Les forêts tropicales du Panama développent une stratégie de survie face aux périodes de sécheresse. Une étude récente révèle que les arbres envoient leurs racines plus profondément dans le sol pour trouver de l'eau. Cette adaptation, bien que cruciale à court terme, pourrait ne pas suffire à contrer les effets du changement climatique à long terme.
Ces écosystèmes, essentiels pour la biodiversité mondiale et le stockage du carbone, sont de plus en plus menacés par l'augmentation des températures et les sécheresses extrêmes. Les scientifiques appellent à la prudence face à ces mécanismes de défense naturels.
Points Clés
- Les arbres des forêts tropicales du Panama plongent leurs racines en profondeur durant les sécheresses.
- Cette stratégie aide à maintenir l'hydraulique et la fonction physiologique des arbres.
- Les racines de surface attirent davantage de champignons mycorhiziens pour l'absorption des nutriments.
- Les scientifiques avertissent que cette adaptation est une solution temporaire, pas une protection durable contre le changement climatique.
- Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les conséquences à long terme de ces changements.
Une stratégie de survie sous terre
Les forêts tropicales abritent plus de la moitié de la biodiversité terrestre mondiale. Elles stockent également de grandes quantités de carbone, dont une partie importante se trouve dans leurs racines souterraines. Le changement climatique entraîne une hausse des températures et des sécheresses plus intenses dans ces régions.
Une nouvelle étude, publiée le 21 novembre dans la revue New Phytologist, a examiné comment les racines des arbres réagissent à un manque d'eau prolongé. Les résultats proviennent de l'expérience PARCHED (Panama Rainforest Changes with Experimental Drying), menée depuis 2015.
Fait Intéressant
L'expérience PARCHED a été menée sur 32 parcelles dans quatre forêts panaméennes distinctes. Des structures de toit transparentes ont été installées pour réduire les précipitations de 50 à 70%.
Les chercheurs ont également creusé des tranchées autour des parcelles, les recouvrant de plastique épais. Cela a empêché les racines d'accéder à l'eau de l'extérieur des zones d'étude. Ce dispositif a permis d'isoler les effets de la sécheresse.
Méthodes d'observation innovantes
Pour observer le comportement des racines, les scientifiques ont utilisé trois techniques. Ils ont prélevé des carottes de sol quatre fois par an pendant cinq ans, jusqu'à 20 centimètres de profondeur. Des pièges à racines, des colonnes de grillage remplies de terre, ont été vérifiés tous les trois mois pour mesurer la croissance racinaire.
La troisième méthode a impliqué l'utilisation de petites caméras. Des tubes acryliques, enfoncés à environ 1,2 mètre dans le sol, étaient équipés de caméras à intervalles réguliers. Cela a permis une observation directe de la croissance des racines sous terre.
« Les arbres ont compensé la mort des racines de surface en envoyant des racines fines en profondeur dans le sol, probablement pour l'acquisition d'humidité », a expliqué Daniela Cusack, écologiste des écosystèmes à l'Université d'État du Colorado et co-auteure de l'étude. « Ce n'est pas une croissance racinaire suffisante pour compenser la perte de carbone ou de biomasse, mais plutôt une stratégie de sauvetage pour maintenir l'hydraulique et la fonction physiologique des arbres. »
Réponses similaires malgré les différences forestières
Malgré leurs caractéristiques distinctes – espèces d'arbres, disponibilité des nutriments du sol, régime pluviométrique – les quatre forêts ont montré des réponses similaires à un environnement qui s'asséchait progressivement. Le dessèchement chronique a entraîné une réduction significative des racines fines en surface.
Cette diminution des racines superficielles réduit l'accès à l'eau et aux nutriments. Cependant, les arbres ont mis en œuvre plusieurs stratégies pour survivre à la sécheresse prolongée. La croissance des racines en profondeur est la plus notable de ces adaptations.
Contexte
Les racines de surface sont cruciales pour l'absorption rapide de l'eau de pluie et des nutriments. Leur déclin force les arbres à chercher des ressources plus profondément, là où l'humidité est plus stable.
Parallèlement, les racines de surface restantes ont montré une propension accrue à être colonisées par des champignons mycorhiziens arbusculaires. Ces champignons forment une relation symbiotique avec les plantes, améliorant leur accès à l'eau et aux nutriments essentiels.
Une adaptation temporaire, pas une solution durable
Daniela Yaffar, chercheuse à l'Oak Ridge National Laboratory aux États-Unis, qui étudie également les racines dans les forêts tropicales, a salué cette étude. Elle souligne toutefois la nécessité de recherches supplémentaires pour comprendre le comportement des racines dans d'autres forêts tropicales.
« Bien que certaines espèces soient adaptées depuis longtemps aux environnements plus secs, ces adaptations évoluent généralement sur de longues périodes », a-t-elle déclaré. « Le défi émergent est que les forêts tropicales, en particulier dans les régions non habituées à de telles conditions sèches, pourraient connaître des changements importants et ne pas avoir assez de temps pour s'adapter. »
Statistique Clé
L'étude a duré cinq ans, une période relativement courte comparée à la durée de vie des forêts tropicales. Cela limite la compréhension des conséquences à long terme.
Les espèces moins capables de s'adapter à des sécheresses plus extrêmes pourraient disparaître de l'écosystème. Cela entraînerait une perte de biodiversité et perturberait l'équilibre fragile de ces forêts.
Mme Cusack a insisté sur le fait que cette adaptation racinaire ne constitue pas un rempart suffisant contre le changement climatique. « Notre étude de cinq ans est assez courte par rapport à la vie des forêts tropicales », a-t-elle averti. « Nous ne savons pas combien de temps la forêt peut soutenir ces adaptations. »
Prochaines étapes de la recherche
Amanda Cordeiro, chercheuse à l'Université du Minnesota et auteure principale de l'étude, a indiqué les prochaines étapes. Les chercheurs prévoient d'évaluer les conséquences à long terme des changements racinaires. Ils examineront également l'impact de ces adaptations sur l'écosystème global.
Cela inclut l'analyse du stockage du carbone et de la vitalité des plantes. « Par exemple, il n'est pas clair pour le moment si une production accrue de racines profondes peut aider les forêts tropicales à résister à un dessèchement chronique au-delà de quelques années », a-t-elle précisé. La survie à long terme de ces forêts dépendra de notre capacité à comprendre et à limiter les impacts du changement climatique.
