La largeur des cernes et les reconstructions hydroclimatiques issues du δ18O permettent de distinguer la sécheresse du sol et la sécheresse atmosphérique dans les forêts de montagne du nord‑est de l’Iran

Pourquoi les vieux arbres des montagnes sèches comptent

Dans une grande partie de l’Iran, l’eau est rare et les sécheresses deviennent plus longues et plus intenses. Dans les hautes montagnes du nord‑est, de robustes genévriers s’accrochent aux pentes rocheuses et enregistrent discrètement ces conditions changeantes dans leur bois. En lisant les lignes fines et les traces chimiques subtiles de leurs cernes, les scientifiques peuvent reconstituer 200 ans d’histoire sur la manière dont différents types de sécheresse ont stressé ces forêts et ce que cela pourrait signifier pour leur avenir.

Deux types d’assèchement du ciel

Toutes les sécheresses ne sont pas identiques pour un arbre. Un type survient lorsque les sols se dessèchent et que les racines peinent à puiser assez d’eau. Un autre apparaît lorsque l’air devient anormalement sec, entraînant l’évaporation depuis les feuilles même si le sol contient encore de l’eau. L’étude porte sur ces deux formes de stress dans les montagnes semi‑arides de Hezar Masjed, au nord‑est de l’Iran, où des bois ouverts de genévriers poussent sur des sols minces et caillouteux. En s’appuyant sur des relevés météorologiques limités et des données mondiales sur la sécheresse, les chercheurs ont suivi la sécheresse liée au sol, décrite par un indice climatique combinant pluie et évaporation, et la sécheresse atmosphérique, mesurée par la force avec laquelle l’air attire l’eau depuis les feuilles.

Ce que les cernes nous disent

L’équipe a prélevé des échantillons sur près de cinquante genévriers longeant une pente escarpée, en forant des carottes étroites dans les troncs sans tuer les arbres. À partir de chaque carotte, ils ont mesuré la largeur de chaque cerne annuel, une méthode classique pour estimer la vigueur de croissance d’un arbre une année donnée. Ils ont aussi extrait et analysé les atomes d’oxygène dans le bois de certains arbres. La proportion relative de ces atomes d’oxygène varie selon la sécheresse de l’air au moment de la formation du tissu. Des cernes larges reflètent principalement la quantité d’eau disponible dans le sol au début de la saison de croissance, tandis que le signal de l’oxygène capture la sécheresse de l’air sur l’ensemble de la saison chaude. En construisant deux archives de 200 ans, l’une basée sur la largeur des cernes et l’autre sur les variations d’oxygène, ils ont dressé un tableau détaillé des conditions de croissance passées.

Rejouer deux siècles de sécheresse

À partir des relevés climatiques modernes couvrant 1984 à 2020, les scientifiques ont établi des liens statistiques entre les données dendrochronologiques et les deux mesures de sécheresse. Les valeurs d’oxygène, prises seules, suffisaient à reconstruire les variations passées de la sécheresse atmosphérique durant les mois chauds. En combinant la largeur des cernes et le signal d’oxygène, ils ont aussi pu reconstituer un indice de sécheresse du sol pendant la saison de croissance, reflétant la quantité d’eau que les arbres pouvaient puiser dans le sol. Ces reconstructions montrent des années sèches fréquentes au cours des deux derniers siècles, mais révèlent aussi des périodes de conditions particulièrement sévères à la fin des années 1800, à certains moments du XXe siècle, et surtout au cours des dernières décennies alors que la région se réchauffe.

Quelle sécheresse nuit le plus aux arbres

Pour étudier la réaction des arbres, les chercheurs ont classé les années en trois groupes — sécheresse sévère, sécheresse modérée et absence de sécheresse — sur la base de la sécheresse atmosphérique, de la sécheresse du sol, ou des deux combinées. Ils ont ensuite comparé les largeurs des cernes avant, pendant et après ces années. La croissance chutait le plus lorsque l’humidité du sol était faible, que l’air soit aussi sec ou non. Les années où sols et air étaient simultanément secs avaient presque autant d’impact, tandis que les années marquées uniquement par une atmosphère sèche entraînaient des baisses de croissance modestes et de courte durée. Même après des sécheresses sévères liées au sol, la plupart des arbres retrouvaient une croissance proche de la normale en environ deux ans, ce qui suggère une certaine résilience mais aussi la fréquence du stress pour ces forêts.

Ce que cela signifie pour les forêts de montagne

L’étude montre que pour les forêts de genévriers du nord‑est de l’Iran, la menace principale n’est pas seulement un air plus chaud et plus sec, mais l’épuisement progressif de l’humidité des sols déjà ras du sol en montagne. La sécheresse atmosphérique agit comme une charge supplémentaire lorsqu’elle coïncide avec un faible apport en eau du sol, poussant les arbres vers leurs limites. Au cours des cinquante dernières années, la part des années de sécheresse les plus intenses, en particulier celles où l’air est très sec, a augmenté. Pour les gestionnaires des terres et les communautés qui dépendent de ces forêts, ces résultats suggèrent que les efforts pour protéger l’humidité du sol — limiter l’érosion, améliorer la couverture du sol et favoriser des espèces tolérantes à la sécheresse — seront essentiels pour maintenir ces massifs boisés d’altitude dans un climat qui se réchauffe.

Citation: Foroozan, Z.P., Mazaherifar, M.H., Aryal, S. et al. Tree-ring width and δ¹⁸O-derived hydroclimatic reconstructions allow a distinction between soil and atmospheric drought in the Mountain Forests of Northeastern Iran. Sci Rep 16, 15601 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52364-3

Mots-clés: cernes d’arbres, sécheresse, forêts de genévriers, climat de l’Iran, humidité du sol