Les conifères méditerranéens résistent au changement climatique grâce à leurs gènes

La conservation des forêts est cruciale dans le contexte actuel de changement climatique. Cependant, le réchauffement climatique pose un défi d’adaptation pour de nombreuses espèces d’arbres. Surtout dans la région méditerranéenne, dont le climat est caractérisé par la sécheresse estivale. Comment ces plantes résistent-elles dans un environnement de plus en plus hostile ?

De nombreuses espèces forestières méditerranéennes sont adaptées à la sécheresse. Certains ont développé des structures ressemblant à des poils, comme des aiguilles de pin, pour éviter le dessèchement. D’autres ont ajusté leurs processus physiologiques pour ne pas perdre autant d’eau. Malgré cela, les effets les plus puissants du changement climatique actuel pourraient entraîner la disparition de certaines des « forêts méditerranéennes reliques ».

C’est le cas des sapins espagnols (endémiques au sud de la péninsule ibérique) et des cedrales de l’Atlas (endémiques au nord du Maroc et de l’Algérie). Les « espèces reliques » sont celles originaires de périodes passées plus froides et qui survivent aujourd’hui dans des microclimats favorables, mais pas entièrement optimaux. C’est pourquoi ils sont particulièrement vulnérables à l’augmentation des sécheresses. À cela s’ajoute qu’ils ont généralement moins de diversité génétique que ceux dont la répartition est large, en raison de leur isolement. En théorie, cela réduit leur capacité d’adaptation.

Pour survivre aux changements rapides des conditions environnementales, il existe deux stratégies principales : s’adapter ou migrer. Une troisième alternative est de disparaître.

Des températures extrêmes, des canicules de plus en plus fréquentes et des sécheresses de plus en plus intenses obligent les sapins et les cèdres d’Espagne à migrer putain de le long des pentes des montagnes où ils vivent, à la recherche de conditions climatiques plus favorables. Mais leur capacité à migrer vers des zones de plus haute altitude est limitée. Ceci, ajouté à sa moindre capacité d’adaptation en raison de sa nature relique, est préoccupant.

Tout cela a conduit à la déclaration pensée et tous Cèdre de l’Atlas en voie de disparition selon la liste rouge de la Union internationale pour la conservation de la nature.

Cependant, il existe des individus des deux espèces dans les zones touchées par la sécheresse qui persistent contre toute attente. Comme ils le font?

Dans notre groupe de recherche, nous nous demandons s’il pourrait y avoir une base génétique derrière cette plus grande tolérance à la sécheresse. Si tel est le cas, cela impliquerait que le potentiel d’adaptation de ces espèces est plus grand que prévu. Le fait même d’être reliques pourrait également signifier que, bien que leur diversité génétique soit plus faible, ils contiennent des variantes génétiques clés qui leur permettent de s’adapter rapidement aux nouvelles conditions environnementales, comme ils le faisaient par le passé. Ces caractéristiques uniques en font d’excellents modèles pour étudier le potentiel d’adaptation des forêts au changement climatique actuel.

Des études antérieures sur le sapin espagnol, abordées d’un point de vue physiologique et morphologique, ont montré qu’il possède une capacité surprenante à répondre aux impacts des sécheresses. Cependant, aucune étude antérieure n’a examiné les bases génétiques de cette résilience chez les deux espèces. Jusqu’à maintenant.

Deux stratégies différentes de résilience à la sécheresse

Pour répondre à cette question, nous avons soumis des individus de pensée oui cèdre à 24 heures et 20 jours de sécheresse (sécheresse immédiate et prolongée). Ensuite, nous étudions sa guérison ultérieure. Les individus qui ont pu se rétablir ont été considérés comme résilients. Ceux qui ne l’étaient pas étaient considérés comme sensibles.

Notre objectif était d’étudier leur « résilience » et pas seulement leur « résistance ». La différence entre les deux termes est que la résilience englobe les notions de tolérance à la sécheresse (survivre au stress), mais aussi sa capacité à s’en remettre.

Les résultats ont été surprenants. Comme nous l’espérions, nous avons obtenu une singularité génétique chez des individus de sapin résistants à la sécheresse.

Cependant, dans le cas du cèdre, nous avons obtenu une singularité génétique chez les individus sensibles et non chez les résilients. Plus précisément, les individus de cèdre résilients n’ont pas modifié de manière significative leur expression génétique lorsqu’ils ont été soumis à la sécheresse. Ce sont plutôt les individus sensibles qui ont modifié leur expression génétique.

Chez le sapin espagnol, la résilience à la sécheresse a été obtenue en modifiant l’expression génétique. Bien que les deux espèces soient sensibles à la sécheresse, le cèdre y est plus tolérant que le sapin. Ces différences génétiques pourraient conduire à une vulnérabilité différente entre les espèces dans un futur scénario de changement climatique.

S’adapter, migrer ou disparaître

Nos travaux montrent qu’il existe une base génétique qui explique la surprenante résilience à la sécheresse de ces conifères méditerranéens reliques. Et cela dit, la résilience est obtenue grâce à différents gènes et stratégies chez les deux espèces. Ces résultats accroissent les connaissances sur les différentes stratégies d’adaptation des conifères au changement climatique actuel.

Bien qu’il existe un potentiel d’adaptation, il n’est pas conseillé de se détendre. L’une des principales préoccupations découlant du changement climatique actuel est sa rapidité sans précédent. Cela est dû avant tout à l’impact de l’activité humaine. Cela pourrait donc dépasser le potentiel adaptatif de ces espèces.

La connaissance des bases génétiques de la résilience à la sécheresse pourrait être essentielle dans la conception de stratégies de gestion et de conservation pour ces conifères menacés. Par exemple, l’utilisation d’individus dotés de gènes de résilience (ou sans gènes de sensibilité) pour le repeuplement (appelée « sélection d’individus guidée par des marqueurs »). Cela contribuerait à accélérer leur adaptation, compensant les limitations inquiétantes de la migration de ces espèces sur les pentes des montagnes où elles vivent.