La brûlure généralisée des arbres dans le nord-ouest du Pacifique, qui est devenue visible peu de temps après plusieurs jours de températures record à trois chiffres en juin 2021, était davantage attribuable à la chaleur qu’aux conditions de sécheresse, selon des chercheurs de l’Oregon State University.
Dans un article publié dans Physiologie des arbresune équipe dirigée par Christopher Still de l’OSU College of Forestry cite des preuves que la décoloration et les dommages des feuilles sont compatibles avec une exposition directe au rayonnement solaire pendant les après-midi les plus chauds du « dôme de chaleur » qui recouvrait le nord-ouest de l’Amérique du Nord.
Still et d’autres scientifiques de l’OSU répondaient à un article publié dans la même revue en avril 2022 qui concluait que les problèmes des arbres étaient le résultat de la sécheresse et d’une défaillance du système hydraulique des arbres, qui aide le feuillage à rester frais grâce à l’expiration de l’eau. vapeur via un processus connu sous le nom de transpiration.
La collaboration qui a produit la réponse à la suite d’une revue de la littérature comprend des chercheurs des collèges d’ingénierie, des sciences agricoles et des sciences de la terre, des océans et de l’atmosphère de l’État de l’Oregon, ainsi que deux autres organisations affiliées à l’OSU, l’Oregon Climate Change Research Institute et le PRISM. Groupe Climat.
« Bien que nous pensions que l’hypothèse sécheresse/hydraulique soit en partie vraie, nous soutenons que plusieurs sources de données suggèrent que le principal problème était en fait les dommages directs causés par la chaleur », a déclaré Still, un physiologiste des arbres qui étudie les forêts dans le contexte des impacts et des rétroactions du changement climatique. . « Les physiologistes des arbres ont beaucoup travaillé pour montrer que les dommages hydrauliques en réponse à la sécheresse entraînent beaucoup de mortalité des arbres, et l’article que nous commentons s’inscrit plus ou moins dans cette veine, ce qui implique que ce que nous avons vu en juin 2021 n’était qu’un autre exemple de dommages causés par la sécheresse et que le dôme de chaleur était une sorte d’événement de sécheresse extrême. »
Still et ses collègues de l’OSU, dont l’écologiste et phytopathologiste Posy Busby, le directeur de la forêt expérimentale HJ Andrews, Mark Schulze, le spécialiste de la santé des forêts David Shaw, l’hydrologue David Rupp et le climatologue géospatial Chris Daly, affirment que les dommages peuvent être causés par la seule chaleur extrême, quel que soit le contexte hydrologique antérieur. et la disponibilité de l’eau.
Ils notent que le dôme de chaleur a été l’une des vagues de chaleur les plus extrêmes jamais enregistrées dans le monde et la plus intense jamais enregistrée dans le Nord-Ouest. Les scientifiques soulignent également qu’il existe « une distinction claire dans la littérature climatique et hydrométéorologique entre les sécheresses et les vagues de chaleur » et que « les vagues de chaleur ne sont pas seulement associées aux sécheresses, comme on le suppose généralement, mais augmentent en fréquence pendant les périodes humides et conditions sèches. »
Parmi les plantations côtières de sapins de Douglas et de pruches de l’ouest de l’Oregon et de Washington, les impacts les plus importants du dôme de chaleur se sont produits dans les zones connaissant des niveaux de sécheresse relativement faibles, selon les auteurs. À l’inverse, de nombreuses forêts autour de la vallée Willamette de l’Oregon et le long des pentes ouest de la chaîne des Cascades qui connaissaient une sécheresse grave à exceptionnelle pendant le dôme de chaleur ont montré moins de dommages foliaires.
« Il est également important de se rappeler que les aiguilles de conifères peuvent se décolorer pour de nombreuses raisons en plus d’être desséchées », a déclaré Still.
Une grande partie de la « brûlure foliaire » observée ressemblait à ce qui est causé par la chaleur générée par les incendies, a déclaré Still, et suivait également des schémas suggérant que la chaleur était le principal moteur des dommages foliaires pendant le dôme de chaleur. Les arbres sur les pentes exposées au sud et à l’ouest et sur les bords exposés près des bords de route montraient généralement les plus grandes brûlures, et les côtés opposés des mêmes arbres, ou d’autres arbres sur les mêmes coteaux, n’en montraient que peu ou pas.
« La brûlure qui s’est produite s’est produite rapidement, en quelques jours et parfois en quelques heures, beaucoup plus rapidement que ce qui serait généralement associé à un dysfonctionnement des capacités de déplacement de l’eau des arbres », a déclaré Still. « Et la prévalence des brûlures dans le feuillage éclairé par le soleil remet également en question l’hypothèse selon laquelle la sécheresse et la défaillance hydraulique combinées sont la principale cause des dommages aux feuilles. »
« Nos travaux antérieurs ont montré que le brunissement foliaire induit par la sécheresse chez les conifères peut prendre des semaines, voire des mois, à apparaître après des niveaux mortels de stress hydrique », a ajouté le co-auteur William Hammond, professeur adjoint d’écophysiologie végétale à l’Université de Floride.
Les scientifiques soulignent qu’ils ne disent pas que l’hydraulique n’a joué aucun rôle dans les dommages aux feuilles ou dans la mort ultérieure de certains arbres, mais que la chaleur extrême est la meilleure explication des modèles de brûlure à l’échelle de la cime et du paysage observés dans tout le nord-ouest du Pacifique pendant et après le dôme chauffant.
« Démêler la sécheresse des dommages causés par la chaleur est délicat, et nous soutenons que la communauté des chercheurs doit travailler beaucoup plus sur la physiologie du stress thermique », a déclaré Still. « Nous devons explorer les liens entre les propriétés hydrauliques et la tolérance à la chaleur – les marges de sécurité, comment l’évolution a pu aider certaines espèces à tolérer la chaleur, la capacité des auvents à maintenir la température des feuilles en dessous des seuils dommageables. Ce qui s’est passé pendant le dôme de chaleur plaide pour un regain d’intérêt sur la compréhension des mécanismes physiologiques et biophysiques sous-jacents qui peuvent conduire à la résistance à la chaleur. »
Adam Sibley, associé de recherche au College of Forestry, est co-auteur du commentaire, tout comme des scientifiques du US Forest Service et deux organisations australiennes, Biodiversity and Conservation Science et Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization.
