Les plantes côtières sont en première ligne du changement climatique. Non seulement ils subissent la hausse des températures et les perturbations associées auxquelles les autres plantes sont confrontées. Ils sont également menacés par la montée du niveau de la mer. Une nouvelle étude de Tiffany Lum et Kasey Barton examine comment deux plantes d'Hawai'i, Jacquemontia sandwicensis (Convolvulacées) et Sida fallax (Malvaceae), faire face à une salinité accrue.
Le Dr Kasey Barton a déclaré que pour Hawai'i, ce sont deux plantes évidentes pour tester la tolérance à la salinité. "Nous avons sélectionné ces espèces car ce sont deux des plantes de dunes les plus courantes et les plus répandues à Hawaï. Pour cette raison, ils forment la base des écosystèmes de dunes côtières, fournissant un habitat aux oiseaux de mer nicheurs, aux abeilles indigènes et à d'autres plantes indigènes.
Comprendre comment les plantes réagissent à l'augmentation de la salinité est important dans les zones où les inondations provenant de la mer deviendront plus courantes. Bien que les plantes puissent occuper le même rivage, elles ne réagiront pas au sel de la même manière. Cela peut sembler évident. Ce que Lum et Barton ont ajouté à leur expérience, c'est l'observation que la même plante réagira également différemment selon son stade de vie.
La recherche visait à examiner les deux plantes à quatre stades ontogénétiques. Graines, semis, plantes juvéniles et plantes matures. Le Dr Barton a expliqué que les plantes sont toutes différentes à chacune des quatre étapes. « L'ontogenèse est une voie de développement génétiquement régulée. Ainsi, il existe des seuils génétiques, même si, dans la pratique, il n'est pas toujours facile d'identifier ces seuils en regardant les plantes. Techniquement, les semis sont des plantes qui dépendent encore des réserves de graines des plantes mères. Identifier quand les semis deviennent des plantes juvéniles peut être délicat. L'identification de la transition des stades ontogénétiques juvéniles aux stades matures est plus simple car elle coïncide avec le début de la floraison. Toutes les plantes à fleurs sont matures.
Lum et Barton ont placé des plantes à différents stades ontogénétiques dans la serre et ont arrosé certaines d'entre elles avec de l'eau à haute salinité. Ils pouvaient alors observer et voir comment les plantes réagissaient. Malheureusement pour eux, le Dr Barton a découvert que quelque chose d'autre regardait l'une des expériences. "Malheureusement, nous avons eu des mouches blanches dans la serre pendant l'été, qui ont infesté le S. fallax et nous a amenés à récolter les plantes tôt. Nous n'avons généralement pas beaucoup de problèmes de ravageurs dans la serre, donc c'était une surprise, et nous n'avons pas pu le contrôler. »
Le Dr Barton a également découvert qu'une partie de l'expérience avait tendance à se flétrir sous le verre, mais pas la partie de la plante. « Nos serres sont très chaudes parce qu'elles n'ont pas de bons systèmes de refroidissement, bien que les plantes côtières soient adaptées à des conditions très ensoleillées et chaudes, donc la température élevée n'était pas un problème pour les plantes, juste pour nous qui travaillions dans les serres.
Lorsque les résultats sont arrivés, Lum et Barton ont découvert que les plantes côtières réagissaient au sel de manière inattendue. Le Dr Barton a expliqué : « Notre découverte la plus importante est aussi celle qui nous a vraiment surpris, et c'est que ces deux espèces ne sont en fait pas très tolérantes à une salinité élevée. Nous nous attendions à ce que, parce qu'ils poussent dans des habitats de dunes où il y a des embruns salés et des ondes de tempête, ils seraient adaptés pour tolérer la salinité. Cependant, ils se sont très mal comportés sous une salinité élevée et dépendent donc probablement de pluies fréquentes pour éliminer la salinité du sol sablonneux.
Cela pourrait être une mauvaise nouvelle pour les efforts de conservation, a déclaré le Dr Barton. « La résilience de nos plages côtières dépend de la persistance des plantes côtières indigènes. Les dunes côtières et les plages sont des zones importantes pour les activités récréatives et culturelles, et avec l'élévation du niveau de la mer, les plantes des dunes connaissent des niveaux de salinité plus élevés. Si les plantes ne sont pas capables de tolérer cette augmentation de la salinité, elles mourront et les plages s'éroderont.
«Ces espèces constituent la base des écosystèmes de dunes côtières, fournissant un habitat aux oiseaux de mer nicheurs, aux abeilles indigènes et à d'autres plantes indigènes. Ils se produisent également avec d'autres plantes côtières plus rares qui dépendent de ces communautés de dunes côtières. Nous perdrions des écosystèmes entiers et la stabilité des plages si ces deux espèces disparaissaient à cause du changement climatique.
L'objectif est maintenant d'en savoir plus sur la tolérance des plantes à la salinité. Dt Barton a déclaré que l'expérience a montré qu'il n'est pas simple de modéliser les réponses. « Une autre découverte surprenante de cette recherche a été que les deux espèces, qui sont similaires dans la forme, la durée de vie et la taille des graines, ont réagi très différemment aux traitements de salinité. Cela suggère qu'il sera difficile de généraliser notre étude à toutes les autres espèces qui poussent dans les habitats des dunes côtières.
« À l'avenir, nous devons mener des expériences similaires sur davantage d'espèces pour mieux comprendre pourquoi les espèces diffèrent, quels stades ontogénétiques sont les plus vulnérables à la salinité et comment nous pouvons gérer cette menace. Nous aimerions faire des expériences sur le terrain en plus des expériences en serre afin de pouvoir tester comment la salinité affecte les plantes sous le stress supplémentaire de la lumière élevée, des températures élevées et du vent. Cela nous donnera vraiment une meilleure idée de la façon dont ces plantes réagiront à l'élévation du niveau de la mer à l'avenir.
