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Lorsque la sécheresse frappe, les forêts tropicales du Panama ont une « stratégie de sauvetage » pour s’adapter au manque d’eau en enfonçant leurs racines plus profondément sous terre, selon une nouvelle étude. Mais les scientifiques préviennent que cela ne suffira peut-être pas à les sauver des ravages du changement climatique.
Les forêts tropicales abritent plus de la moitié de la biodiversité terrestre mondiale et stocker de grandes quantités de carbone mondial. Beaucoup de ça le carbone est retenu dans leurs racines souterraines. Cependant, le changement climatique est faire monter les températures dans ces forêts et est devrait entraîner des sécheresses extrêmes.
Les scientifiques ont érigé des structures de toit transparentes au-dessus des parcelles qui empêchaient 50 à 70 % des précipitations d’atteindre le sol forestier. Les structures « ressemblent à des toits partiels de serres », co-auteur de l’étude Daniela Cusackécologiste des écosystèmes à la Colorado State University, a déclaré à Live Science. Elle a été leader de l’expérience PARCHED depuis 2015. Les chercheurs ont également creusé des tranchées autour des parcelles, qu’ils ont recouvertes d’un plastique épais afin que les racines ne puissent pas accéder à l’eau extérieure aux parcelles.
Les chercheurs ont utilisé trois méthodes pour découvrir ce qui se passait avec les racines des arbres.
Ils ont échantillonné des carottes de sol quatre fois par an pendant cinq ans. Les carottes s’étendaient à environ 8 pouces (20 centimètres) sous la surface. Les chercheurs disposaient également de pièges à racines, qui sont des colonnes grillagées remplies de terre. Tous les trois mois, ils vérifiaient combien de racines avaient poussé dans ces colonnes.
La troisième méthode consistait à utiliser de petites caméras pour observer la croissance des racines. Lorsque l’expérience PARCHED a été mise en place, les chercheurs ont enfoncé des tubes en acrylique à environ 1,2 mètre dans le sol. Ces tubes comportent des interstices à intervalles réguliers avec des caméras regardant dans le sol.
Les quatre forêts, bien que différentes les unes des autres, ont montré des réponses similaires à un environnement à séchage lent.
Le séchage chronique réduisait considérablement la quantité de fines racines superficielles, réduisant ainsi la disponibilité en eau et en nutriments, mais les arbres disposaient d’un certain nombre de stratégies pour survivre à une sécheresse chronique.
« Les arbres ont compensé la mort des racines superficielles en envoyant de fines racines profondément dans le sol, probablement pour acquérir de l’humidité », a déclaré Cusack.
« La croissance des racines n’est pas suffisante pour compenser la perte de carbone ou de biomasse », a-t-elle déclaré. Il s’agit plutôt d’une « stratégie de sauvetage des arbres afin de maintenir leur fonction hydraulique et physiologique ».
Dans le même temps, les racines superficielles étaient plus susceptibles d’être colonisées par champignons mycorhiziens arbusculaires. Ce type de les champignons forment une relation symbiotique avec les plantes et augmente la disponibilité de l’eau et des nutriments.
Les racines superficielles restantes semblent attirer davantage de ces champignons pour améliorer leur accès aux nutriments, a déclaré Cusack.
Daniela Yaffarqui n’a pas participé à cette recherche mais étudie les racines des forêts tropicales au Laboratoire national d’Oak Ridge aux États-Unis, a salué l’étude mais a déclaré que des recherches supplémentaires étaient nécessaires pour comprendre le comportement des racines dans d’autres forêts tropicales.
« Bien que certaines espèces se soient adaptées depuis longtemps à des environnements plus secs, ces adaptations évoluent généralement sur de longues périodes », a-t-elle déclaré à Live Science. « Le nouveau défi est que les forêts tropicales, en particulier dans les régions peu habituées à des conditions aussi sèches, pourraient connaître des changements importants et ne pas avoir suffisamment de temps pour s’adapter. »
Les espèces moins capables de s’adapter à des sécheresses plus extrêmes pourraient décliner ou disparaître de l’écosystème, a-t-elle déclaré.
Cusack a averti que l’adaptation des racines n’était pas un rempart contre le changement climatique. « Notre étude de cinq ans est assez courte en termes de durée de vie des forêts tropicales », a-t-elle déclaré. « Nous ne savons pas combien de temps la forêt pourra supporter ces adaptations. »
Auteur principal Amanda Cordeiroun chercheur de l’Université du Minnesota, qui était doctorant à l’Université d’État du Colorado au cours de l’étude, a déclaré à Live Science que les prochaines étapes consisteront à évaluer les conséquences à long terme des changements racinaires et leur impact sur l’écosystème global en termes de stockage de carbone et de forme physique des plantes. « Par exemple, il n’est pas clair actuellement si une production accrue de racines plus profondes peut aider les forêts tropicales à résister au séchage chronique en cours au-delà de quelques années », a-t-elle déclaré.
