Les cernes des arbres enregistrent les conditions environnementales passées, ainsi que la réponse physiologique de l'arbre à ces conditions. Bien que les largeurs des cernes soient des indicateurs facilement mesurables de la croissance annuelle des arbres, elles sont limitées dans ce qu'elles peuvent nous dire sur des aspects plus détaillés de la physiologie des arbres. Heureusement, nous pouvons utiliser des isotopes stables pour nous aider à déduire la physiologie au niveau des feuilles de l'arbre au cours d'une année donnée. Laisse les échantillons C et O de l'atmosphère et H2O du sol pour la photosynthèse, et ainsi produire des sucres. Certains de ces sucres sont ensuite convertis en cellulose et déposés dans les parois cellulaires du xylème (qui constitue le bois à chaque saison de croissance). Ainsi, les conditions environnementales telles que la sécheresse ou les températures extrêmes, qui affectent la façon dont l'arbre a prélevé du C et de l'O cette année-là, sont à jamais capturées dans l'anneau annuel de l'arbre. Par conséquent, nous sommes en mesure d'utiliser les rapports isotopiques de C et O de la cellulose des cernes (δ13C,δ18O) pour reconstruire les conditions environnementales de croissance (telles que le CO2 dans l'atmosphère et H2O du sol). On peut aussi utiliser ces ratios pour comprendre la physiologie de l'arbre : par exemple, δ13C est une indication du degré d'ouverture des stomates pendant la saison de croissance et reflète la quantité de carbone fixée lors de la photosynthèse par rapport à la quantité d'eau perdue lors de la transpiration.
Récemment dans Tree Physiology, Hartl-Meier et coll. (2014) largeurs de cernes utilisées et δ des cernes13C et δ18O pour comparer les réponses climatiques de l'épicéa, du mélèze et du hêtre, qui ont une gamme de tolérances à la sécheresse, sur trois sites avec une disponibilité variable de l'humidité du sol. δ13C et δ18O aider à brosser un tableau plus complet des réponses physiologiques de l'espèce au climat et ces paramètres ont montré une plus grande sensibilité au climat que le signal de la largeur des cernes. La couverture nuageuse, qui avait les corrélations les plus fortes avec δ13C et δ18O, était lié à des facteurs climatiques qui influencent le comportement stomatique. La sensibilité uniforme entre le climat et δ13C et δ18O était lié à différentes stratégies hydrauliques entre les espèces liées à la profondeur d'enracinement, à la durée de la saison de croissance, au comportement stomatique et à la croissance des espèces à feuilles persistantes et à feuilles caduques. Des études telles que Hartl-Meier et al. (2014) nous montrent l'avantage de combiner les analyses d'isotopes stables avec la recherche traditionnelle sur les cernes des arbres, pour générer une image plus nuancée des interactions plante-environnement, et indiquent clairement que les carottes d'arbres peuvent offrir beaucoup plus d'informations sur les climats passés et la physiologie des arbres qu'au départ. rencontre le regard.
Hartl-Meier C., Zang C., Buntgen U., Esper J., Rothe A., Gottlein A., Dirnbock T. & Treydte K. (2014). Sensibilité climatique uniforme des isotopes stables des cernes des arbres à travers les espèces et les sites dans une forêt tempérée de latitude moyenne,
Physiologie des arbres,
