Mesures de lumière à l'intérieur des ombrières lors d'une journée ensoleillée (9 septembre 2009) utilisées pour la caractérisation des deux régimes d'éclairage dans la présente étude. La lumière a été moyennée toutes les minutes (à partir de mesures de 5 s) du lever au coucher du soleil. Le traitement de l'espace de haute lumière a produit deux événements de haute lumière par jour, chacun durant ∼51 min (pour un total de ∼102 min par jour), pour une intensité lumineuse globale intégrée de 21 % (par rapport à la lumière incidente). Le traitement du sous-étage à faible luminosité a produit quatre événements de forte luminosité par jour, chacun ne durant que ∼8 min (∼33 min au total), pour une intensité lumineuse globale de 4.9 %.

J'ai grandi dans le Michigan, où l'érable de Norvège et l'érable à sucre sont très répandus dans les parcs et les jardins. En sixième, nous avons étudié l'identification des arbres et l'une des questions les plus difficiles était : érable de Norvège ou érable à sucre ? C'est une question qui me laisse encore perplexe si je n'ai pas de guide ou de smartphone. Les différences semblent minimes, mais elles peuvent faire toute la différence.

Érable de Norvège (Acer platanoides L.), initialement introduite en Amérique du Nord comme arbre d'alignement, envahit désormais de nombreux milieux naturels dans l'est du continent. Espèce tolérante à l'ombre, ses semis concurrencent ceux des arbres indigènes, notamment l'érable à sucre (Acer saccharum L'érable à sucre (Marais), une espèce tout aussi tolérante à l'ombre, est souvent supplanté par son cousin européen, pour une raison qui reste floue. même dans des forêts relativement intactesL'archétype mental d'une plante envahissante est sans doute le mieux illustré par le kudzu, une vigne à grandes feuilles qui recouvre les arbres en bordure de route près de ma nouvelle maison en Caroline du Nord. L'érable de Norvège est une espèce envahissante beaucoup moins visible, s'implantant discrètement dans le sous-bois des forêts matures.

Une étude récente de Paquette et coll. Cette étude aborde une dimension de la compétition entre les jeunes plants de ces espèces : leur réponse à différents régimes lumineux. Au lieu des réductions de lumière temporellement homogènes obtenues par la plupart des manipulations expérimentales (comme les filets d’ombrage), Paquette et al. ont utilisé des serres à ouvertures de toit réglables afin de recréer des variations diurnes réalistes de la disponibilité lumineuse. Ceci imite la lumière reçue par les jeunes plants en sous-bois (quelques périodes intenses par jour) ou dans une trouée après la chute d’un arbre (deux périodes d’ensoleillement maximal un peu plus longues). Ces événements brefs et intenses sont souvent qualifiés de « périodes de forte luminosité ».taches de soleilCes variations d'intensité lumineuse ont des implications différentes sur la photosynthèse par rapport à un ombrage homogène dans le temps. Toutes les autres conditions de croissance étaient quasi optimales, de sorte que les résultats des chercheurs reflètent des taux de photosynthèse et de croissance maximaux sous ces régimes lumineux.

Les taux de photosynthèse à saturation lumineuse des semis ont été suivis, ainsi que leur croissance aérienne et souterraine. Les auteurs analysent ces données non seulement pour déterminer les réponses moyennes par espèce et par traitement, mais aussi en comparant la variation des réponses au sein de chaque espèce et la plasticité observée pour chaque espèce entre les deux traitements lumineux. Ils constatent que l'érable de Norvège présente des taux de photosynthèse supérieurs de 13 % à ceux de l'érable à sucre, mais aucune différence de biomasse sous le régime lumineux du sous-bois, confirmant ainsi que les deux espèces sont probablement de fortes concurrentes dans cet environnement.

En revanche, l'érable de Norvège présentait des taux de photosynthèse supérieurs de 47 % et une biomasse près de quatre fois plus importante que l'érable à sucre en régime lumineux intermittent. De plus, l'érable de Norvège a continué de croître en hauteur jusqu'à la fin de l'automne, tandis que l'érable à sucre n'a montré qu'un faible allongement de sa tige après le milieu de l'été. Ainsi, l'avantage compétitif de l'érable de Norvège sur l'érable à sucre résulte principalement de sa phénologie et de sa capacité d'adaptation à la disponibilité de la lumière.

Cette expérience nous rappelle avec brio que la croissance est un processus cumulatif et que, par conséquent, la phénologie est importante. il est difficile de relier directement la photosynthèse à la croissance de l'année en cours chez les grands arbresIl est probable que les réserves soient moins importantes lors de l'établissement des semis. Les différences phénologiques sont particulièrement importantes dans le contexte du changement climatique, ce qui a conduit les auteurs à suggérer que l'avantage compétitif de l'érable de Norvège sur l'érable à sucre pourrait s'accroître avec des températures automnales plus douces. Bien que les mystères de la composition des communautés forestières et des invasions d'espèces ne puissent être résolus par de simples expériences contrôlées comparant des paires d'espèces sous deux niveaux d'une variable environnementale, de telles expériences fournissent des informations importantes pour la modélisation de scénarios plus complexes et l'interprétation des données de terrain.

L'établissement des semis est un processus complexe dans la nature. Les semis peuvent persister des années dans le sous-bois, de sorte que la compétition dans une trouée laissée par un arbre tombé ne se limite pas aux jeunes pousses, mais concerne également les semis plus anciens. jeunes arbres et les rejets de souche. Les perturbations varient en étendue spatiale, en intensité et en intervalle de retour. Il ne faut pas oublier que, dans les bois, la compétition se joue entre individus et que les réponses individuelles varient au sein d'une même espèce. En effet, certains pensent que cette variabilité individuelle est l'une des raisons pour lesquelles nous avons autant d'espèces en compétition pour relativement peu de ressourcesC’est pourquoi il est encourageant de voir des chercheurs comme Paquette et al. s’intéresser non seulement aux réponses moyennes des populations dans leurs recherches, mais aussi à la variabilité et à la plasticité au sein de chaque population.