Land-use legacy and forest origin determine the climate sensitivity and resilience of Scots pine stands
Cette étude révèle que si les peuplements de pins sylvestres de l'ouest de la Biélorussie répondent généralement de manière similaire aux variables climatiques, ceux établis sur d'anciennes terres agricoles — particulièrement par la plantation — présentent une sensibilité climatique plus grande et une résistance moindre que ceux sur d'anciennes terres forestières, bien que ces différences s'atténuent à mesure que les peuplements vieillissent.
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Les forêts ne sont pas des décors statiques ; ce sont des systèmes vivants qui respirent, croissent et réagissent à la météo qui les entoure. Lorsque les scientifiques étudient la façon dont les arbres répondent au climat, ils observent souvent les cernes à l'intérieur d'un tronc d'arbre. Chaque cerne représente une année de croissance, et sa largeur raconte l'histoire des conditions de cette année-là : un cerne large suggère une bonne saison avec beaucoup d'eau et de chaleur, tandis qu'un cerne étroit signale une année difficile de sécheresse ou de froid. En mesurant ces cernes sur de nombreux arbres, les chercheurs peuvent construire une chronologie de la manière dont une forêt a géré le stress au fil des décennies. Cette approche est cruciale aujourd'hui car le climat change rapidement et les forêts sont confrontées à de nouveaux défis. La question n'est plus seulement de savoir si les arbres peuvent survivre à une seule mauvaise année, mais si des forêts entières peuvent se remettre de chocs répétés. Comprendre quelles forêts sont robustes et lesquelles sont fragiles aide les gestionnaires à décider comment prendre soin de la terre, surtout à mesure que les températures augmentent et que les modèles météorologiques deviennent plus erratiques.
Dans l'ouest de la Biélorussie, une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de comprendre pourquoi certaines forêts de pins sylvestres semblent plus en difficulté que d'autres lorsque la météo devient rude. Ils se sont concentrés sur un casse-tête spécifique : l'histoire de la terre importe-t-elle ? Les scientifiques ont étudié quatre types différents de forêts de pins qui avaient tous environ le même âge, environ 80 ans, et poussaient sur des sols sablonneux similaires. La seule véritable différence entre elles était leur mode de formation initiale et l'usage qui avait été fait de la terre avant l'arrivée des arbres. Deux groupes étaient des forêts qui avaient repoussé naturellement sur des terres qui avaient toujours été des forêts. Les deux autres groupes étaient des forêts qui avaient poussé sur des terres qui avaient été cultivées pour l'agriculture par le passé. Au sein de ces deux catégories, certains arbres avaient été plantés par l'homme, tandis que d'autres avaient repoussé d'eux-mêmes. Les chercheurs voulaient voir si la mémoire du sol — que le terrain ait été autrefois un champ ou une forêt — laissait une marque durable sur la façon dont les arbres géraient le stress climatique.
Pour trouver la réponse, l'équipe a prélevé des carottes sur plus de 60 arbres dans chacun des douze peuplements forestiers. Ils ont mesuré la largeur de chaque cerne d'arbre et les ont comparés aux relevés météorologiques de la région. Ils ont cherché des modèles dans la façon dont les arbres réagissaient aux hivers froids, aux printemps chauds et aux étés secs. L'étude a révélé que toutes les forêts réagissaient à la météo de la même manière fondamentale : elles croissaient mieux lorsqu'il pleuvait en juin et en juillet, et lorsque l'hiver et le début du printemps n'étaient pas trop froids. Cependant, l'intensité de cette réaction variait considérablement selon l'histoire de la forêt. Les arbres poussant sur d'anciennes terres agricoles, en particulier ceux qui avaient été plantés par l'homme, étaient beaucoup plus sensibles au stress environnemental. Quand la météo tournait mal, ces arbres montraient des chutes de croissance bien plus marquées que les arbres qui avaient toujours été sur des terres forestières.
Les chercheurs ont identifié des années spécifiques où le climat était particulièrement difficile, comme des sécheresses sévères en été ou des températures de gel au début du printemps. Lors de ces « années de pointe », les forêts plantées sur d'anciens champs agricoles ont souffert le plus. Leur croissance a ralenti de manière beaucoup plus significative et elles ont mis plus de temps à se rétablir. Par exemple, après une année difficile, les arbres plantés sur d'anciennes terres agricoles avaient souvent besoin de trois ans pour retrouver leur rythme de croissance normal, tandis que les autres forêts rebondissaient beaucoup plus vite. Cette sensibilité n'était pas un simple incident temporaire ; c'était un trait persistant. Les données ont montré que ces forêts plantées sur d'anciennes terres agricoles restaient hautement réactives au stress climatique jusqu'à ce que les arbres atteignent l'âge de 70 à el 80 ans. Ce n'est qu'à ce moment-là que leur sensibilité a enfin chuté pour atteindre le même niveau que les forêts qui avaient toujours été sur des terres forestières.
L'étude suggère que le sol lui-même détient la clé de cette différence. Lorsque la terre est utilisée pour l'agriculture, la structure du sol change, devenant plus compacte et perdant une partie de sa capacité à retenir l'eau et à soutenir le réseau complexe de microbes dont les arbres ont besoin. Même après la disparition des cultures et la plantation des arbres, ces conditions de sol peuvent persister pendant des décennies. Les chercheurs ont découvert qu'il faut très longtemps — peut-être jusqu'à un siècle — pour que le sol sous une nouvelle forêt retrouve pleinement les propriétés d'un sol de forêt ancienne. Tant que cela n'est pas accompli, les arbres restent plus vulnérables. Les résultats indiquent que la simple plantation d'arbres sur d'anciennes terres agricoles ne suffit pas à créer immédiatement une forêt résiliente. Les arbres peuvent survivre, mais ils resteront fragiles et sensibles au changement climatique pendant la majeure partie de leur vie.
Les implications de cette découverte sont significatives pour la gestion des forêts dans un monde qui se réchauffe. L'étude suggère que les forêts établies sur d'anciennes terres agricoles nécessitent des soins particuliers et des pratiques de plantation spécifiques pour les aider à survivre aux décennies à venir. Parce que l'héritage écologique de l'agriculture ne peut être effacé rapidement, les chercheurs proposent que laisser la nature suivre son propre cours pourrait être une meilleure stratégie. Si les agriculteurs laissent les champs abandonnés sans intervention, une succession naturelle peut se produire, où les arbres repoussent d'eux-mêmes. L'étude a révélé que ces forêts de régénération naturelle sur d'anciennes terres agricoles deviennent stables et résilientes beaucoup plus rapidement, atteignant un niveau de force comparable aux vieilles forêts en 40 à 50 ans. En encourageant la croissance naturelle plutôt que de forcer les plantations, les gestionnaires forestiers pourraient bâtir des écosystèmes plus forts, plus diversifiés et mieux équipés pour faire face aux défis d'un climat changeant.
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