La température joue un rôle important pour déterminer où les plantes peuvent et ne peuvent pas pousser. En réalité, les zones de croissance sont déterminées principalement par les températures moyennes minimales. Avec le réchauffement climatique, il est logique de supposer que l'aire de croissance de nombreuses plantes se déplacera vers le nord à mesure que les températures minimales commenceront à augmenter dans ces régions.
Une nouvelle recherche menée par l'Université de Montréal montre, cependant, que cela pourrait ne pas être vrai pour un arbre qui est au cœur de l'économie et de la culture du nord-est de l'Amérique du Nord. Érables à sucre, ces feuillus à feuilles caduques qui attirent les mirettes du monde entier viennent à l'automne et produisent la sève du sirop d'érable au début du printemps, sont peu susceptibles de se déplacer vers le nord.
C'est parce que la température, bien qu'important, n'est pas le seul déterminant pour savoir si une plante peut pousser à un certain endroit. Un sol souvent oublié joue un rôle central, trop. Les sols des forêts boréales enneigées au nord de l'aire de répartition actuelle des érables à sucre pourraient ne pas être en mesure de soutenir les arbres.
Les scientifiques qui mènent l'étude recueillent des échantillons de sol à différentes altitudes du versant est du mont Saint-Joseph dans le parc national du Mont-Mégantic au Canada. Les sols récoltés à basse altitude ont modélisé les forêts tempérées que les érables à sucre occupent actuellement, tandis que les sols récoltés à haute altitude montrent les conditions des forêts boréales plus au nord.
"C'est comme imiter la gamme naturelle de latitude, mais en le faisant au même endroit, nous contrôlons un certain nombre d'autres facteurs, comme la matière mère du sol » explique Alexis Carteron, un doctorat candidat à l'Université de Montréal et auteur principal de l'étude. Les chercheurs ont également collecté des échantillons de sol dans les zones de transition entre les deux types de forêts.
Puis, les scientifiques sont retournés dans leur serre et ont fait germer des graines d'érable dans les échantillons de sol. Ils ont évalué la croissance des jeunes érables à sucre en fonction de leur taux de survie et de leur biomasse.
Ils ont découvert que les érables à sucre cultivés dans le sol de la forêt boréale avaient un rendement nettement inférieur à ceux cultivés dans la zone de transition entre les forêts tempérées et boréales et dans les sols forestiers tempérés.
Parmi les nombreux facteurs qui pourraient contribuer à ce constat, les chercheurs identifient les champignons - en particulier, champignons mycorhiziens arbusculaires, lequel, en échange de sucre, fournissent aux érables à sucre des nutriments essentiels et les aident à se défendre contre les agents pathogènes - en tant que coupable probable. Les sols des forêts tempérées ont permis une meilleure colonisation fongique des racines des arbres. Arbres cultivés dans le sol de la forêt boréale, d'autre part, avait très peu.
"C'est juste une corrélation, mais cela pourrait expliquer pourquoi ils poussent si peu dans la forêt boréale, », a déclaré Carteron.
Les résultats pourraient être de mauvaises nouvelles pour la gamme d'érables à sucre. Présentement, les érables à sucre vont de la frontière sud-est du Canada jusqu'à l'est du Midwest intérieur comme le Kentucky et le Tennessee. Au lieu de se déplacer vers le nord comme l'ont fait d'autres plantes et animaux pour s'adapter aux conditions de réchauffement, la gamme des érables à sucre peut être comprimée aux deux extrémités, Nord et Sud.
Contrairement à de nombreuses plantes à courte durée de vie, la recherche montre que les plantes à longue durée de vie - des arbres comme les érables à sucre, par exemple — lutter pour s'adapter aux conditions climatiques changeantes. La composition des sols nordiques pourrait changer avec le temps pour être plus propices aux érables à sucre, mais les chercheurs prédisent que l'échelle de temps à laquelle le sol se transforme ne serait pas en mesure de suivre le rythme dont les arbres ont besoin pour migrer vers des climats plus frais.
« Les champignons pourraient également migrer vers le nord. Les facteurs biotiques et abiotiques du sol vont changer avec le temps et le changement climatique, mais c'est l'échelle qui est différente, », a déclaré Carteron. « Maintenant, il fait déjà plusieurs degrés [plus chaud], l'arbre doit donc pouvoir pousser vers le nord, mais ces changements ressemblent plus à des dizaines d'années. Les [changements du] sol seraient peut-être des centaines [d'années].
Plus, même si le sol devient plus propice aux érables à sucre, elle aurait d'autres effets néfastes sur les écosystèmes de la forêt boréale.
« Si nous transformons artificiellement les forêts boréales en forêts tempérées, [ce serait] une bonne chose pour l'érable à sucre [parce que] on peut le planter davantage dans le nord, », a déclaré Carteron. « Mais avant tout, peut-être que ça ne marchera pas, et même si nous le faisons, ce n'est pas si positif car alors que fait-on de toute la biodiversité qui s'y trouve naturellement ?
Carteron a déclaré que les scientifiques apprennent encore comment différentes espèces s'adaptent aux conditions climatiques changeantes, compte tenu de facteurs tels que la composition et les conditions du sol. Des découvertes comme celles-ci, cependant, dissiper l'idée que même des solutions d'adaptation apparemment évidentes à la crise climatique - comme courir vers le nord pour échapper à la chaleur croissante - peuvent ne pas être aussi simples qu'il y paraît.
