Les herbiers contiennent des échantillons de plantes du monde entier, collectés par les scientifiques depuis des siècles. Ces spécimens racontent l'histoire de l'évolution des plantes, mais ils peuvent aussi nous éclairer sur leur avenir.
Dans une étude récente, Publié dans New PhytologistDes scientifiques ont montré que des spécimens d’herbier peuvent être utilisés pour mesurer la croissance des plantes ligneuses de manière non destructive et virtuelle – et que les résultats peuvent être corrélés avec des données météorologiques historiques pour mieux prédire la réponse future des plantes au changement climatique.
« En utilisant [des spécimens] pour éclairer les prévisions de croissance, nous pouvons fournir des informations sur les espèces végétales qui pourraient être les plus vulnérables aux changements climatiques », explique Natalie Iwanycki Ahlstrand, chercheuse principale du projet et professeure adjointe au Musée d'histoire naturelle du Danemark, Université de Copenhague, « cela peut garantir que nos ressources sont concentrées là où elles sont le plus nécessaires. »
Alors que les températures continuent d'augmenter à l'échelle mondiale, les scientifiques s'intéressent à la façon dont la croissance des plantes ligneuses de l'Arctique, comme le saule, réagit aux variations de température et de précipitations. Généralement, ces études de croissance nécessitent de découper la plante pour accéder aux cernes de croissance à l'intérieur de la tige et les mesurer. Bien que précise, cette méthode est à la fois destructive et n'est utile que lorsque les scientifiques ont un accès direct aux plantes étudiées grâce à des études de terrain.
Cependant, en utilisant uniquement des spécimens numériques collectés dans les régions arctiques du Groenland, Ahlstrand et ses collègues ont pu mesurer la croissance incrémentale des tiges de quatre espèces différentes. Salix, ou saules, et évaluer comment les modèles de croissance de ces arbustes changent au fil du temps.
Ahlstrand et son équipe ont mesuré 482 Salix spécimens d'herbier appartenant à : S. arctica, S. glauca, S. herbacea, et S. arctophila, collectés entre 1833 et 1993. Ils ont choisi ce groupe car il est commun dans les régions arctiques et sa croissance est facilement mesurable dans les spécimens d'herbier numérique. Bien que le nombre de spécimens varie selon les espèces, l'équipe a constaté entre un et neuf ans de croissance pour un même spécimen.
À l'aide d'outils de mesure numériques, ils ont constaté que, malgré une différence de croissance entre les espèces, la longueur des tiges variait significativement entre les années historiquement plus chaudes et celles postérieures aux années 1950. La hausse des températures estivales a eu un impact négatif sur toutes les espèces sauf une. S. glauca. Ahlstrand note que cela coïncide avec les observations sur le terrain de S. glauca devenant plus abondant que les verts de l'Arctique.
« C'est passionnant de voir que cette méthode plus accessible et non destructive est corrélée aux données climatiques », a déclaré Ahlstrand. « J'espère étendre cette recherche en examinant davantage d'espèces arctiques dans différentes régions, afin que nous puissions mieux comprendre ces changements de croissance avec une méthode de mesure non destructive. »
Cette étude de faisabilité démontre qu'une telle expansion est envisageable. Si les scientifiques utilisent des spécimens d'herbier numérisés, comme cela a été fait dans cette expérience sur le saule, le monde entier devient accessible à l'étude. Les chercheurs peuvent exploiter les ressources d'herbier en ligne pour mesurer le taux de croissance d'une plante, puis le comparer aux données météorologiques historiques afin de mieux comprendre la réaction des différentes espèces végétales. Les résultats obtenus permettent ensuite de prédire la réaction future de ces plantes.
Plus important encore, l'utilisation de mesures d'herbier de cette manière est non destructive et permet de déterminer une chronologie historique des réponses. Cette méthode est particulièrement utile pour l'étude des espèces ligneuses arctiques, car elles ont une croissance lente et un seul spécimen d'herbier représente plusieurs années de croissance. Les mesures peuvent être prises le long de la tige du spécimen, soit en personne à l'herbier, soit depuis une bibliothèque numérique en ligne. À mesure que les herbiers enrichiront leurs collections numériques, ces types de mesures non destructives deviendront plus largement accessibles et constitueront un outil puissant pour mieux comprendre l'histoire de la croissance des plantes.
LIRE L'ARTICLE
Ahlstrand, NI, Panchen, ZA, Bjorkman, AD et Speed, JDM (2025) « Des spécimens d'herbier révèlent les moteurs de la croissance des arbustes arctiques », New Phytologist. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1111/nph.70285
Image de couverture: Salix arctique au CanadaPhotographie de treeological / iNaturalist. CC-BY
