Cette étude montre qu’il serait possible de protéger les forêts indigènes des espèces invasives en limitant la quantité de lumière atteignant le sol. Les chercheurs ont en effet constaté que celle-ci, en particulier au printemps et à l’automne, s’avérait critique pour le nerprun, une espèce exotique envahissante en Amérique du Nord.
L’influence majeure de la canopée forestière sur le développement des espèces végétales invasives
Dans le cadre de ces travaux récemment publiés dans la revue Forest Ecology and Management, une équipe de chercheurs américains et australiens s’est concentrée sur le nerprun commun (Rhamnus cathartica), espèce d’arbuste envahissante en Amérique du Nord, qui évince les plantes indigènes, dégrade les sols et les forêts et menace les espèces animales en dépendant. « Rien qu’au Minnesota, nous dépensons chaque année des millions de dollars pour endiguer les invasions de nerprun et nous en perdons bien plus sous la forme d’une baisse de la qualité globale des forêts », explique Michael Schuster, chercheur à l’université du Minnesota et co-auteur de l’étude.
Selon Schuster, pour créer des environnements résistant à l’invasion du nerprun, et ainsi limiter les coûts et les atteintes au capital naturel, il était indispensable de comprendre quelles caractéristiques des forêts avaient le plus d’influence sur l’établissement et le développement de cette espèce invasive. « La structure de la canopée forestière a une grande influence sur le développement du nerprun. Nous nous sommes donc demandé comment les changements dans sa composition pouvaient contribuer à rendre les forêts moins vulnérables à cette espèce », avance le scientifique.
Au cours d’une expérience s’étant étalée sur trois ans, l’équipe a donc fait pousser des semis de nerprun sous différents types de canopées, en mesurant la quantité de lumière dont bénéficiaient les semis. La première canopée était composée d’espèces à feuillage caduc, comme le bouleau, la seconde d’espèces à feuillage persistant, comme le pin, tandis que la dernière était un mélange d’espèces à feuillage caduc et persistant.
« En utilisant ces observations en combinaison avec un modèle statistique de la disponibilité de la lumière forestière, nous avons montré que les forêts qui étaient capables de bloquer 96 % de la lumière entrante au printemps ou en automne pouvaient résister efficacement à l’invasion du nerprun », précise Schuster.
Le printemps et l’automne, périodes critiques pour le nerprun
« Globalement, les espèces à feuillage persistant génèrent davantage d’ombre que les espèces à feuillage caduc, nous nous attendions donc à ce que le développement du nerprun soit le plus impacté dans les zones où les niveaux de lumière, indispensable à la plupart des plantes, étaient extrêmement faibles », ajoute le scientifique. « Nous avons donc été particulièrement surpris de constater qu’une canopée produise ou non beaucoup d’ombre en été ne faisait pas grande différence. Pour le nerprun, c‘était le printemps et l’automne qui comptaient. »
Chez les végétaux, la phénologie est l’étude de leurs phases de développements saisonniers (feuillaison, floraison, fructification, jaunissement automnal), liés à certains paramètres climatiques. S’il est largement admis que les changements de saison affectent l’équilibre naturel, l’étude de Schuster et ses collègues a montré qu’il existait des « périodes critiques » pour le nerprun, du début à la fin des saisons de croissance. « Certains types de forêts peuvent être intrinsèquement vulnérables à l’invasion par le nerprun lorsque leur feuillage pousse ou tombe », souligne le scientifique.
Par conséquent, les auteurs de l’étude estiment que les gestionnaires forestiers souhaitant améliorer la résistance de leurs forêts aux invasions de nerprun sur le long terme pourraient envisager d’introduire des espèces contribuant à réduire la quantité de lumière atteignant le sol de la forêt n’étant pas historiquement présentes dans la région, comme les conifères, bien que cette approche ne soit pas sans risques.
« De nombreuses forêts de chênes n’ont tout simplement pas la capacité de résister au nerprun. Elles s’effeuillent dès la fin du printemps, ce qui crée des sous-bois peu sombres. Toutefois, si nous changeons leur composition afin qu’elles aient des phénologies excluant le nerprun, nous risquons de chasser par inadvertance certaines espèces indigènes importantes », souligne Schuster. « La question est donc de savoir si nous pouvons conserver les communautés végétales pour avoir à la fois des espèces souhaitables et produire suffisamment d’ombre au printemps et à l’automne pour empêcher le nerprun de se développer. »
L’équipe étudie actuellement les moyens les plus efficaces de créer de l’ombre dense en utilisant un mélange d’espèces de plantes indigènes. Ce qui permettrait de protéger à l’avenir les plantes et les animaux indigènes vulnérables et de réduire le coût toujours croissant de la lutte contre la progression constante des espèces envahissantes.
Si le nerprun n’était pas si invasif, il pourrait être utilisé pour l’ameublement :