Dans les forêts tropicales sèches, la végétation se gonfle d’eau à la fin de la saison humide puis la stocke pendant la saison la plus sèche de l'année. Cette grande quantité d'eau emmagasinée permet aux arbres de développer des feuilles environ un mois avant la nouvelle saison des pluies. Ce résultat surprenant est révélé pour la première fois.

Grâce à des observations satellites, les travaux de l'Université de Copenhague et l'Inra, menés en collaboration avec le CEA, le CNRS, le CNES et Bordeaux Science Agro, ont montré que les variations saisonnières du contenu en eau de la végétation et du développement des feuilles sont fortement synchrones dans les régions boréales et tempérées. En revanche, de manière plus surprenante, ils ont démontré que ces variations sont fortement asynchrones dans les forêts tropicales sèches où l'augmentation du stock d'eau de la plante précède le verdissement de la végétation ("vegetation greening") de 25 à 180 jours. Leurs travaux se sont concentrés dans la région forestière du Miombo qui couvre une surface immense - plus de 2,7 millions de km2 au sud de la forêt Equatoriale en Afrique. Dans cette région, les observations satellites montrent clairement que l'indice foliaire (LAI) commence à augmenter plusieurs semaines avant le début des pluies, un signe clair du verdissement « pré-pluie » déjà révélé par de nombreuses études. Les mécanismes impliqués dans ce phénomène ne sont pas encore bien compris mais impliquent probablement des coûts énergétiques importants pour les plantes, qui doivent développer non seulement leur système racinaire pour accéder à l'eau du sol en profondeur mais également leurs branches pour accroître leur capacité de stockage.

La nouveauté vient ici des observations de l’indice L-VOD obtenu grâce au données du satellite ESA (Agence européenne spatiale)-CNES SMOS (un indicateur précieux de la dynamique du contenu en eau des plantes) qui montrent que la végétation du Miombo, se gonfle d'eau à la fin de la saison humide (lorsqu'il y a une diminution des pertes d'eau par transpiration), qu'elle stocke dans les tissus ligneux durant la plus grande partie de la saison sèche, jusqu'à l'émergence des nouvelles feuilles, quelques semaines avant les premières pluies de la saison humide. Or, cette émergence précoce des feuilles a des avantages physiologiques et écologiques, réduisant fortement le décalage temporel existant entre le début de la saison des pluies et celui de l'activité photosynthétique. Ce comportement hydraulique étonnant avait déjà été observé dans des expérimentations in situ menées sur quelques arbres dans les forêts tropicales sèches, en particulier au Costa Rica. Mais, cette nouvelle étude est la première démontrant qu'il s'agit en réalité d'un phénomène à très grande échelle, visible sur des régions forestières aussi vastes que la forêt du Miombo, ainsi que dans des régions au nord de l'Afrique équatoriale et dans le Cerrado au Brésil.

De plus, ces processus physiologiques et hydrologiques ne sont toujours pas inclus dans les modèles du système Terre. Aussi, le nouveau jeu de données L-VOD sera essentiel pour améliorer la nouvelle génération de modèles du système Terre, conduisant ainsi à de meilleures projections du climat futur et du cycle de l'eau dans ces régions du monde.

Communiqué de l'INRA 
Lire l'article de Nature Ecology & Evolution (an)