Les plantes sacrifient leur capacité à s’adapter à la chaleur pour continuer à attirer les quelques pollinisateurs restants

Toutes les sécheresses n’affectent pas les plantes de la même manière. Une nouvelle étude montre que le moment exact où la pluie cesse de pleuvoir peut être aussi important que la quantité totale d’eau reçue par un écosystème.

Les sécheresses automnales ont retardé le début de la floraison, tandis que les sécheresses printanières ont empêché les plantes de produire des fleurs plus tôt. De plus, la réponse change lorsque les espèces grandissent ensemble, ce qui indique que l’étude d’une plante isolée ne permet pas toujours de savoir ce qui va se passer dans la nature.

Rain a aussi un calendrier

Lorsque nous parlons de sécheresse, nous pensons généralement à des semaines sans pluie, à des réservoirs vides ou à des sols craquelés. Mais pour une plante, la quantité d’eau qui lui parvient n’est pas seulement importante. Cela compte aussi quand il arrive.

Une réduction des précipitations au début de la saison de croissance peut coïncider avec la germination et le développement initial. Le même manque d’eau quelques semaines plus tard peut affecter la formation des fleurs, la production de graines ou la fin du cycle de vie.

Qu’est-ce que cela signifie en pratique ? Deux années peuvent enregistrer une quantité de pluie similaire tout en produisant des paysages végétaux complètement différents. Il suffit que les précipitations se concentrent à des moments différents.

Des milliers de plantes sous observation

Les travaux ont été dirigés par les chercheurs Barel Tsafon et Or Gross, sous la direction du professeur Niv DeMalach, de la Faculté d'agriculture, d'alimentation et d'environnement de l'Université hébraïque de Jérusalem.

Pour voir comment le moment de la sécheresse les a affectés, l’équipe a cultivé des milliers de spécimens appartenant à cinq espèces annuelles méditerranéennes. Les plantes ont été réparties dans environ 200 communautés expérimentales et ont poussé à la fois en monocultures et en mélanges de plusieurs espèces.

Tous ont bénéficié de réductions similaires de l’approvisionnement en eau. Toutefois, la période sèche de cinq semaines a été appliquée au début, au milieu ou à la fin de la saison des pluies. Ainsi, les chercheurs ont pu séparer l’effet de la quantité d’eau de l’effet provoqué par le moment où elle se faisait rare.

L'automne a retardé les fleurs

Les résultats ont montré qu’une sécheresse précoce, équivalente à une période sèche lors de l’automne méditerranéen, retardait le début de la floraison. Les plantes ont mis plus de temps à ouvrir leurs premières fleurs et leur période de reproduction a fini par être plus courte.

Cela pourrait avoir des conséquences importantes. Si une espèce fleurit plus tard, elle peut perdre une partie du temps disponible pour produire des graines avant que la chaleur n’arrive et que le sol ne sèche complètement.

Il pourrait également cesser de correspondre à certains insectes pollinisateurs. Une fleur sans abeilles, papillons ou autres animaux pour transporter son pollen a beaucoup moins de chances de se reproduire. Et c’est là que commence une chaîne qui peut affecter l’ensemble de l’écosystème.

Le printemps a avancé la fin

La sécheresse tardive a produit l’effet inverse. Lorsque les pénuries d’eau ont frappé au printemps, les plantes ont arrêté leur floraison plus tôt et ont raccourci la fin de leur saison de reproduction.

C'est une réponse assez logique. Face à la pénurie d'eau, une plante peut accélérer la fermeture de son cycle pour consacrer les dernières ressources disponibles à faire mûrir les graines qu'elle a déjà produites. Il n’y a pas de place pour gaspiller de l’énergie.

Ce qui était surprenant, c’est que la période sèche du milieu de l’hiver a eu beaucoup moins d’effet. La durée et l'intensité de la réduction d'eau étaient similaires, mais le résultat changeait radicalement selon le moment. Le calendrier a tout changé.

Les plantes voisines changent de réponse

L’étude a également révélé que les plantes modifiaient leur floraison lorsqu’elles étaient cultivées aux côtés d’autres espèces. Dans les communautés mixtes, chaque espèce avait tendance à fleurir à un moment légèrement différent, réduisant ainsi le chevauchement avec ses voisines.

Cette séparation temporaire peut diminuer la compétition pour l'eau, les nutriments, la lumière ou les pollinisateurs. Jusqu’à présent, cette répartition des périodes de floraison était principalement associée aux changements développés au cours de longs processus évolutifs.

Cependant, les résultats montrent qu’elle peut également apparaître par le biais de réponses flexibles et sans qu’il soit nécessaire de procéder à des modifications génétiques. Les conditions de croissance et la compétition peuvent pousser chaque espèce vers un calendrier différent.

Ce n'est pas une décision consciente

« La plupart des gens pensent que la sécheresse signifie simplement moins de pluie, mais nous avons constaté que le moment où elle surviendra est également d'une importance capitale », a expliqué Barel Tsafon.

Le chercheur a souligné qu'une quantité d'eau similaire peut générer des résultats très différents si la pénurie apparaît dans une autre phase de la saison. De plus, la réaction dépend en grande partie des plantes qui poussent autour.

DeMalach a précisé que les plantes ne décident pas quand fleurir ni n'acceptent d'éviter la concurrence. Le mécanisme est probablement beaucoup plus simple. Une espèce consomme de l'eau, laissant moins de ressources disponibles à sa voisine et cette rareté oblige la seconde plante à retarder le début de la floraison ou à la terminer plus tôt.

Un problème pour les pollinisateurs

Changer la date de floraison n’affecte pas seulement les plantes. Les abeilles, les papillons et autres insectes dépendent du nectar et du pollen pour se nourrir, tandis que de nombreux oiseaux et petits mammifères ont besoin des graines et des fruits qui apparaissent plus tard.

Si une sécheresse raccourcit la saison des fleurs, les pollinisateurs risquent de trouver moins de nourriture. Le problème peut être encore plus grave lorsque votre propre cycle de vie ne change pas au même rythme.

Une plante peut apporter ses fleurs plus tôt ou plus tard, mais l'insecte qui la pollinise peut quand même apparaître aux dates habituelles. Ce découplage laisse les fleurs sans visiteurs et les animaux sans nourriture. Ce n'est pas rien.

Prédire les écosystèmes sera plus difficile

Les modèles climatiques et écologiques prêtent généralement attention à la température moyenne et au volume total des précipitations. Les nouveaux travaux suggèrent que ces variables ne suffisent pas pour anticiper la réaction des communautés végétales.

Il faudra observer plus précisément la répartition saisonnière des précipitations. Un automne sec peut provoquer un résultat, une pause hivernale en un autre et un printemps sans eau quelque chose de complètement différent.

Des communautés complètes devront également être étudiées. Les expériences axées sur une seule espèce risquent de négliger la compétition et d'autres interactions qui modifient sa réaction à la sécheresse.

Le changement climatique ne modifie pas seulement la pluie

Le changement climatique ne peut pas seulement réduire les précipitations dans certaines régions. Sa régularité change également, avec des périodes sèches plus longues et des pluies intenses concentrées sur moins de jours.

Pour les plantes méditerranéennes, habituées à boucler une bonne partie de leur cycle avant l'été, quelques semaines d'écart peuvent séparer une saison de reproduction normale d'une saison trop courte. Cette chaleur collante qui arrive de plus en plus tôt est également perceptible sur le terrain.

Comprendre ces changements sera essentiel pour protéger la biodiversité, gérer les espaces naturels et anticiper d’éventuels problèmes agricoles. La quantité d’eau reste critique, mais nous savons désormais que le simple fait de regarder le total peut cacher une partie cruciale de l’histoire.

L'étude scientifique a été publiée dans la revue Lettres d'écologie.