by La saison du feuillage d’automne est un moment fort du calendrier dans les États allant du sud du Maine à la Géorgie et à l’ouest jusqu’aux montagnes Rocheuses. C’est particulièrement important dans le Nord-Est, où les couleurs automnales attirent chaque année environ 1 milliard de dollars de revenus touristiques en Nouvelle-Angleterre.
En tant que scientifique forestier, on me demande souvent comment le changement climatique affecte le feuillage d’automne. Le plus clair est que les changements de couleur se produisent plus tard dans la saison. Mais le changement climatique n’est pas le seul facteur en jeu et, dans certaines régions, les décisions humaines en matière de gestion forestière ont la plus grande influence.
Des saisons de croissance plus longues
Le changement climatique rend clairement le Nord-Est plus chaud et plus humide. Depuis 1980, les températures moyennes dans le Nord-Est ont augmenté de 0,66 degrés Fahrenheit (0,37 degrés Celsius) et les précipitations annuelles moyennes ont augmenté de 8,6 centimètres (3,4 pouces), soit environ 8 %. Cette augmentation des précipitations stimule la croissance des arbres et tend à compenser le stress sur les arbres causé par la hausse des températures. Dans l’Ouest, qui devient à la fois plus chaud et plus sec, le changement climatique a des effets physiologiques plus marqués sur les arbres.
Mes recherches en physiologie et en dendrochronologie des arbres – la datation et l’interprétation d’événements passés basées sur les cernes annuels des arbres – montrent que les arbres de l’est des États-Unis se sont généralement plutôt bien comportés dans un climat changeant. Ce n’est pas surprenant étant donné les subtiles variations climatiques dans une grande partie de l’est des États-Unis. La température limite souvent la croissance des arbres dans les zones fraîches et froides, de sorte que les arbres bénéficient généralement d’un léger réchauffement.
De plus, le dioxyde de carbone – le principal gaz à effet de serre qui réchauffe le climat de la Terre – est également la molécule qui alimente la photosynthèse des plantes. À mesure que les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère augmentent, les plantes effectuent davantage de photosynthèse et grandissent davantage.
Plus de dioxyde de carbone n’est pas automatiquement bon pour la planète – une idée souvent appelée « verdissement mondial ». Il existe des limites naturelles à la quantité de photosynthèse que les plantes peuvent réaliser. Les plantes ont besoin d’eau et de nutriments pour croître, et les réserves de ces intrants sont limitées. Et à mesure que les concentrations de dioxyde de carbone augmentent, la capacité des plantes à l’utiliser diminue – un effet connu sous le nom de saturation du dioxyde de carbone.
Cependant, pour l’instant, le changement climatique a prolongé la saison de croissance des arbres du Nord-Est d’environ 10 à 14 jours. Dans mes recherches sur les cernes des arbres, nous constatons régulièrement que les arbres présentent désormais une croissance en diamètre beaucoup plus grande que par le passé.
Cet effet est principalement visible sur les jeunes arbres, mais on le voit également sur les vieux arbres. C’est remarquable, car la croissance des vieux arbres devrait ralentir et non s’accélérer. Les scientifiques des États occidentaux ont même remarqué cette accélération chez les pins bristlecones âgés de plus de 4 000 ans – les arbres les plus vieux du monde.
Les couleurs automnales apparaissent lorsque la saison de croissance se termine et que les arbres arrêtent la photosynthèse. Les arbres cessent de produire de la chlorophylle, le pigment vert de leurs feuilles, qui absorbe l’énergie du soleil. Cela permet aux pigments caroténoïdes (orange) et xanthophylles (jaune) d’émerger dans les feuilles. Les feuilles produisent également un troisième pigment, l’anthocyane, qui donne des couleurs rouges. Une saison de croissance plus longue peut signifier que les couleurs d’automne apparaissent plus tard – et cela peut également ternir ces couleurs.
Un mélange varié d’arbres
Le climat n’est pas le seul facteur qui affecte les couleurs automnales. Les types d’espèces d’arbres présents dans une forêt constituent un facteur encore plus important, et la composition des forêts de l’est des États-Unis a radicalement changé au cours du siècle dernier.
Il est frappant de constater que les forêts de l’Est contiennent aujourd’hui plus d’espèces, comme l’érable rouge, le bouleau noir, le peuplier tulipe et le gommier noir, qu’au début du 20e siècle. Ces arbres tolèrent l’ombre et poussent généralement dans des conditions qui ne sont ni extrêmement humides ni extrêmement sèches. Ils produisent également des reflets rouges et jaunes intenses à l’automne.
Ce changement a commencé dans les années 1930, lorsque les agences fédérales ont adopté des politiques appelant à supprimer rapidement tous les incendies de forêt plutôt que d’en laisser brûler certains. À cette époque, une grande partie de l’est des États-Unis était dominée par des chênes, des pins et des caryers adaptés au feu. Sans incendies une ou deux fois par décennie, ces espèces ne parviennent pas à se régénérer et finissent par décliner, permettant aux arbres plus tolérants à l’ombre et sujets au feu, comme l’érable rouge, d’envahir.
Il existe des preuves que certaines espèces d’arbres de l’est des États-Unis migrent vers le nord et l’ouest en raison du réchauffement, de l’augmentation des précipitations et de la suppression des incendies. Cette tendance pourrait affecter les couleurs automnales à mesure que les régions gagnent ou perdent certaines espèces. En particulier, les recherches montrent que l’approvisionnement en érables à sucre – l’un des arbres les plus colorés – se déplace vers le nord, vers le Canada.
Les forêts sous pression
Jusqu’à présent, il est clair que le réchauffement a provoqué un retard dans les couleurs maximales dans une grande partie de l’Est, allant de quelques jours en Pennsylvanie à jusqu’à deux semaines en Nouvelle-Angleterre. On ne sait pas encore si ce retard rend les couleurs automnales moins intenses ou si leur durée de conservation est plus courte.
Mais j’ai observé au cours des 35 dernières années que lorsque le temps très chaud et humide persiste jusqu’à la mi-octobre, les feuilles passent généralement du vert au terne ou immédiatement au brun, surtout en cas de gel soudain. Cette année, on retrouve peu de feuilles d’un rouge intense, ce qui indique que la chaleur a perturbé la production d’anthocyanes. Certains producteurs rouges classiques, comme l’érable rouge et le chêne écarlate, produisent des feuilles jaunes.
D’autres facteurs pourraient également exercer une pression sur les forêts de l’Est. Les climatologues prédisent que le réchauffement climatique rendra les tempêtes tropicales et les ouragans plus intenses et destructeurs, avec des taux de précipitations plus élevés. Ces tempêtes peuvent renverser des arbres, faire sauter les feuilles des arbres restants et réduire la couleur automnale.
Les scientifiques s’attendent également à ce que le changement climatique augmente le nombre d’insectes qui se nourrissent des arbres, comme l’agrile du frêne. Et l’automne très humide de cette année a également accru les problèmes liés aux champignons des taches foliaires, qui frappent particulièrement durement les érables à sucre.
Les forêts assombrissent la terre et absorbent le dioxyde de carbone. Je suis fier que de plus en plus de forestiers s’impliquent dans la foresterie écologique, une approche axée sur les services écosystémiques fournis par les forêts, comme le stockage du carbone, la filtration de l’eau et la protection de la faune.
Les forestiers peuvent contribuer à ralentir le changement climatique en replantant des terres ouvertes, en augmentant la biodiversité forestière et en utilisant des espèces d’arbres hautement adaptables qui vivent longtemps, produisent de nombreuses graines et migrent au fil du temps. En façonnant les forêts de l’Est pour qu’elles prospèrent dans un climat changeant, leurs avantages – y compris les couleurs automnales – peuvent être préservés pendant longtemps.
Cet article est republié par The Conversation, une organisation indépendante à but non lucratif qui fournit des faits et des analyses fiables pour vous aider à comprendre notre monde complexe. Si vous l’avez trouvé intéressant, abonnez-vous à notre newsletter hebdomadaire.
Il a été écrit par : Marc Abrams, État de Pennsylvanie.
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Marc Abrams ne travaille pas, ne consulte pas, ne détient pas d’actions ni ne reçoit de financement d’une entreprise ou d’une organisation qui bénéficierait de cet article, et n’a divulgué aucune affiliation pertinente au-delà de sa nomination universitaire.
