La relation entre l'économie de carbone des plantes et les réponses à la sécheresse des espèces ligneuses coexistantes peut être évaluée en comparant la dynamique des glucides (C) après les périodes de sécheresse et de pluie, en reliant ces dynamiques aux traits fonctionnels des espèces. Lloret et al. ont étudié neuf espèces ligneuses coexistant dans un maquis méditerranéen continental qui a subi de graves effets de sécheresse suivis de pluie.

Garrigue espagnole.
Garrigue espagnole. Photo : Lloret et al.

Les auteurs ont mesuré les glucides non structuraux totaux (GNS) et les sucres solubles (SS) dans les racines et les tiges pendant une sécheresse et après une vague de pluies automnales chez des plantes présentant une perte de feuilles et chez des plantes non défoliées. Lloret et ses collègues notent que des auteurs précédents ont indiqué que les glucides non structuraux stockés ne sont jamais complètement épuisés dans des conditions normales, car une certaine concentration de sucres solubles est nécessaire au maintien des fonctions immédiates de la plante telles que l'osmorégulation, le transport et la signalisation. Si une sécheresse dure suffisamment longtemps, cela devrait se traduire par une diminution des réserves de GNS.

L'équipe a mesuré l'effet de la sécheresse sur une plante en examinant la perte de feuilles, entraînant un dépérissement de la canopée. Elle a comparé des plantes présentant une perte de plus de la moitié de leur canopée à celles présentant une perte de moins d'un quart. Grâce à la couverture végétale, les plantes ont pu être catégorisées et échantillonnées afin d'identifier les glucides qu'elles avaient stockés.

Les scientifiques ont constaté qu'en période de sécheresse, les concentrations de NSC étaient globalement plus faibles dans les tiges et les racines des plantes souffrant de perte de feuilles, tandis que les diminutions de SS étaient plus faibles. Les racines présentaient des concentrations de NSC plus élevées que les tiges. Cependant, après les pluies saisonnières, SS augmentait, contrairement à NSC. Lloret et ses collègues affirment : « Cela suggère que le carbone nouvellement assimilé après les pluies saisonnières était insuffisant pour répondre aux besoins en carbone nécessaires à la croissance de nouveaux tissus après une sécheresse prolongée. » Les glucides qui auraient pu être stockés étaient au contraire utilisés pour la formation de nouvelles feuilles.

Concernant les SS, ils ont ajouté : « L’augmentation significative des SS après les pluies d’automne suggère une augmentation générale de l’activité physiologique, car les sucres ont été mobilisés pour la croissance et les besoins métaboliques. »

La sécheresse est une préoccupation croissante avec le changement climatique, les périodes sans pluie pouvant être plus fréquentes et plus longues. Lloret et ses collègues démontrent que même avec la pluie, les effets de la sécheresse peuvent continuer à se faire sentir sur les plantes. Ils concluent : « Une sécheresse persistante à long terme, même interrompue par des pluies occasionnelles, pourrait à terme épuiser les stocks de NSC au point que la reconstitution de la canopée ne soit plus possible. »