhou. L’étude a indiqué que la combinaison de l’augmentation de l’ALAN avec la hausse des températures intensifie le début précoce du printemps pour de nombreuses plantes urbaines. Les façons dont ALAN et la température interagissent pour influencer les cycles des plantes à l’automne sont plus complexes, a-t-il déclaré.
Mais l’étude montre clairement que le fait de démêler les interactions entre l’ALAN et la température préparera mieux les scientifiques à prévoir et à réagir aux changements dans les processus végétaux dans les années à venir.
« Les environnements urbains peuvent servir de laboratoires naturels pour étudier les réponses des plantes au changement climatique », a-t-il déclaré. « La recherche urbaine peut être utilisée comme une lentille pour nous donner des indices sur la façon dont les cycles du carbone et de l’eau du système terrestre évolueront sous un climat changeant. »
Lin Meng et al, Lumière artificielle la nuit : un effet sous-estimé sur la phénologie des plantes ligneuses à feuilles caduques, Nexus PNAS (2022). DOI : 10.1093/pnasnexus/pgac046
Yuyu Zhou, Comprendre la phénologie des plantes urbaines pour des villes et une planète durables, Changement climatique naturel (2022). DOI : 10.1038/s41558-022-01331-7