Le comté de Thorhild se trouve au nord d'Edmonton, au Canada, à la limite sud de la région forestière boréale sèche mixte de l'Alberta. C'est un endroit qui oscille à la lumière du jour, de sept heures et demie au plus sombre à dix-sept heures en été. La température varie aussi. Les feuilles qui alimentent un arbre en été doivent être protégées ou perdues en hiver, lorsque la température peut descendre en dessous de -20 ° C. Après le départ des neiges de l'hiver, il est temps pour l'arbre de repousser. Mais où trouve-t-il l'énergie ? Les réserves de carbone sont des sources d'énergie essentielles qui permettent aux arbres de faire face à des demandes élevées en carbone. Coral Fermaniuk et ses collègues ont entrepris de suivre les changements saisonniers des réserves de carbone des arbres entiers et des organes dans la forêt boréale mature Betula papyrifera arbres.

B. papyrifère, ou bouleau à papier, est un arbre à feuilles caduques à croissance rapide que l'on trouve dans les États les plus septentrionaux des États-Unis et du Canada. C'est un aliment d'hiver important pour l'orignal, mais il fournit de la nourriture à de nombreux autres animaux à d'autres saisons. À l'automne, le cerf de Virginie mange les feuilles. Les tétras mangent les bourgeons. Les mésanges mangent les graines. D'autres animaux vont plus loin, le castor mangeant l'écorce interne et le pic à ventre jaune perçant des trous pour atteindre la sève.

La sève et l'écorce présentent un intérêt particulier, car elles stockent des glucides non structuraux, généralement abrégés en NSC. Lorsque les temps sont bons, les sucres formés par la photosynthèse sont transportés à travers la sève et déposés sous forme d'amidon dans les racines ou les tiges. C'est dans ces NSC qu'un arbre peut stocker de l'énergie pour sa repousse.

Pour découvrir comment les arbres gèrent leurs réserves de glucides non structuraux, Fermaniuk et ses collègues ont mesuré les concentrations de sucres solubles et d'amidon dans dix arbres pendant un an. L'équipe a mesuré les concentrations de glucides non structuraux en prélevant des échantillons de racines fines, de racines grossières, d'écorce interne, de bois de tige, de branches, de brindilles et de feuilles et bourgeons.

L'équipe a également mesuré la croissance des racines et des tiges fines pour voir comment le moment de la croissance était corrélé, ou non, avec les changements dans les réserves de carbone.

Comme prévu, les arbres ont atteint un minimum de réserves au printemps. Le maximum s'est produit à la fin de l'été avec la formation des bourgeons et la fin de la croissance des pousses longues. Ce qui a surpris les auteurs, c'est l'ampleur de la différence. "[L]'ampleur de la fluctuation de la taille du pool NSC au cours de la saison de croissance était vraiment remarquable. À partir de leurs minima, la masse de glucides non structuraux dans les arbres de l'étude a augmenté de plus de 72 % tout au long de la saison de croissance, dépassant largement la fluctuation saisonnière du NSC observée dans B. papyrifère provenant d'un environnement tempéré (environ 28 % d'augmentation ; Ajoncs et al., 2019) », écrivent Fermaniuk et ses collègues.

Les plus grands changements dans les réserves de carbone ont été trouvés dans les branches des arbres, notent les auteurs. « Considérant que la taille minimale du pool NSC des branches s'est produite peu de temps après la sortie des feuilles, nous pouvons, au moins en partie, attribuer cette fluctuation des réserves NSC à la remobilisation des réserves des branches pour alimenter le rinçage et l'expansion des nouvelles feuilles et pousses. ”

À l'arrivée de l'hiver, les arbres ont converti les sucres en amidons, les branches contenant environ la moitié des réserves de glucides. Les botanistes soutiennent que la raison en est peut-être de construire une protection contre le froid. Les cellules du phloème des branches doivent être maintenues en vie, mais l'écorce est plus fine dans les branches, ce qui donne moins d'isolation. De plus, les branches sont exposées aux vents, ce qui donne plus de fraîcheur.

Tout à fait comment B. papyrifère dans cette étude a développé ces fluctuations plus importantes de l'accumulation de carbone n'est pas certain. Les arbres de l'Alberta peuvent être adaptés au climat plus rigoureux ou affinés par la sélection naturelle à l'échelle locale.

Les auteurs déclarent qu'il s'agit de la première étude qui estime de manière exhaustive la dynamique de la taille des bassins non structurels au niveau de l'arbre entier et de l'organe en relation avec la phénologie des espèces boréales matures. B. papyrifère. Leurs recherches indiquent que la comparaison d'un plus grand nombre d'arbres dans différents climats peut produire des résultats intéressants.