Avec le changement climatique, les arbres connaîtront une fréquence accrue d'événements de stress (c.-à-d. sécheresse, stress thermique) causant à la fois des effets directs (par exemple CO2 absorption par la photosynthèse) et des effets indirects (par exemple les émissions d'isoprénoïdes) sur la chimie atmosphérique. Les effets du stress sur la photosynthèse sont relativement bien étudiés par rapport aux émissions d'isoprénoïdes des plantes. Les isoprénoïdes sont des composés riches en carbone, et de nombreuses espèces d'arbres, comme les conifères, peuvent libérer de grandes quantités d'isoprénoïdes volatils. Les isoprénoïdes volatils peuvent alors réagir avec d'autres molécules dans l'atmosphère, modifiant la composition et la chimie de l'atmosphère, ce qui peut contribuer à des problèmes de qualité et de pollution de l'air, à la formation de nuages ​​et à des changements dans la quantité d'énergie thermique retenue dans l'atmosphère.

Pinus sylvestris
Pin sylvestre. Crédit photo : José Angel Campos Sandoval.

L'émission d'isoprénoïdes est assez variable, et il est relativement inconnu si les arbres présentent une variabilité des émissions d'isoprénoïdes entre les populations en réponse au stress. Dans un article récent (en libre accès) dans Physiologie des arbres, Lüpke et ses collègues ont cherché à déterminer exactement ce: ils ont examiné si différentes populations de Pin sylvestre (Pinus sylvestris), un conifère largement répandu, présentent une variabilité des émissions d'isoprénoïdes en conditions normales de stress et en réponse au stress hydrique et à la régénération. Ils ont constaté que différentes populations de pin sylvestre présentent des « empreintes digitales » d'isoprénoïdes distinctes. Ces empreintes digitales sont liées aux types d'isoprénoïdes que les arbres émettent (ou n'émettent pas) et aux composés qui représentent la plus grande proportion des émissions.

Qu'est-ce que cela signifie ? Étant donné que le type et la quantité d'isoprénoïdes émis par les arbres influencent la chimie atmosphérique régionale, toute prévision de l'impact d'une forêt donnée sur la chimie et la qualité de l'air devrait tenir compte de l'empreinte isoprénoïde des arbres de la forêt, car même des traces peuvent avoir des effets disproportionnés sur la chimie de l'air. Les causes réelles de ces empreintes distinctes restent floues, mais les isoprénoïdes peuvent servir de défense contre les insectes nuisibles, notamment lorsque les émissions sont élevées. Il est donc possible de prédire quelles forêts auront le plus grand impact sur la chimie atmosphérique en fonction de l'adaptation des espèces d'arbres aux attaques d'insectes.