in

Des questions fondamentales demeurent sur les facteurs qui limitent la croissance des arbres


Qu'adviendra-t-il des forêts du monde dans un monde qui se réchauffe ? L'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique aidera-t-elle les arbres à pousser ? Ou les extrêmes de température et de précipitations freineront-ils la croissance ?, et dont la réponse n'était pas bien comprise jusqu'à présent.

Une étude menée par des chercheurs de l'Université de l'Utah, avec une équipe internationale de collaborateurs. Cela suggère que nous devons repenser la façon dont nous prévoyons la croissance des forêts dans un climat changeant, et que les forêts à l'avenir pourraient ne pas être en mesure d'absorber autant de carbone de l'atmosphère que nous le pensions.

"Un arbre qui pousse est comme un système de chevaux et de charrettes qui avance sur la route", explique William Anderegg, professeur agrégé à l'École des sciences biologiques de l'Université et chercheur principal de l'étude. C'est une problem de longue day et difficile sur le terrain. Et cela compte énormément pour comprendre comment les arbres réagiront au changement climatique.

L'étude est publiée dans Science et est financée par le Département américain de l'agriculture, la Fondation David et Lucille Packard, la National Science Foundation, le Département américain de l'énergie et l'Arctic Obstacle for Sustainability II.

Supply contre puits

Nous avons appris les bases à l'école primaire  :, en prenant la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et l'eau et en les transformant en feuilles et en bois.

Il y a moreover dans l'histoire, cependant. il faut que les cellules du bois se dilatent et se divisent.

Ainsi. C'est la supply de carbone des arbres. Ils dépensent ensuite ce carbone pour construire de nouvelles cellules de bois - le puits de carbone de l'arbre.

Si la croissance des arbres est limitée par la resource. Donc, l'augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère devrait atténuer cette limitation et permettre aux arbres de pousser davantage, n'est-ce pas ?

Mais si au lieu de cela la croissance des arbres est limitée par le puits, l'arbre ne peut croître qu'à la vitesse à laquelle ses cellules peuvent se diviser. notamment la température et la disponibilité de l'eau ou des nutriments. Donc, si les arbres sont limités en puits, la simulation de leur croissance doit inclure la réponse du puits à ces facteurs.

Les chercheurs ont testé cette dilemma en comparant les taux de resource et de puits des arbres sur des internet sites en Amérique du Nord, en Europe, au Japon et en Australie. Mesurer les taux de puits de carbone était relativement facile - les chercheurs ont juste collecté des échantillons d'arbres qui contenaient des enregistrements de croissance. "L'extraction de noyaux de bois à partir de tiges d'arbres et la mesure de la largeur de chaque anneau sur ces noyaux nous permettent essentiellement de reconstruire la croissance passée des arbres", explique Antoine Cabon, chercheur postdoctoral à l'École des sciences biologiques et auteur principal de l'étude.

Mesurer les resources de carbone est moreover difficile, mais faisable. Les données sources ont été mesurées avec 78 excursions de covariance turbulente, hautes de 30 pieds ou additionally, qui mesurent les concentrations de dioxyde de carbone et la vitesse du vent en trois dimensions au sommet des canopées forestières, explique Cabon. "Sur la foundation de ces mesures et d'autres calculs", dit-il."

Découplé

Les chercheurs ont analysé les données qu'ils ont recueillies. Ils ne l'ont pas trouvé. il n'y avait pas d'augmentation ou de diminution parallèle de la croissance des arbres.

explique Cabon. "Le fait que nous observions principalement un découplage est notre principal argument pour conclure que la croissance des arbres n'est pas limitée par la resource."

Étonnamment, le découplage a été observé dans des environnements du monde entier. Cabon dit qu'ils s'attendaient à voir un specified découplage à certains endroits, mais "nous ne nous attendions pas à voir un schéma aussi répandu".

La power du couplage ou du découplage entre deux processus peut se situer sur un spectre, de sorte que les chercheurs se sont intéressés aux circumstances conduisant à un découplage additionally fort ou plus faible. Les arbres fruitiers et à fleurs, par exemple, présentaient des relations supply-puits différentes de celles des conifères. As well as de diversité dans une forêt augmente le couplage. Des canopées de feuilles denses et couvertes l'ont diminué.

Enfin. avec l'inverse également vrai : dans des problems froides et sèches, les arbres sont plus limités par la croissance cellulaire.

Cabon dit que cette dernière découverte suggère que le problème source vs puits dépend de l'environnement et du climat de l'arbre. "Cela signifie que le changement climatique peut remodeler la distribution des limites des resources et des puits des forêts mondiales", dit-il.

Une nouvelle façon d'envisager l'avenir

La principale conclusion est que les modèles de végétation, qui utilisent des équations mathématiques et les caractéristiques des plantes pour estimer la croissance potential de la forêt, devront peut-être être mis à jour. "Pratiquement tous ces modèles supposent que la croissance des arbres est limitée par la supply", explique Cabon.

Par exemple, dit-il, les modèles de végétation actuels prédisent que les forêts prospéreront avec un dioxyde de carbone atmosphérique as well as élevé. "Le fait que la croissance des arbres soit souvent limitée signifie que pour de nombreuses forêts, cela peut ne pas se produire."

Cela a des implications supplémentaires : les forêts absorbent et stockent actuellement environ un quart de nos émissions actuelles de dioxyde de carbone. Si la croissance des forêts ralentit, il en va de même pour la capacité des forêts à absorber le carbone et leur capacité à ralentir le changement climatique.

D'autres auteurs de l'étude incluent Steven A. Kannenberg, Université de l'Utah Altaf Arain et Shawn McKenzie, Université McMaster Flurin Babst, Soumaya Belmecheri et David J. Moore, Université de l'Arizona Dennis Baldocchi, Université de Californie, Berkeley Nicolas Delpierre, Université Paris-Saclay Rossella Guerrieri, Université de Bologne Justin T. Maxwell, Université de l'Indiana à Bloomington  Frederick C. Meinzer et David Woodruff, Provider forestier de l'USDA, Station de recherche du nord-ouest du Pacifique  Christoforos Pappas, Université du Québec à Montréal Adrian V. Rocha, Université de Notre Dame Paul Szejner, Université nationale autonome du Mexique Masahito Ueyama, Université de la préfecture d'Osaka  Danielle Ulrich, Université d'État du Montana  Caroline Vincke, Université. Catholique de Louvain Steven L. Voelker, Université technologique du Michigan et Jingshu Wei, Académie polonaise des sciences.