Climate regulation of fruit-set, orchard synchrony, and future production in apple agroecosystems across the Republic of Korea

La sécurité alimentaire dans un monde qui se réchauffe dépend de plus que la simple culture d'assez de récoltes ; elle repose sur la capacité à les cultiver de manière fiable, année après année. Pour beaucoup des fruits que nous mangeons, le voyage d'une minuscule fleur jusqu'à une récolte mûre est une négociation délicate avec la météo. Les arbres qui poussent dans les zones tempérées, où les saisons changent distinctement, ont évolué pour synchroniser leur reproduction avec le rythme de l'année. Ils attendent que l'hiver passe et que le printemps arrive avant de fleurir. Cependant, alors que le climat mondial change, ces rythmes ancestraux sont perturbés. Lorsque les températures augmentent, les signaux qui indiquent à un arbre quand s'éveiller et quand se reposer peuvent devenir confus, risquant ainsi de dérégler l'ensemble du cycle de croissance. Il ne s'agit pas seulement d'une question de botanique ; c'est une question de savoir comment les sociétés humaines seront nourries lorsque l'environnement qui soutient notre agriculture commence à changer.

Pour comprendre comment ces changements pourraient se manifester, des chercheurs ont porté leur attention sur la pomme, l'un des fruits les plus largement cultivés et économiquement vitaux de la planète. Ils ont concentré leur étude sur la République de Corée, un pays doté d'une gamme diversifiée de climats qui offrait un laboratoire naturel pour observer comment la température affecte la production de fruits. Sur une période de huit ans, l'équipe a mené un recensement massif, suivant près de 45 000 pommiers individuels répartis dans plus de 5 500 vergers différents. Ils ont observé trois variétés différentes de pommes, enregistrant si les fleurs de chaque arbre se transformaient avec succès en fruits. Ce processus, connu sous le nom de nouaison, est un moment critique qui détermine la taille finale de la récolte. En rassemblant cette vaste quantité de données, les chercheurs ont pu observer des modèles qui seraient invisibles dans un seul jardin ou une petite ferme, leur permettant de cartographier comment le climat influence le succès reproductif de ces arbres à travers un large paysage.

L'étude a révélé que la production de pommes n'est pas un événement solitaire pour chaque arbre, mais un phénomène synchronisé. Les chercheurs ont constaté que le succès de la nouaison a tendance à monter et descendre de concert entre différents vergers, à condition que ces vergers se trouvent à environ 25 kilomètres les uns des autres. Cela signifie que lorsque les conditions sont favorables pour une exploitation, elles le sont probablement aussi pour ses voisines, et lorsqu'elles sont difficiles, la lutte est partagée. Les données ont montré que la température joue un rôle complexe dans cette synchronisation. Un temps plus chaud pendant la saison froide, qui est habituellement l'hiver, a en réalité réduit la quantité de fruits formés. Cela suggère que les arbres ont été déroutés par la chaleur, modifiant le calendrier de leur développement d'une manière qui a nui à leur capacité à produire des fruits plus tard. À l'inverse, des températures plus chaudes pendant le printemps, spécifiquement au moment où l'arbre prépare ses bourgeons pour l'année suivante, semblaient aider à augmenter la quantité de nouaison.

En regardant vers l'avenir, les chercheurs ont utilisé des simulations informatiques pour projeter ce qui pourrait arriver à mesure que le climat continue de se réchauffer. Ces modèles suggèrent que les bénéfices de printemps plus chauds durant la période de formation des bourgeons pourraient conduire à une production de fruits moyenne plus élevée dans le futur, du moins pour un certain temps. Cependant, cet accroissement n'est pas garanti de se poursuivre indéfiniment. Les simulations indiquent qu'à la fin du siècle, ces gains risquent de plafonner. Plus préoccupant encore est la conclusion selon laquelle, bien que la moyenne puisse augmenter, la stabilité de la récolte diminuera. Les variations interannuelles de la production devraient devenir plus volatiles, ce qui signifie que certaines années pourraient être exceptionnellement bonnes tandis que d'autres seraient étonnamment mauvaises. De plus, comme le climat tend à synchroniser ces conditions sur de vastes zones, une mauvaise année pour un verger est susceptible d'être une mauvaise année pour tous les vergers voisins. Cette combinaison d'un ralentissement de la croissance de la nouaison et d'une plus grande instabilité de la production pose un défi important. Un approvisionnement alimentaire fiable dépend autant de la constance que de la production élevée, et les modèles climatiques futurs décrits dans cette étude suggèrent que les récoltes de pommes en République de Corée pourraient devenir moins prévisibles, avec des fluctuations plus larges qui pourraient mettre à rude épreuve les systèmes sur lesquels nous comptons pour nourrir notre population.