Le changement climatique, la déforestation et la perte d’habitats remodèlent discrètement le visage des forêts mondiales, rendant les forêts initialement diverses et complexes de plus en plus homogènes, dominées par un groupe d’espèces d’arbres « généralistes » à croissance rapide, tandis que les espèces d’arbres « spécialisées » à croissance lente et dotées de fonctions écologiques critiques accélèrent leur disparition. Une étude internationale à grande échelle récemment publiée dans Nature Plants prévient que cette tendance à « l'homogénéisation » signifie non seulement un déclin de la biodiversité, mais affaiblira également la capacité des forêts à résister aux événements extrêmes et affaiblira leur fonction de séquestration du carbone à long terme.
L'équipe de recherche a rassemblé des données sur plus de 31 000 espèces d'arbres à travers le monde pour construire une image des caractéristiques fonctionnelles montrant la direction du changement futur des forêts, en se concentrant sur l'analyse de la façon dont la composition des espèces d'arbres évolue, comment la stabilité des écosystèmes change et si les forêts peuvent continuer à assumer des fonctions écologiques clés telles que la séquestration du carbone, le maintien de l'eau et du sol et la fourniture d'un habitat aux communautés biologiques. Les résultats montrent que les « espèces d'arbres rapides » avec des feuilles légères, une faible densité de bois et la capacité de croître rapidement dans un court laps de temps deviendront de plus en plus dominantes, tandis que les « espèces d'arbres lentes » et les « spécialistes » écologiques avec des feuilles épaisses, un bois dense, une longue durée de vie et une adaptation relativement stable à l'environnement seront confrontés à un risque plus élevé de déclin, voire d'extinction.
Jens-Christian Svenning, directeur du Département de biologie et du Centre pour la dynamique écologique de la nouvelle biosphère (ECONOVO) à l'Université d'Aarhus au Danemark et l'un des auteurs correspondants de l'étude, a souligné que les espèces d'arbres les plus dangereuses sont souvent celles dont l'aire de répartition géographique est extrêmement limitée. Ils sont tout à fait uniques et ont des fonctions irremplaçables. Une fois qu’ils disparaîtront, il y aura un vide dans l’écosystème forestier difficile à combler. Il a souligné qu'un grand nombre de ces espèces d'arbres sont concentrées dans les zones tropicales et subtropicales, où la biodiversité est extrêmement élevée et où les espèces interagissent étroitement. Une fois les « espèces d’arbres lentes » locales éliminées, les rôles écologiques qu’elles assument ne peuvent pas être facilement repris par des espèces d’arbres exotiques à croissance rapide.
L'étude appelle ces « espèces d'arbres lents » le « squelette » de la forêt. Ces arbres, qui ont tendance à pousser dans les forêts tropicales ou subtropicales humides, sont des arbres à croissance lente mais de longue durée, avec des feuilles épaisses et un bois de haute densité qui soutiennent la stabilité à long terme de la forêt, sa capacité de stockage de carbone et sa résilience aux perturbations environnementales. Cependant, sous les multiples pressions du réchauffement climatique continu, des conditions météorologiques extrêmes fréquentes et de la surexploitation par l'homme, la structure forestière tend à être contrôlée par les « sprinteurs » de la nature. Les espèces d'arbres à croissance rapide telles que l'acacia, l'eucalyptus, le peuplier et le pin sont de plus en plus courantes. Svenning a souligné que même si ces arbres sont faciles à reboiser et donnent des résultats rapides, ils sont plus fragiles face à la sécheresse, aux tempêtes, aux ravageurs et aux maladies, ainsi qu'aux chocs climatiques, et ne sont pas propices à la formation d'un réservoir de carbone stable à long terme.
L'étude a également révélé qu'environ 41 % des espèces d'arbres « naturalisées » dans des endroits non indigènes présentent des caractéristiques telles qu'une croissance rapide et de petites feuilles, et sont très adaptables aux environnements perturbés. Cependant, comparés aux espèces d’arbres indigènes locales, ils sont souvent incapables de remplir les mêmes fonctions écologiques. Svenning a déclaré que l'expansion de ces espèces d'arbres naturalisées dans des paysages de plus en plus fragmentés et fréquemment perturbés augmente souvent la concurrence, ce qui rend plus difficile la survie des arbres indigènes dans des environnements où la lumière, l'eau et les nutriments sont limités, favorisant ainsi l'homogénéisation des forêts.
Guo Wenyong, premier auteur de l'étude et jeune professeur à l'École d'écologie et des sciences environnementales de l'Université normale de Chine orientale, a souligné que l'impact de la « convergence » de la structure forestière est particulièrement grave dans les régions tropicales et subtropicales. Un grand nombre d’espèces d’arbres à croissance lente et à aire de répartition étroite sont concentrées dans ces zones. Une fois que leurs habitats sont détruits ou occupés par des espèces d'arbres à croissance rapide, ils ne peuvent souvent pas s'échapper et sont plus susceptibles de disparaître complètement. Dans le même temps, le modèle prédit que le nombre d’espèces d’arbres naturalisées et d’espèces d’arbres rapides qui se sont adaptées aux environnements perturbés continuera d’augmenter. Dans les régions froides de l’hémisphère nord, aux latitudes élevées, l’invasion de ces espèces d’arbres pourrait même devenir l’un des principaux moteurs de la succession forestière future.
L’équipe de recherche a clairement souligné que les activités humaines sont le principal facteur à l’origine des changements dans la composition des forêts. Le changement climatique induit par l’homme, la déforestation pour les infrastructures, la production forestière intensive, l’exploitation forestière commerciale et le commerce mondial des espèces d’arbres se sont tous combinés pour stimuler l’expansion des espèces d’arbres à croissance rapide. Guo Wenyong a déclaré que dans de nombreux pays, les espèces d'arbres à croissance rapide sont favorisées par les politiques ou les marchés et sont utilisées pour produire rapidement du bois ou de la biomasse-énergie. Cependant, d’un point de vue écologique, ils sont souvent plus fragiles et sensibles aux maladies, ce qui n’est pas propice à la santé à long terme de la forêt.
Dans l’étude, les scientifiques ont utilisé divers scénarios pour simuler les tendances futures à la propagation et à la disparition de différentes espèces d’arbres. Les résultats ont montré que les espèces d’arbres naturalisées qui ont déjà établi des populations dans des zones exotiques occuperont probablement une plus grande proportion de forêts au cours des prochaines décennies. Dans ce contexte, il est devenu particulièrement urgent de savoir comment empêcher la perte continue des « espèces d’arbres lentes ». Svenning a appelé à ce que ces espèces d'arbres rares et à croissance lente reçoivent une plus grande priorité dans la gestion forestière et la restauration écologique ; lors de la planification de nouveaux projets de boisement, il ne faut pas se contenter de rechercher une « croissance rapide » et des « résultats rapides », mais il faut introduire de manière proactive davantage d'espèces d'arbres indigènes ayant des fonctions diverses pour améliorer la diversité des espèces et la résilience globale de la forêt.
Les chercheurs suggèrent que lors de la construction de zones protégées et de la restauration d'écosystèmes dégradés, ces espèces d'arbres à croissance lente devraient être consciemment restaurées et cultivées, et combinées avec la récupération de grandes populations animales, car cette dernière est également cruciale pour des processus tels que la dispersion, le renouvellement et la succession des graines, et contribue à reconstruire un réseau écologique plus complexe et plus stable. L’article conclut en soulignant que la fenêtre décisionnelle actuelle n’est pas large. Si la structure forestière continue d'évoluer vers une évolution « rapide et unique », les humains perdront non seulement un grand nombre d'espèces d'arbres uniques, mais pourraient également affaiblir le rôle « tampon » clé des forêts dans la lutte contre la crise climatique.