La composition minérale des sols d’altitude fait barrage à l’avancée des arbres

Tous les écosystèmes de montagne de la planète sont particulièrement sensibles au réchauffement climatique. Cette vulnérabilité se traduit à la fois par la remontée de la limite des arbres et par des changements dans la structure de la végétation indépendamment des limites forestières. Depuis plusieurs années, ces milieux naturels d’altitude font ainsi l’objet d’une attention toute particulière de la part de la communauté scientifique. Une étude menée récemment par une équipe internationale, à laquelle ont contribué plusieurs chercheurs du Laboratoire d’Ecologie Alpine de Grenoble (LECA), s’est penchée de manière simultanée sur divers écosystèmes de montagne localisés dans sept régions tempérées du globe : l’Europe, l’île japonaise d’Hokkaido, le sud-est de l’Australie, la Nouvelle-Zélande, le Colorado (Etats-Unis), la Colombie Britannique (Canada) et la Patagonie chilienne.
Pour chacune de ces zones géographiques, les scientifiques ont notamment mesuré la concentration des minéraux du sol à différents niveaux d’altitude, de part et d’autre de la limite forestière. Des analyses effectuées au LECA ont révélé que le rapport entre la concentration d’azote et celle de phosphore était identique dans les sols des sept écosystèmes d’altitude étudiés dès lors que l’on atteignait la limite supérieure de la forêt. « Cette constance dans la concentration relative d’azote et de phosphore témoigne du rôle significatif de la composition des nutriments du sol dans l’établissement de la limite forestière des zones de montagne tempérées », souligne Sandra Lavorel, chercheuse en écologie fonctionnelle au LECA et coauteure de l’article.
L’équipe a par ailleurs tenté de décrypter les mécanismes à l’origine de cette réponse similaire de la part de zones montagneuses très contrastées tant du point de vue de la nature géologique des sols que de celle des espèces végétales présentes. Ils ont ainsi découvert que l’augmentation de la température, liée dans ce cas précis à la diminution de l’altitude, se traduisait pour chacune des sept régions échantillonnées par une variation simultanée de la teneur en matière organique du sol, de sa qualité et de la structuration des communautés de microorganismes associées. « Ces modifications étant en outre partiellement indépendantes de la limite altitudinale des arbres, nos travaux tendent à montrer que les effets du réchauffement climatique sur le fonctionnement des écosystèmes de montagne se manifesteront que les arbres migrent ou non en altitude », précise Sandra Lavorel.

Source
Elevation alters ecosystem properties across temperate treelines globally, par Mayor J.R., Sanders N.J., Classen A.T., Bardgett R.D., Clément J.-C., Fajardo A., Lavorel S., Sundqvist M.K., Bahn M., Cieraad E., Gedelof Z.e., Grigulis K., Kudo G., Oberski D. et Wardle D.A., publié dans Nature le 25 janvier 2017.
DOI : 10.1038/nature21027
Contact scientifique local
– Sandra Lavorel, LECA/OSUG, sandra.lavorel[at]univ-grenoble-alpes.fr
Ce article a été publié par
– L’institut écologie et environnement du CNRS (INEE)
Mis à jour le 18 juillet 2018