KKL-JNF et NASA : Réchauffement climatique, une nouvelle étude pour identifier les plus grands arbres (Zavit)
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Zavit. Une nouvelle étude terrestre basée sur des photos satellites de la NASA et des données du KKL-JNF a identifié les arbres les plus hauts d’Israël. De quels arbres s’agit-il, où peut-on les voir et comment se comporteront-ils dans un climat plus dur ? Les arbres détiennent certains records les plus impressionnants du monde naturel en ce qui concerne leur âge et leur hauteur. Comme de nombreuses merveilles de la nature, ils sont menacés.
Cela a été le cas lors des récents incendies de forêt qui ont brûlé plus de 9195 km2 à travers la Californie. Rien que l’année dernière, on estime que les incendies ont détruit entre 7500 et 10600 grands séquoias (Sequoiadendron giganteum). Les plus anciens peuvent capturer jusqu’à dix fois plus de CO2 atmosphérique par hectare que les forêts sans séquoias, selon le projet Sequoia basé au Royaume-Uni.
Des incendies récurrents ont détruit des centaines de maisons, d’innombrables arbres et mis en danger d’autres arbres d’importance écologique dans la forêt nationale de Redwood en Californie, comme Hyperion, un séquoia côtier (Sequoia sempervirens) l’arbre le plus haut du monde (115,6 m). Il est plus haut que la statue de la Liberté et que l’horloge de Big Ben.
Mais qu’en est-il des arbres les plus hauts d’Israël ? Jusqu’où sont-ils en sécurité ? À l’aide des données recueillies par la NASA, le KKL-JNF (Jewish National Fund) a publié une nouvelle enquête nationale dans son magazine Forest, qui a identifié les arbres les plus hauts d’Israël et leur sensibilité climatique préoccupante pour le futur.
L’eau est un must
L’enquête a révélé que les eucalyptus poussant dans la vallée de la Hula étaient les arbres les plus hauts d’Israël, atteignant une hauteur d’un peu plus de 50 mètres, et qu’un processus naturel particulier est responsable des poussées de croissance à cette échelle. « Lorsque l’eau s’évapore de la feuille dans l’air, un vide est créé dans le tuyau de transport de l’arbre (son xylème), ce qui fait que l’eau pénètre dans ses racines », explique le Dr Tamir Klein du Département des sciences végétales et environnementales de l’Institut Weizmann. En d’autres termes, la transpiration influence l’absorption d’eau par l’arbre. « Comme lorsque nos bouches créent un vide quand nous buvons à la paille ».
Selon Tamir Klein, plus l’arbre est grand, plus il absorbe l’eau par ses racines, mais jusqu’à un certain point. Cependant, l’eau fonctionnant avec un taux de transpiration aussi élevé devient en réalité instable, créant des bulles de gaz qui finissent par bloquer le passage de l’eau à travers le xylème. Mais lorsque le pourcentage d’eau dans le sol est plus élevé, une transpiration plus faible est nécessaire pour la pomper vers l’arbre. Ainsi, selon l’hypothèse de limitation hydraulique, plus la disponibilité en eau est grande, plus un arbre peut typiquement pousser haut.
« L’enquête menée en Israël est le résultat d’un voyage qui a commencé il y a dix ans», explique Tamir Klein, qui a dirigé l’étude en collaboration avec le Dr Michael Sprintsin et Aylon Kalev du KKL-JNF. Il dit qu’en 2011, la NASA a lancé un satellite qui visait à mesurer l’épaisseur des couches de glace aux pôles, cependant, la NASA s’est rendue compte qu’il pourrait également être utilisé pour cartographier les hauteurs de la canopée des forêts du monde. «Je les ai contactés en 2011 et finalement, en 2015, j’ai travaillé avec la carte qu’ils ont produite, aux côtés de collègues suisses». Tamir Klein et ses collègues ont utilisé les données de la NASA ainsi que des estimations de la quantité d’eau à divers endroits sur Terre pour tester la théorie de la limitation hydraulique de la hauteur des arbres. « Nous avons trouvé une correspondance complète entre la hauteur moyenne des arbres et la disponibilité en eau du sol – des résultats qui soutiennent la théorie ».
Hauteurs de la vallée de Hula Pin
À l’aide de la carte générée par la NASA, Tamir Klein a pu localiser les zones abritant les arbres les plus hauts d’Israël. « Nous avons visité les parcelles forestières à plus haute densité qui ont été identifiées pour contenir les arbres les plus hauts, ainsi que les zones à faible densité dont nous savions par expérience qu’elles présentaient de grands arbres et avons mesuré les arbres les plus hauts à l’aide d’un télémètre laser », dit-il. Parce que le satellite de la NASA quantifie la hauteur moyenne des arbres d’une zone particulière, les grands arbres dans les zones à faible densité n’ont pas nécessairement été détectés, donc l’expertise géographique de Tamir Klein s’est avérée utile. Des parcelles avec des arbres de plus de 20 mètres de hauteur ont été détectées par le satellite dans seulement trois zones principales, toutes caractérisées par un climat plus pluvieux : la chaîne de montagnes du Carmel et le district de Ramat Menashe, la Haute Galilée comprenant Meron et la Galilée occidentale, et le mont Hermon.
L’arbre le plus grand trouvé dans l’enquête, et par conséquent, le plus grand arbre identifié en Israël, est une gomme rouge de rivière (Eucalyptus camaldulensis) de 51,2m qui pousse dans la vallée de Hula au nord du Kinneret. Il s’agit d’une variété d’eucalyptus endémique à l’origine en Australie avant d’être importée en Israël en 1884 pour drainer les marécages et les zones humides locales afin de gérer les populations de moustiques et de limiter la propagation du paludisme, qui sévissait fortement en Europe à l’époque.
Selon les chercheurs, la hauteur inhabituelle de cet arbre et de ceux qui l’entourent peut s’expliquer par un certain nombre de facteurs. Normalement enregistré autour de 30 m, l’espèce est connue pour atteindre des hauteurs relativement similaires de 45 m. Deuxièmement, la vallée de Hula se caractérise par un degré élevé de fertilité du sol, stockant des quantités suffisantes d’eau même en été. De plus, la canopée des arbres est en partie particulièrement dense, de sorte qu’ils peuvent facilement rivaliser pour la lumière, ce qui leur permet de pousser de manière assez dominante. Enfin, cette variété d’Eucalyptus et d’autres sont parmi les plus anciens arbres plantés en Israël leur permettant d’atteindre les hauteurs enregistrées par Klein.
En ce qui concerne les arbres parmi les espèces locales d’Israël, un cyprès commun (Cupressus sempervirens) poussant le long de Nahal Hashofet (rivière du juge) à Ramat Menashe s’est avéré être le plus haut de l’étude, mesurant 43,6 m. « Presque tous les grands arbres que nous avons trouvés en Israël poussent près d’un ruisseau ou d’un plan d’eau. Sans un tel approvisionnement en eau, il est difficile pour les arbres de grandir dans les conditions arides qui existent dans le pays », déclare Klein.
En plus de la grande parcelle d’eucalyptus de la vallée de Hula située près de la porte de la réserve, Klein recommande à ceux qui veulent voir des arbres hauts et impressionnants de visiter Nahal Kziv où les platanes (Platanus orientalis) poussent jusqu’à 25 m, ou promenez-vous dans la forêt de Biriya près de Safed où les pins s’élèvent à plus de 30 m.
Le sort des arbres matures
Selon Tamir Klein, les résultats de l’enquête montrent que la hauteur des arbres dans les forêts israéliennes se porte bien par rapport à ceux qui poussent dans d’autres forêts du monde qui connaissent des conditions météorologiques similaires. « Les arbres des forêts du pays sont généralement plus hauts que la moyenne mondiale des forêts sous un climat similaire, ce qui est encourageant car cela signifie que les arbres poussent dans des conditions suffisamment bonnes pour atteindre leur plein potentiel», explique-t-il.
Dans le même temps, cependant, il n’est pas tout à fait clair si les grands arbres d’Israël continueront de prospérer en raison de leur plus grande sensibilité aux conditions arides que les arbres plus petits. En raison de la crise climatique mondiale croissante, la hausse prévue des températures en Israël pourrait très bien entraîner le dessèchement des grands arbres et rendre les nouveaux arbres incapables de pousser aux mêmes hauteurs. En outre, des dizaines de milliers d’arbres matures sont abattus et abattus en Israël chaque année à des fins principalement de construction et de développement.
Selon un rapport du Centre de recherche et d’information de la Knesset, environ 40000 permis d’abattage ont été délivrés entre 2013 et 2018, ce qui a permis l’abattage d’environ 376 000 arbres au total et un peu plus de la moitié ont été abattus pour des raisons liées à la construction et au développement. Que l’abattage d’arbres en quantités de cette taille soit justifié ou non, cela crée certainement un effet domino de conséquences sur le climat. Les arbres matures fournissent un degré considérablement plus élevé de services écosystémiques nécessaires pour réduire et contrecarrer le réchauffement climatique que leurs homologues plus jeunes.
« Pour le moment, la végétation en Israël n’a pas encore atteint son apogée. Les arbres sont des organismes vitaux qui ont besoin de centaines d’années pour réaliser leur potentiel alors que nous, dans le monde humain, changeons tout autour de nous très rapidement et effaçons des forêts entières en un clin d’œil. Voulons-nous voir seulement des bâtiments en béton autour de nous, ou aussi des forêts et des grands arbres ? En regardant vers l’avenir, c’est une chose à laquelle nous devons vraiment penser en tant que peuples de cette Terre », conclut Tamir Klein.
Yonatan Sar et Max Kaplan-Zantopp pour Zavit 25 octobre 25, 2021
Traduit et adapté par Esther Amar pour Israël Science Info
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A new terrestrial survey based on NASA satellite photos has identified the tallest trees in Israel. Which trees are they, where can they be seen, and how will they fare in a harsher climate?
Zavit. When you find the recreational time to walk on a trail through a forest, it can be breathtaking to look upwards to the top of a towering tree and feel so small by comparison. In fact, trees hold some of the most impressive records in the natural world with regard to their age and their height. And just like many natural and ecological marvels, a threat to highly valued and especially record-setting trees creates a cause for concern as they are typically viewed as a unique mark of environmental pride.
This has been the case in the recently developing wildfires which have scorched more than 2 million acres (9,195 square kilometers/3,550 square miles) across California so far. Last year alone, fires were estimated to have alarmingly killed between 7,500 to 10,600 large redwoods (Sequoiadendron giganteum); old-growth groves of which can capture up ten times more atmospheric carbon dioxide per hectare than non-redwood forests, according to the UK-based Sequoia Project.
Reoccurring fires like these have already destroyed hundreds of homes, countless trees, and endangered other ecologically significant trees in California’s Redwood National Forest like Hyperion, a coastal redwood (Sequoia sempervirens) that happens to be the tallest tree in the world standing at 115.6 meters (approx. 379 feet). This means, it’s taller than the Statue of Liberty and the Big Ben Clock.
But what about Israel’s tallest trees? How safe are they? Using data collected by NASA, JNF (Jewish National Fund) published a new national survey in its Forest magazine, which identified the tallest trees in Israel and their concerning climate sensitivity heading into the future.
Water is a Must
Eucalyptus trees in the Hula Reserve. Photo by Hilla Gil-Klein.
The survey found eucalyptus trees growing in the Hula Valley to be the tallest trees in Israel reaching heights just over 50 meters, and one natural process in particular is responsible for the growth spurts of this scale.
“When water evaporates from the leaf into the air, a vacuum is created in the tree’s transport pipe (its xylem), causing water to permeate its roots,” explains Dr. Tamir Klein of the Department of Plant and Environmental Sciences at the Weizmann Institute of Science. In other words, transpiration influences the tree’s uptake of water. “It’s similar to the way our mouths create a vacuum when we drink from a straw.”
According to Klein, the taller the tree, the stronger the tree absorbs water through its roots—but to a point. However, water operating under such a high rate of transpiration actually becomes unstable, creating bubbles of gas that wind up blocking the passage of water though the xylem. But when the percentage of water in the soil is higher, a lower transpiration is needed to pump it up the tree. So, according to the hydraulic limitation hypothesis, the greater the water availability, the higher a tree can typically grow.
“The survey conducted in Israel is the result of a journey that began a decade ago,” says Klein, who led the study in collaboration with Dr. Michael Sprintsin and Aylon Kalev of the JNF. He says that in 2011, NASA launched a satellite that aimed to measure the thickness of the ice layers at the poles, however, NASA realized that it could also be used to map the heights of the world’s forest canopies.
“I contacted them back in 2011, and eventually, in 2015, I worked with the map they produced, alongside colleagues from Switzerland.” Klein and his colleagues used NASA’s data as well as estimates of the amount of water in various places on Earth to test the theory of hydraulic limitation on tree height. “We found a complete match between average tree height and soil water availability––findings that support the theory.”
Hula Valley Heights
Brutia pine in the Bar’am forest. Photo by Hilla Gil-Klein.
Using the map generated by NASA, Klein was able to locate the areas hosting Israel’s tallest trees.
“We went on a tour of the higher density forest plots that were identified to contain the tallest trees, as well as low density areas that we knew from experience exhibited tall trees, and measured the tallest trees using a laser rangefinder,” he says. Because, the NASA satellite quantifies the average tree height of a particular area, tall trees in low density areas were not necessarily detected, so Klein’s geographic expertise came in handy. Plots with trees taller than 20 meters were detected by the satellite in only three main areas, all characterized by a rainier climate: the Carmel mountain range and Ramat Menashe district, the Upper Galilee including Meron and the Western Galilee, and Mount Hermon.
The tallest tree found in the survey, and hence, the tallest tree identified in Israel, is a 51.2-meter (approx. 168 feet) river red gum (Eucalyptus camaldulensis) growing in the Hula Valley north of the Kinneret. This is a variety of Eucalyptus that was originally endemic to Australia before being imported to Israel in 1884 to drain swamps and local wetlands as a way to manage mosquito populations and restrict the spread of malaria, which was heavily plaguing Europe at the time.
According to the researchers, the unusual height of this tree and those in its vicinity can be explained by a number of factors. Normally recorded around 30 meters (approx. 98 feet), the species has been known to reach relatively similar heights of 45 meters (approx. 147 feet). Secondly, the Hula Valley is characterized by a high degree of soil fertility, storing adequate amounts of water even in summertime. Plus, the trees’ canopies are partly particularly dense, so they can easily compete for light allowing them to grow quite dominantly. Lastly, this and other Eucalyptus varieties are among the oldest planted trees in Israel enabling them to reach the heights recorded by Klein.
With regard to the trees amongst Israel’s local species, a common cypress (Cupressus sempervirens) growing along Nahal Hashofet (River of the Judge) in Ramat Menashe was found to be the tallest in the survey standing at 43.6 meters (approx. 143 feet).
“Almost all the tall trees we found in Israel grow near a stream or a body of water. Without such a supply of water, it is difficult for trees to grow tall under the arid conditions that exist in the country,” states Klein.
In addition to the high eucalyptus plot in the Hula Valley located near the reserve gate, Klein recommends those who want to see tall and impressive trees to visit Nahal Kziv where plane trees (Platanus orientalis) grow up to 25 meters tall (approx. 82 feet), or walk through the Biriya Forest near Safed where pine trees tower over 30 meters tall (approx. 98 feet).
The Plight of Mature Trees
According to Klein, the survey findings show that the heights of trees in Israeli forests are faring well compared to those growing in other forests throughout the world that experience similar weather conditions.
“The trees in the forests of the country are usually taller than the world average of forests in a similar climate, which is encouraging because it means that the trees are growing under good enough conditions to reach their full potential,” he explains.
At the same time however, it is not entirely clear whether or not Israel’s tall trees will continue to prosper due to their greater sensitivity to arid conditions than shorter trees. As a result of the growing global climate crisis, the projected rise in Israel’s temperatures may very well cause tall trees to dry out and render new trees incapable of growing to the same heights. In addition, tens of thousands of mature trees are cut down and felled in Israel each year for mainly construction and development purposes.
According to a report from the Knesset’s Research and Information Center, around 40,000 felling licenses were issued between 2013 and 2018 which permitted the felling of approximately 376,000 total trees and a little more than half were cut down for reasons pertaining to construction and development. Regardless of whether cutting down trees in quantities of this size is justified, it certainly creates a domino effect of consequences with respect to the climate. Mature trees provide a considerably greater degree of ecosystem services needed to reduce and thwart global warming than their younger counterparts.
“At the moment, the vegetation in Israel has not yet reached its peak,” says Klein. “Trees are life-sustaining organisms that need hundreds of years to fulfill their potential while we, in the human world, are changing everything around us very quickly and erasing entire forests in the blink of an eye.”
“Do we only want to see concrete buildings around us, or are we also interested in forests and tall trees? Looking to the future, this is something we really need to think about as people of this Earth,” he concludes.
Yonatan Sar and Max Kaplan-Zantopp for Zavit October 25, 2021
The tallest eucalyptus in the Hula Reserve, Israel. Photo by Hilla Gil-Klein.
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