Les scientifiques observant le mouvement quotidien des branches de la créosote ont découvert que même les branches mortes bougent en réponse aux changements de l’air.

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À quel point les arbres sont-ils statiques ? De nombreuses recherches ont été menées sur la façon dont les tissus non ligneux se déplacent, mais pas tellement sur la façon dont le bois se déplace. Alesia Hallmark et ses collègues de l’Université du Nouveau-Mexique utilisent des photos du réseau PhenoCam pour observer comment les branches d’une plante ligneuse se déplacent au fil du temps dans un article publié dans Ecosphere. Ils découvrent que les deux branches vivantes se déplacent sur une journée, mais que les branches mortes font de même.

Il existe de nombreux exemples de mouvement des plantes. Les fleurs peuvent suivre le soleil. Les vrilles peuvent former un cercle jusqu’à ce qu’elles puissent s’enrouler autour d’un support. Les feuilles peuvent revenir pour piéger les proies dans Venus Flytrap ou pour les protéger dans Mimosa. Mais les branches de plantes ligneuses, bougent-elles ou sont-elles solides ? Pour trouver la réponse, il faut passer beaucoup de temps à observer les changements dans les plantes. Heureusement, les botanistes ont mis en place un réseau pour ce faire.

Le réseau PhenoCam est un ensemble de sites dans le monde, d’Utqiagvik, en Alaska, au nord, à Lauder, en Nouvelle-Zélande, au sud.

Tous ces sites sont sous observation, généralement avec la StarDot NetCam. Toutes les demi-heures, la caméra prend un instantané des plantes. Ces caméras téléchargent leurs images dans une galerie, à laquelle vous pouvez accéder et examiner.

Hallmark et ses collègues ont utilisé des photos de caméras installées au National Ecological Observatory Network (NEON). Les appareils photo néon prennent jusqu’à quatre photos par heure, ce qui améliore les chances de voir des mouvements plus rapides, selon les botanistes. Ils étaient particulièrement intéressés par l’aube et la nuit lorsque la lumière et les températures commencent à changer. Ils soulignent qu’il s’agit d’une nouvelle utilisation des caméras dans leur article.

« Nous avons pu capturer des photos à partir d’un référentiel public existant, le réseau PhenoCam, pour documenter rétroactivement les mouvements de branche à travers le spectre des sites de surveillance des écosystèmes (NEON), malgré le fait que ces caméras n’étaient pas initialement installées à cette fin. Bien que les photos numériques offrent des données de résolution inférieure à celles des techniques TLS utilisées dans les recherches précédentes, nous avons pu les utiliser pour surveiller à distance les mouvements de succursales sur de nombreux sites à haute fréquence (par heure) sur de longues périodes (de quelques mois à plusieurs années) et facilement. distinguer les branches vivantes des branches mortes. Les caméras numériques sont des instruments peu coûteux, faciles à utiliser, omniprésents et non invasifs pour étudier les mouvements des plantes. Des facteurs tels que le vent ou les fortes pluies peuvent masquer les images, mais cet inconvénient est courant dans de nombreux capteurs, y compris TLS. Les caméras utilisées pour la surveillance biologique sont souvent co-localisées avec des stations météorologiques, des tours de flux et d’autres réseaux de détection. Compte tenu de la prévalence des images de caméras avec les données des capteurs environnementaux associés, les photographies sont un support idéal pour une étude plus approfondie de la relation entre les mouvements des plantes et les facteurs abiotiques. « 

Larrea tridentata. Créosote. Image : Toile.

Ils se sont ensuite concentrés sur la brousse à créosote dans le refuge faunique national de Sevilleta, dans le centre du Nouveau-Mexique. Les arbustes ici étaient intéressants en raison de la météo de 2011. En février, la température est tombée à −30 ° C. C’était une mauvaise nouvelle pour les arbustes à créosote qui ont subi de graves réactions de canopée. Les plantes ne sont pas mortes mais sont plutôt revenues de la base de la plante. Alors maintenant, beaucoup de plantes ont des couronnes de branches mortes.

Entre fin juillet 2015 et début décembre, l’équipe a observé le déplacement des branches. Ils ont également suivi les données météorologiques et de température du sol pour se faire une idée du climat et du microclimat autour des plantes.

Les botanistes ont découvert que les branches tombaient au début de la journée et se levaient le soir ou le soir. Mais Hallmark et ses collègues notent que le mouvement n’est pas si simple.

« Nous avons trouvé des différences subtiles mais cohérentes dans le calendrier des mouvements des branches vivantes et mortes. Alors que les schémas de mouvement massifs étaient les mêmes dans toutes les branches – les horizons s’élevant la nuit et tombant au sol pendant la journée – il y avait un délai constant entre les branches vivantes et mortes. Nous avons ensuite tiré parti de l’instrumentation du site de colocalisation pour corréler les mouvements des branches actives et mortes avec les moteurs potentiels de maturation. Dans les deux cas, les mouvements des branches semblaient être causés par la teneur en humidité de l’air. Sur la base de nos résultats, nous supposons que les branches de créosote tombent mortes et se dessèchent en réponse à l’humidité (ou à l’humidité) de l’air, tandis que les branches vivantes réagissent davantage aux changements de pression de vapeur d’air (ou à la sécheresse). Ces facteurs sont corrélés, mais les diverses réactions révèlent comment ce bois réagit lorsque les fibres de bois sont exposées à l’atmosphère par rapport à lorsque la teneur en eau interne est contrôlée par des stomates vivants, des éléments vasculaires intacts et des tissus d’écorce protecteurs. « 

La variation de l’emplacement des branches peut aider la plante à réguler la température du sol. L’équipe a découvert que, pendant les mois les plus chauds, le sol sous les arbustes à la créosote pouvait être plus froid de plus de trois degrés centigrades que le sol environnant. Ils soutiennent que cela pourrait avoir des implications pour l’évaporation et la perte d’eau dans le sol sous la brousse.

Hallmark et ses collègues disent que cette offre devrait être prise en compte lors de la recherche sur la façon dont les plantes régulent leur environnement. « L’hypothèse selon laquelle les plantes ligneuses ont une architecture statique imprègne de nombreux domaines de la théorie et de la méthodologie scientifiques. Nous encourageons les co-scientifiques à envisager des mouvements de branche dans les deux sens dans les futurs plans d’étude. Soit dit en passant, nous avons constaté que les différences d’emplacement des branches au cours d’une journée modifiaient de plus de 20 % la taille totale de la canopée et les estimations de la biomasse dérivées des créosotes en utilisant le volume : relations multimodales biométriques. « 

« L’utilisation de systèmes automatisés pour suivre les mouvements des branches sur de longues périodes d’étude pourrait nous aider à mieux comprendre la physiologie des plantes et l’adaptation au stress à travers une gamme d’espèces et d’habitats. Plutôt que d’être un phénomène intéressant, ces mouvements peuvent donner un aperçu des changements quotidiens du comportement de stress et des interactions environnementales qui n’étaient auparavant observés que pendant des saisons entières ou des cycles de vie des plantes. « 

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