Silverswords peut être parti avec le vent

Une plante hawaïenne emblématique et rare fait face à des difficultés alors que le changement climatique affecte les alizés

4 décembre 2019
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Cette épée argentée Haleakalā est en pleine floraison. Photo gracieuseté de NPS.

Les plantes Silversword de Hawai’i – connues par leur nom hawaïen «ahinahina qui se traduit par très gris – sont uniques à la zone du sommet du volcan Haleakalā de Maui et aux volcans Mauna Kea et Mauna Loa sur la Grande Île. Chaque montagne volcanique a son propre type unique d'épée argentée. L'espèce Haleakalā est très menacée et est considérée par beaucoup comme la plus belle. Mais ils deviennent de plus en plus rares en raison de la sécheresse, en particulier à des altitudes plus basses sur les pentes du volcan.

Dans une nouvelle étude de la revue Ecological Society of America Monographies écologiques, les chercheurs cherchent à comprendre les déclins récents de la population de mots d'argent Haleakala et à identifier des stratégies de conservation pour l'avenir.

Parce que les épées argentées poussent à des altitudes élevées entre 5 000 et 10 000 pieds, elles se sont parfaitement adaptées à l'environnement hostile. Ces plantes, avec des rosettes très denses de feuilles épineuses qui rayonnent à partir de la base, produisent des fleurs imposantes qui peuvent atteindre jusqu'à six pieds de haut. Les plantes vivent de 15 à plus de 50 ans, mais elles ne fleurissent qu'une seule fois et meurent. Le changement climatique fait peser une nouvelle menace sur ces plantes charismatiques: des conditions plus chaudes et plus sèches menacent même les épées argentées robustes.

Les chercheurs de l’Université de Hawai’i travaillent activement avec le personnel du parc national de Haleakala pour évaluer les effets des conditions de sécheresse sur les épées argentées et pour préserver ces plantes uniques pour les générations à venir.

Paul Krushelnycky, chercheur à l’Université de Hawai’i, et ses collègues ont suivi la croissance des plantes épées argentées pendant plus de trois ans et demi dans des expériences en serre et en plantation en bas, au milieu et en haut de la plage d’élévation de la plante à Haleakalā. Ils ont étudié l'adaptabilité des mots argentés aux changements environnementaux ou climatiques et ils ont également étudié les gènes des plantes pour voir si certaines plantes ont des gènes qui les aident à mieux résister à la sécheresse que d'autres.

Dans les expériences, les chercheurs ont trouvé un résultat contre-intuitif, mais conforme à ce qui a été vu dans la nature. «Les plantes sont mortes à des taux plus élevés dans les parties les plus humides de la gamme, en réponse aux conditions de séchage, plutôt que dans les zones plus sèches», explique Krushelnycky. "C'est contraire à la prédiction que l'on ferait normalement – à savoir que la population devrait se déplacer vers des zones plus humides à mesure que les conditions se dessèchent."

Ces épées argentées Haleakala (‘ahinahina) le long d’un sentier de parc ne fleurissent pas encore. Une fois qu'elles fleurissent, les plantes meurent peu après. Photo gracieuseté de NPS.

Il semble que les plantes de basse altitude soient moins résistantes à la sécheresse que les plantes de haute altitude, qui vivent déjà dans un environnement plus sec et sont donc plus adaptables aux saisons sèches extrêmement stressantes. Les plantes à basse altitude meurent ainsi plus que leurs homologues plus élevées au cours des récentes saisons sèches. Ce schéma peut être renforcé par de forts changements dans les conditions climatiques typiques à basse altitude.

Un de ces changements, et un facteur extrêmement important pour le climat du volcan Hawai’i dans son ensemble, est la fréquence et l’élévation de l’inversion des alizés (TWI). «C'est l'inversion des alizés, et non les alizés en soi, qui est importante pour créer l'écotone pertinent en haut de la montagne», explique Krushelnycky. "Au-dessus du TWI, il est beaucoup plus sec et plus clair la plupart du temps, et cela semble être important pour déterminer non seulement la limite inférieure des silverswords, mais aussi les limites de plusieurs communautés végétales sur la montagne."

Une inversion est une couche dans l'atmosphère dans laquelle la température augmente, et non diminue, avec la hauteur, créant une sorte de «chapeau» d'air chaud. À Hawaï, cela se produit généralement à environ 6 000 à 8 000 pieds. La présence du TWI influence de nombreux aspects du climat hawaïen, notamment la limitation de la hauteur des nuages, la limitation des précipitations sur les îles et la production d’air sec et de ciel clair aux altitudes les plus élevées des volcans. Parce que le TWI limite la distance à laquelle l'air peut s'élever, il joue un rôle important dans la force des nuages ​​convectifs et des averses – une élévation inférieure du TWI conduit à des averses de pluie plus légères ou à des nuages ​​sans averses.

L'occurrence du TWI a augmenté au cours des dernières décennies, ce qui conduit à des conditions plus persistantes, claires et sèches – et donc stressantes – élevées sur Haleakalā. Kryschelnycky dit que certaines projections climatiques prévoient que les TWI seront encore plus fréquents à l'avenir, et peut-être à une altitude plus basse. Ces deux changements conduiraient à exposer une plus grande partie de la gamme des mots d'argent à des conditions stressantes. Dans l’ensemble, le changement climatique mettrait encore plus en péril la survie des plantes.

Les délicates épées d'argent, autrefois arrachées et rapportées à la maison par les visiteurs comme souvenirs avant la création du parc national de Haleakala, dépendent désormais des efforts de gestion pour leur survie. Le personnel du parc clôture les prédateurs, détruit les plantes non indigènes qui évinceraient les épées argentées et éduquent les visiteurs du parc à rester sur les sentiers pour éviter de marcher sur des semis et des systèmes racinaires fragiles. En ce qui concerne la gestion future, Krushelnycky pense que les efforts devraient se concentrer sur l'utilisation d'endroits appropriés pour les silverswords pour vivre face aux changements climatiques, plutôt que d'essayer de trouver ou de reproduire les silverswords avec des gènes particulièrement résistants à la sécheresse.

"L'étude met en évidence la façon dont les réponses des populations végétales au changement climatique peuvent être assez complexes", explique Krushelnycky, "à la fois en termes de mécanismes sous-jacents et de résultats." Avec une étude continue des silverswords et des plantes affectées de manière similaire, les chercheurs pensent que des études de cas comme cela révélera plus de facteurs essentiels à prendre en compte dans les efforts de conservation plus larges.


Article de journal

Krushelnycky, Paul et al. 2019. «La variation clinale de la résistance à la sécheresse façonne les déclins de population passés et la gestion future d'une plante menacée.» Monographies écologiques. DOI: 10.1002 / ecm.1398

Auteurs

Paul Krushelnycky; Université de Hawai’i à Manoa, Sciences de la protection des plantes et de l’environnement

Jesse Felts, Matthew Brown; Parc national de Haleakalā, Division de la gestion des ressources

Robert Robichaux; Université d'Arizona, écologie et biologie évolutive

Kasey Barton, Creighton Litton; Université de Hawai’i

Contact auteur:

Paul Krushelnycky ude.iiawahnul@kdluap

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