Écosystème du pin des marais - Longleaf pine ecosystem

Pins des marais naturellement régénérés dans la forêt nationale de DeSoto , Mississippi

L' écosystème du pin des marais est un habitat forestier de conifères tempéré climacique trouvé dans le sud des États-Unis ; elle comprend de nombreuses espèces végétales et animales rares et est l'une des plus riches en biodiversité en Amérique du Nord . Autrefois le plus grand écosystème d'Amérique du Nord, il occupe maintenant moins du quart de son aire de répartition originale. La dégradation de l'écosystème est en partie due à une récolte excessive de bois , à l' urbanisation et à l' exclusion des incendies . Bien que l'écosystème soit actuellement fortement fragmenté, il abrite encore une grande diversité d'espèces végétales et animales, dont beaucoup sont endémiques. Une gamme de techniques, y compris la plantation de semis de pin des marais, l'introduction de régimes de brûlage dirigé, la gestion de la couverture végétale indigène et le contrôle des espèces envahissantes dans l'écosystème, sont utilisées pour tenter de préserver cet écosystème menacé.

Gamme d'origine

Pendant la période glaciaire , lorsque les glaciers continentaux nord-américains s'étendaient jusqu'au sud jusqu'à certaines parties de la rivière Ohio , le climat était plus froid et plus sec; le pin des marais et les espèces associées poussaient dans les régions côtières éloignées de la glace, de la Floride au Mexique . Pendant l' Holocène , la glace s'est retirée, le climat est devenu chaud et sec, et l'écosystème du pin des marais s'est établi dans son aire de répartition historique.

L'écosystème du pin des marais a été décrit pour la première fois au début des années 1500 par l' Espagnol Hernando de Soto , ainsi que dans des récits d' Amérindiens consignés dans des journaux d'explorateurs européens. Avant la colonisation intensive, cet écosystème se composait de 70 millions d'acres (280 000 km 2 ) de peuplements purs et de 20 millions d'acres (81 000 km 2 ) de pinèdes mixtes; au total, le total était de 90 millions d'acres (360 000 km 2 ). L'écosystème s'étendait du sud-est de la Virginie au nord de la Floride jusqu'à l'est du Texas , formant la couverture terrestre dominante dans la plaine côtière de ces États. Il existe un doute sur l'étendue initiale en raison du manque de données systématiques des régions côtières de la Floride au Mexique. Il existe cependant une abondante littérature de divers explorateurs du sud-est de l'Amérique du Nord remontant à 1608, lorsque le capitaine John Smith a enregistré ses récits de la forêt et les premières exportations de produits de pins à proximité de la nouvelle colonie de Jamestown, en Virginie .

Rôle du feu

L'écosystème du pin des marais est une communauté climacique du feu, c'est-à-dire « une communauté végétale et animale limitée et adaptée à un stade de succession précoce par de fréquentes perturbations causées par le feu ». Le feu détruit d'autres espèces de pins et de feuillus qui pourraient supplanter les pins à longues feuilles.

Avant que les Euroaméricains ne s'installent dans la région, les Amérindiens allumaient régulièrement des incendies afin d'encourager la croissance des plantes mangées par le gibier et de défricher les sous-bois pour faciliter l'occupation et les déplacements dans la forêt. Les feux de forêt , allumés par la foudre des orages d'été, ont également joué un rôle dans l'écosystème. Une fois allumés par les humains ou la foudre, les incendies ont brûlé à travers le paysage pendant des jours, des semaines et même des mois en raison de l'absence de fragmentation de l' habitat par les routes, les chemins de fer ou les villes.

Diversité animale et végétale

Pic cocarde rouge à la cavité du nid dans le pin des marais

L'écosystème du pin des marais est l'un des habitats les plus riches d'Amérique du Nord et son tapis forestier est l'un des plus diversifiés du genre au monde. En 2001, il y a environ 27 espèces fédérales menacées et 100 espèces préoccupantes qui résident dans l'écosystème. Certaines espèces de cet écosystème ont une aire de répartition limitée en raison de la topographie et du climat de certaines régions du système. Les espèces les plus remarquables de l'écosystème sont le pin des marais, le wiregrass et le pic à cocarde rouge, qui ont tous été trouvés dans toute l'aire de répartition historique. Le pin des marais ( Pinus palustris ) se caractérise par des grappes touffues d'aiguilles de 10 pouces (25 cm) de long et de grosses pommes de pin de 6 à 12 pouces (15 à 30 cm) de long. Ces pins sont capables de pousser de 80 à 100 pieds (24 à 30 m) de haut avec un diamètre de 2,5 pieds (80 cm) de diamètre, uniquement dans un sol bien adapté. Le pin des marais est surtout connu pour son écorce épaisse, qui contribue à la résistance au feu et aux épidémies de dendroctone du pin méridional .

Écosystème de Wiregrass sur la côte du golfe

Les graminées de l'espèce Carolina Wiregrass ( Aristida stricta ), qui se trouve dans la partie nord, et le wiregrass du sud ( Aristida beyrichiana ), qui se trouve dans la partie sud, sont les espèces de graminées dominantes de l'habitat. Ces espèces de graminées forment des touffes qui mesurent 6 pouces (15 cm) de diamètre et ont des feuilles plates qui atteignent 20 pouces (51 cm) de long. Ces espèces de wiregrass jouent un rôle clé dans la reproduction et la propagation du pin des marais, car elles contribuent à propager le feu à travers le pays.

Le pic à tête rouge ( Picoides borealis ) était autrefois un habitant commun de cet habitat, mais depuis le déclin de l'écosystème, il a été placé sur la liste fédérale des espèces en voie de disparition. Les pics adultes se caractérisent par une longueur de 7 pouces (18 cm), une tête noire, une tache blanche sur les joues et un dos barré de rayures noires et blanches qui donnent l'apparence d'un dernier. Chez les mâles, une bande rouge au sommet de la tête n'est visible que lorsqu'ils sont jeunes ou de près. Ce pic sélectionne soigneusement le pin des marais, ou des espèces de pin associées de la région, pour la maladie de la pourriture cardiaque . Une fois qu'un arbre est sélectionné, l'excavation d'une cavité prend généralement 2 ans.

Un champ avec S. leucophylla . Des scènes comme celle-ci étaient courantes dans les plaines côtières du sud-est des États-Unis.

L'écosystème du pin des marais abrite d'innombrables variétés de microhabitats. Parmi les plus uniques de ces habitats se trouvent les tourbières à cruche . Les plantes en pichet et leurs plantes compagnes sont spécialisées pour exister dans un ensemble restreint de conditions. L'humidité du sol est critique et de nombreuses communautés de « tourbières » sont en fait le résultat d'une couche d'argile dure et imperméable sous du sable poreux. L'eau de pluie s'infiltre à travers le sable mais s'écoule dans une couche d'argile où elle est piégée (comme une piscine) ou s'infiltre sur le flanc d'une colline. Ces sites humides et pauvres en nutriments sont idéaux pour les plantes carnivores en pichet. Les tourbières communes à de nombreuses zones de feuillus « à bois plat » sont appelées « prairies humides », tandis que d'autres tourbières que l'on trouve sur les flancs des collines sont appelées « pentes d'infiltration ». Le passage de la forêt à la tourbière ouverte n'est pas immédiat. Les forêts se transforment généralement en un habitat de tourbière humide. Cette zone de transition est appelée écotone et abrite une riche variété d'espèces végétales et animales.

Les plantes en pichet ont des feuilles modifiées en forme de tubes creux (qui ressemblent à un pichet d'eau), qui attirent les insectes. Les poils pointant vers le bas et les parois glissantes rendent la fuite difficile et les insectes sont dissous et digérés par les enzymes au fond du pichet. D'autres plantes piègent les petits insectes sur des feuilles plates et collantes avant de les digérer lentement. Plusieurs types de pichets ainsi que d'autres plantes carnivores poussent dans l'écosystème du pin des marais. Les espèces comprennent la sarracénie à capuchon , sarracénie trompette , sarracénie au sommet blanc et sarracénie perroquet . D'autres plantes de tourbière comprennent la racine de colique; crête d'or; beauté des prés (également appelée fleur de cerf); carex à sommet blanc; le milkwort orange (aussi appelé « bog Cheetos » en raison de leur ressemblance avec la marque de snacks ) ; boutons de tourbière (également appelés "épingles à chapeau"); plusieurs espèces d'orchidées; et bien d'autres fleurs sauvages. Les conditions d'humidité du sol et le plein soleil sont essentiels pour ces plantes. La plupart de ces plantes de tourbière ont une faible tolérance à l'ombre. Les tourbières à pichets sont des habitats dépendants du feu. Les incendies fréquents communs à l'écosystème des marais empêchent les arbustes ligneux d'empiéter sur les tourbières. Sans feu, les arbustes friands d'humidité envahissent les tourbières asséchées et ombragent les plantes herbacées.

Malgré la grave mise en danger et la dégradation de l'écosystème du pin des marais, de nouvelles espèces y sont encore décrites en raison de sa forte biodiversité. En 2018, l'une des plus grandes salamandres du monde , la sirène réticulée , a été décrite dans les zones humides de l'écosystème du pin des marais le long de la plaine côtière du golfe .

Déclin

Le déclin de l' écosystème a d'abord été lent, à mesure que la population amérindienne diminuait (en grande partie à cause de la propagation des maladies épidémiques de l'Ancien Monde) et, avec elle, mettait délibérément des incendies. À leur tour, les colons européens ont progressivement commencé à utiliser le feu comme outil de gestion, à l'instar des traditions existantes en Angleterre , en Écosse et en Irlande . L'introduction du porc à dos rasoir ( Sus scrofa scrofa ) a causé des dommages considérables aux plantes, y compris aux semis de pin des marais.

Au cours des XVIIe et XVIIIe siècles, l'exploitation et le défrichement de la forêt se sont intensifiés. Les petites pièces d'habitation telles que les cabanes en rondins ont été construites en rondins de pin des marais. Comme l'arbre faisait du bon bois d'œuvre, il fut bientôt exporté. La résine de pin des marais a été extraite pour la production d'approvisionnements navals . Pour obtenir la résine du pin des marais vivant, les pionniers ont d'abord coupé et enlevé le bois exposant une cavité profonde, appelée boîte à la base de l'arbre. Ensuite, une coupe de taille moyenne en forme de V a été réalisée au-dessus de la boîte pour démarrer l'écoulement de la résine dans la boîte. Au fur et à mesure que la résine coulait dans la boîte, elle était collectée et placée dans des barils pour l'expédition. Des années plus tard, l'arbre lui-même deviendrait faible et sensible aux tempêtes de vent.

Des routes et des voies ferrées ont été construites à divers endroits dans le sud-est à partir des années 1800 pour le transport et l'exploitation forestière, ce qui, avec la construction de colonies, a provoqué la fragmentation de l' habitat dans l'écosystème.

Après la guerre civile en 1865, le boom agricole a commencé. De nombreux pionniers avaient entendu parler de la culture de rente du coton , bientôt l'achat de terres et le défrichement des terres augmentèrent considérablement. Avec ce changement soudain dans l'utilisation des terres, l'ajout de grandes plantations a également été établi dans l' écosystème . À la suite de ce boom et de l'ajout de droits d'exploitation forestière et de transport, la perte d'habitats augmentait à un rythme alarmant.

Au début des années 1900, davantage d'habitats perdus étaient dus à la Première Guerre mondiale . De vastes acres de pin des marais dans le sud-est ont été défrichés pour aider à la construction de navires pour l'effort de guerre. Avec cette poussée de la demande, 1909 a marqué le pic de la production de bois de pin des marais. À cette période, on s'est rendu compte que le déclin de l'écosystème était éminent à travers le paysage dénudé avec peu de régénération du pin des marais. Ainsi, pour compenser les pertes, la replantation de certaines zones de coupe à blanc dans l'écosystème a été plantée par les propriétaires fonciers et les membres du Civilian Conservation Corps pendant la Grande Dépression du milieu des années 1900. Bien que dans certains secteurs, les propriétaires terriens du sud-est aient appris au fil des ans que le pin des marais était un arbre à croissance lente et ont donc commencé à replanter l'écosystème avec des espèces d'arbres à croissance plus rapide comme les pins rémanents et à encens . Cette replantation a permis une croissance plus rapide des arbres et une plus grande production de bois d'œuvre.

En 2011, il ne restait plus que 3 millions d'acres (12 000 km 2 ) environ de l'écosystème du pin des marais en Amérique du Nord . Cette baisse significative de la superficie de l'écosystème marque une diminution de 97 pour cent. En négligeant l' écosystème , aujourd'hui, il est décrit comme étant inégal et inégal dans la distribution à travers le paysage. De la superficie actuelle de 3 pour cent de l'écosystème, il reste 8 856 acres (3 584 ha) de vieux peuplements de pin des marais .

Préoccupation de l'écosystème aujourd'hui

Dans le passé, les premières préoccupations concernant l'écosystème du pin des marais ont été portées à l'attention au début des années 1900. Ces préoccupations étaient principalement axées sur la régénération des peuplements de pin des marais récoltés et des peuplements de pins restants dans l'écosystème. Des hommes comme Henry E. Hardtner et Herman H. Chapman ont été parmi les premiers à collaborer pour mettre en œuvre la régénération des longues feuilles dans l' écosystème . Plus tard, le Service forestier des États-Unis a reconnu et étudié la nécessité du feu dans l'écosystème. Le feu (feu allumé par l'homme) a été mis en œuvre sur la forêt nationale.

Les principales préoccupations pour l'écosystème du pin des marais au XXIe siècle sont l' urbanisation et la suppression des incendies . La population nord-américaine augmentant d'environ 2,5 millions de personnes par an, la compétition pour l'espace s'intensifie. La menace pour l'écosystème du pin des marais émane du défrichement des terres pour les entreprises commerciales et les développements domiciliaires. La suppression des incendies est également en fin de compte causée par le développement, car l'augmentation de l' interface entre les zones sauvages et les zones urbaines entraîne une mise en danger accrue des incendies de forêt pour l'homme et une incitation accrue à les supprimer. La fragmentation de l'habitat résultant du développement a également empêché les incendies de forêt à grande échelle qui ont historiquement maintenu l'écosystème. L'absence de feu dans l'écosystème restant a entraîné sa détérioration supplémentaire. En conséquence, le gouvernement fédéral et les agences gouvernementales des États de l' Alabama , de la Floride , de la Géorgie , de la Louisiane , du Mississippi , de la Caroline du Nord , de la Caroline du Sud , du Texas et de la Virginie se sont associés pour fournir de l'aide à cet écosystème essentiel. Cette aide se présente sous la forme de programmes de partage des coûts, mis en place par les États pour aider les propriétaires fonciers privés en matière d'éducation, d'aide financière et d'orientation sur la restauration de l'écosystème du pin des marais.

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