Forêts de conifères
Les forêts de conifères sont dominées par des gymnospermes tels que des pins, des épicéas et des sapins. Les conifères ont été les premières plantes à développer des graines. Les gymnospermes (des mots grecs gymnos, signifiant “nu”, et sperma, signifiant “graine”) ont des graines exposées à l’environnement sur des cônes. Chez la plupart des espèces, les cônes mâles et femelles se trouvent sur le même arbre, mais les genres Juniperus (genévrier) et Taxus (ye) ont des espèces avec des arbres mâles et femelles séparés. Les cônes mâles sont plus petits que les cônes femelles et produisent du pollen au printemps. Les cônes femelles plus gros ne peuvent être fécondés que lorsqu’ils sont jeunes et souvent imperceptibles. La plupart des conifères dépendent du vent pour transporter leurs grains de pollen magnifiques et de forme diverse jusqu’au cône femelle.
Le phylum Coniferophyta est organisé en deux ordres. Les schémas de classification plus anciens comprenaient un troisième, Ginkgoales, ne contenant qu’une seule espèce (Ginkgo biloba); les schémas de classification plus récents placent maintenant le Ginkgo dans son propre phylum, Ginkgophyta. Coniferales, avec cinq familles et plus de six cents espèces, y compris les espèces les plus souvent identifiées aux forêts de conifères, est l’ordre le plus peuplé. Certaines des plantes les plus remarquables au monde se trouvent dans les Coniferales. Le pin de Bristlecone (Pinus aristata) peut vivre jusqu’à plus de six mille ans; les séquoias côtiers (Sequoia sempervirens) atteignent plus de cent mètres de haut; et le pin de Monterey (Pinus radiata) est l’une des espèces de bois les plus productives. L’ordre des Taxales comprend deux familles et plus de trente espèces, mais il est surtout connu pour le genre Taxus ( poisonous vénéneux).
Feuilles de conifères
La plupart des conifères sont à feuilles persistantes, ce qui signifie qu’ils conservent des feuilles vertes, généralement des aiguilles, toute l’année. Les aiguilles existent dans toutes les familles. Des feuilles ressemblant à des écailles obscurcissant souvent la partie ligneuse de la pousse existent dans les familles des Cupressacées, des Podocarpacées et des Taxodiacées. La famille des Podocarpacées contient les seuls conifères à feuilles larges. Deux genres, le pin céleri (Phyllocladus, présent dans l’hémisphère sud) et le pin parasol japonais (Sciadopitys), ne contiennent pas de vraies feuilles et effectuent plutôt la photosynthèse en utilisant des pousses spécialement adaptées.
Dans les climats avec des hivers doux et humides et des étés chauds et secs, les adaptations à la sécheresse et la capacité de faire de la photosynthèse tout l’hiver confèrent aux conifères à feuilles persistantes un net avantage sur les angiospermes à feuilles caduques. Dans la forêt boréale, les conifères réussissent grâce à une combinaison de facteurs. Premièrement, les saisons de croissance sont courtes et les conifères peuvent commencer la photosynthèse avec une canopée pleine dès que les températures se réchauffent. Deuxièmement, comme les aiguilles durent de deux à dix ans, les conifères doivent remplacer moins de feuilles chaque année que les arbres à feuilles caduques. Comme les feuilles nécessitent de grandes quantités de nutriments, les zones pauvres en nutriments (comme la forêt boréale et le sud-est des États-Unis) sont souvent dominées par des conifères. Troisièmement, les conifères sont plus capables de résister aux stress de sécheresse périodiques courants dans la forêt boréale. Enfin, dans les climats où les températures descendent en dessous de -45 ° C, les conifères peuvent survivre là où les angiospermes ne le peuvent pas.
Presque tous les conifères sont à feuilles persistantes, mais il existe quatre genres à feuilles caduques: Larix, Pseudolarix, Metasequoia et Taxodium. Le Larix et le Pseudolarix (nom commun mélèze) vivent dans la forêt boréale. En plus de posséder une bonne résistance au froid, les mélèzes ont des taux de photosynthèse élevés, rincent tôt au printemps et utilisent les nutriments de manière très efficace. Le métaséquoia, le séquoia de l’aube, pousse bien sur les sites humides. Taxodium, le cyprès des marais, pousse dans les eaux stagnantes du sud-est des États-Unis et de certaines parties du Mexique.
Répartition des forêts de conifères
Les forêts de conifères existent dans de nombreux climats à travers le monde. La famille des Podocarpacées est distribuée dans les climats tropicaux et subtropicaux en Amérique du Sud et en Asie du Sud-Est. De petites zones du sud du Chili et de l’ouest de l’Argentine abritent des espèces de conifères Araucaria vivant avec des espèces de feuillus à feuilles persistantes. Le Mexique et l’Amérique centrale ont des forêts de pins dans des chaînes de montagnes de haute altitude. L’ouest de l’Amérique du Nord et le Japon abritent un million de kilomètres carrés de forêts tropicales de conifères côtières. Avec près de seize millions de kilomètres carrés, les forêts boréales de latitude nord contiennent la grande majorité de la superficie des forêts de conifères. La forêt boréale eurasienne commence en Scandinavie et s’étend vers l’est dans une bande s’élargissant jusqu’à la péninsule du Kamtchatka dans l’est de la Russie. La forêt atteint sa limite la plus septentrionale à 73 ° 30 ‘N en Sibérie, mais ne se trouve généralement pas plus au nord que 68 ° N. En Amérique du Nord, la forêt boréale orientale s’étend de 45 ° N à 55 ° N; la forêt occidentale s’étend de 55 ° N à 69 ° N. Les zones boisées appelées forêts subalpines couvrent environ trois millions de kilomètres carrés dans les montagnes rocheuses américaines, les zones de moyenne altitude dans l’Himalaya et d’autres chaînes de montagnes tempérées.
Forêts de conifères aux États-Unis et au Canada
Les forêts de conifères américaines et canadiennes suivent une règle générale que l’on trouve dans le monde entier: lorsque les températures se refroidissent, la diversité des espèces diminue. En Alaska et dans le nord-ouest du Canada, la forêt boréale est principalement composée d’épinettes noires (Picea mariana), d’épinettes blanches (Picea glauca) et de mélèzes (Larix laricinia). Plus au sud et dans les régions isolées et chaudes du nord, le peuplier faux-tremble et le bouleau s’entremêlent. Dans le centre du Canada, on trouve le pin tordu (Pinus contorta), le pin gris (Pinus banksiana) et le sapin baumier (Abies balsamea). À l’est des Grands Lacs, le pin rouge (Pinus resinosa), le pin blanc de l’Est (Pinus resinosa), les chênes et les érables sont communs.
Les Montagnes Rocheuses ressemblent à la forêt boréale mais se distinguent par la présence de sapins subalpins (Abies lasiocarpa). L’épinette d’Engelmann (Picea engelmannii) remplace l’épinette noire et l’épinette blanche. Dans les Rocheuses centrales, les régions plus sèches des Rocheuses du nord et les hautes altitudes des Rocheuses du sud, le sapin de Douglas (Pseudotsuga menziesii) et le pin ponderosa (Pinus ponderosa) sont communs. Dans les Rocheuses du sud, l’épinette d’Engelmann reste à des altitudes plus élevées. Le pin de Piñon (Pinus edulis) et le genévrier des Montagnes rocheuses (Juniperus scopulorum) occupent la limite prairie-forêt. Le tremble tremblant existe dans les montagnes Rocheuses.
La forêt pluviale tempérée, qui s’étend le long de la côte nord de l’Amérique du Nord, du nord de la Californie au sud de l’Alaska, contient du thuya plicata de l’Ouest, du sapin de Douglas, du sapin argenté du Pacifique (Abies amabilis), de l’épinette de Sitka (Picea sithcensis) et de la pruche (Tsuga heterophylla). Les séquoias (Sequoia sempervirens) indiquent la limite sud de la forêt tropicale tempérée. Le séquoia géant (Sequoia gigantea), l’un des plus grands arbres du monde, pousse bien sur les Sierras occidentales en Californie.
Interactions plantes-Animaux
La plupart des conifères ne dépendent pas des insectes, des oiseaux ou des mammifères pour distribuer leurs graines et ont donc moins d’exemples d’interactions plantes-animaux facilement observables que les plantes à fleurs. Néanmoins, les insectes, les oiseaux et les mammifères entretiennent des interactions remarquablement diverses avec les conifères de leur habitat.
À quelques exceptions près, les insectes dans les forêts de conifères sont des ravageurs. Les papillons de nuit et les papillons sont très destructeurs, tout comme les vers de bourgeons de l’épinette. Toutes les forêts de conifères ont un certain niveau d’infestation d’insectes. Les forêts vigoureuses utilisent la sève et d’autres composés pour se défendre contre les insectes et sont rarement endommagées de manière catastrophique. Les forêts en déclin à la suite de la suppression des incendies ou d’une mauvaise gestion sont beaucoup plus sensibles aux épidémies d’insectes.
Les oiseaux des forêts de conifères mangent des graines et aident parfois par inadvertance à planter des arbres. Le casse-noisette de Clark, par exemple, recueille des graines de pin à écorce blanche (Pinus albicaulis) et de pin souple (Pinus flexilis) et les amène dans des zones de nidification jusqu’à 45 kilomètres. Les oiseaux collectent plus de graines qu’ils n’en mangent et les restes germent. Les oiseaux mangeurs d’insectes tels que les mésanges, les sittelles et les pics aident à contrôler les populations d’insectes. Les hiboux et les faucons vivent dans les forêts de conifères et beaucoup, comme la chouette tachetée, utilisent des conifères morts pour leurs sites de nidification.
Les souris et les écureuils sont les mammifères les plus communs dans la forêt de conifères. Pendant l’été, ces animaux mangent des bourgeons, des baies, des graines et même de l’écorce. Les écureuils planifient à l’avance pour l’hiver en ramassant des cônes. Comme pour les oiseaux, toutes les graines ne sont pas mangées et certaines germent dans de nouveaux arbres. Les cerfs, les wapitis, les lions de montagne, les ours et les autres grands mammifères présents dans les forêts de conifères ne consomment pas de quantités importantes de graines ou de feuillage. En mâchant complètement autour d’un arbre, les porcs-épics interrompent le flux de sucres des feuilles aux racines. Ils sont le seul mammifère en dehors des humains connu pour tuer les conifères.
Forêts de conifères naturelles et gérées par l’Homme
Les forêts de conifères existent le long d’un gradient allant de purement naturelles à purement créées par l’homme. La forêt boréale, parce qu’elle est si inhospitalière et contient souvent des arbres commercialement indésirables, contient les plus grandes forêts naturelles de conifères. Les feux de forêt, les épidémies d’insectes et d’autres perturbations sont généralement incontrôlables dans les forêts boréales éloignées. Dans ces forêts, il existe une variété d’espèces d’arbres et de sous-bois; une vie animale, insecte et microbienne abondante; et un cycle naturel du feu.
Pendant la majeure partie du XXe siècle, le Service des forêts des États-Unis a mené une politique de suppression totale des incendies. Sans feu, les peuplements ouverts de pins ponderosa ont été envahis par des fourrés denses de douglas taxifoliés et de pins tordus. Les épidémies d’insectes sont devenues courantes et les combustibles ont commencé à s’accumuler sur le sol de la forêt. Des incendies incontrôlables et dévastateurs tels que l’incendie du parc national de Yellowstone en 1988 ont provoqué un changement dans l’opinion publique et scientifique; les gestionnaires forestiers ont commencé à réincorporer le feu par des brûlures contrôlées et les forêts commencent maintenant le long processus de retrouver leur relation naturelle avec le feu.
Dans les forêts de plantation, les entreprises forestières sont intéressées à produire le maximum de bois commercial possible, et non à maintenir une communauté forestière diversifiée. De nombreuses zones sont plantées avec une seule espèce en même temps. Les conifères tels que le pin de Monterey et le pin sylvestre (Pinus caribaea), parce qu’ils poussent droit et rapidement, sont des arbres de plantation populaires. Le manque de diversité des espèces et la disposition géométrique des forêts rendent les plantations très différentes des forêts naturelles ou partiellement gérées. Les plantations ne supportent pas la diversité des écosystèmes et ne sont pas souhaitables pour les loisirs. La société, cependant, a une forte demande de produits forestiers et la maximisation de la production de plantations réduit la nécessité d’exploiter d’autres forêts.
voir aussi Biome; Conifères; Forêts de Feuillus; Écologie, Feu; Forestier; Sylviculture; Ginkgo; Séquoia; Arbres.
Michael A. White
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