Les arbres ont été, sont et continueront d'être une ressource renouvelable précieuse pour une myriade de produits, des matériaux de construction aux livres. Pour répondre à la demande, l'industrie forestière tente de maximiser la productivité des arbres et la croissance des tiges. La prévision de la croissance des arbres permettrait aux forestiers de sélectionner les arbres les plus productifs afin de maximiser la productivité future. Mais comment prédire la croissance des arbres ?
Dans un récent article paru dans Physiologie des arbres, Arlene López-Sampson et ses collègues ont cherché à prédire la croissance des arbres dans une plantation d'Aquilaria crassna (bois d'agar) en utilisant uniquement les caractéristiques foliaires. Ils ont découvert que le meilleur indicateur de la croissance des arbres d'Aquilaria était le δ13C du tissu foliaire, soit le rapport isotopique stable du carbone foliaire. Les isotopes sont des types d'éléments, comme le carbone, dont la masse varie en raison du nombre différent de neutrons dans le noyau de l'atome (par exemple, deux isotopes courants du carbone sont le caroubier 12 et le carbone 13, qui possèdent respectivement 6 et 7 neutrons chacun).
Étant donné que les plantes utilisent préférentiellement le CO2 Lorsque la plante contient du carbone 12 plutôt que du carbone 13, les tissus végétaux ont tendance à contenir moins de carbone 13 que prévu en l'absence de préférence entre les isotopes (c'est-à-dire que la plante discrimine le carbone 13). Le caractère δ13C est influencé par la photosynthèse, la conductance stomatique et l'environnement, et nous donne un aperçu des expériences de la plante pendant sa croissance ; ce caractère est donc souvent associé à la croissance.
López-Sampson et ses collègues ont constaté qu'Aquilaria présentait une relation négative entre la croissance et le δ13C. Étant donné qu'une valeur négative du δ13C correspond à une réduction de l'efficacité instantanée de l'utilisation de l'eau (rapport photosynthèse/conductance stomatique), cela signifie qu'Aquilaria a poussé plus vite avec une consommation d'eau excessive. Bien que ces résultats semblent intuitifs, dans la mesure où un arbre recevant plus d'eau peut se permettre d'en utiliser davantage, les auteurs notent que d'autres études ont constaté une relation positive entre le δ13C et la croissance.
Pourquoi ? Le site de plantation utilisé pour l'étude des auteurs bénéficiait d'une abondance d'eau, ce qui signifie que la conservation de l'eau n'était pas nécessaire à la survie des arbres. En augmentant leur consommation d'eau, les arbres pouvaient extraire davantage de nutriments du sol et maintenir des niveaux plus élevés de CO.2 dans leurs feuilles pour soutenir la photosynthèse et la croissance. Les implications de ces découvertes sont que lorsqu'il s'agit de prédire la croissance des arbres en fonction des caractéristiques des feuilles, il est important de comprendre la quantité d'eau disponible.
