Le réchauffement climatique et le pin rigide

Génétique et déplacement vers le nord d’une rare espèce d’arbre du Sud du Canada

Alex Mossler¹, Om Rajora² et John Major¹

¹Service canadien des forêts
²Département de biologie de l’Université Dalhousie

Introduction

Questions

1. Quel est l’état, sur le plan reproductif et génétique, du pin rigide indigène du Canada, Pinus rigida Mill., qui est en déclin?
2. Les populations indigènes constituent-elles des sources de gènes permettant le rétablissement et l’élargissement de l’aire de répartition de l’espèce?
3. Quelles sont les contraintes climatiques et écologiques nuisant à l’élargissement vers le nord de l’aire de répartition du pin rigide dans l’Est du Canada?

Objectifs : Caractériser l’état, sur le plan reproductif et génétique, du pin rigide indigène et évaluer sa croissance au Canada atlantique.

Matériel et méthodes

• Semences de 17 peuplements naturels de populations canadiennes distinctes de pin rigide recueillies à des fins d’analyse de l’adaptation du système de reproduction (production de semences) et de la diversité génétique selon 32 locus d’alloenzyme.
• Détermination de la dimension (hauteur et diamètre du tronc) et de l’âge des arbres, ainsi que de la distance des arbres choisis par rapport aux cinq arbres voisins les plus proches (substitut de la densité du peuplement).
• Données quantitatives sur le rendement et la qualité des semences.
• Tests génétiques classiques effectués sur le terrain au Canada atlantique.

Résultats et commentaires

• Le rendement et la qualité des semences, de même que l’adaptation du système de reproduction, étaient comparables à ceux d’autres conifères de l’Est du pays et du pin rigide du centre de l’aire géographique des États-Unis.
• La majeure partie des variations touchant les valeurs reproductives sont attribuables à d’importantes différences d’un arbre à l’autre, dans les peuplements (de 19 à 30 %), et d’un peuplement à l’autre, dans les populations (de 26 à 33 %), en raison d’un accroissement de l’autofécondation et des effets de la dépression d’autofécondation sur la valeur reproductive.
• La diversité génétique, selon 32 locus d’alloenzyme, était importante comparativement à d’autres conifères très répandus et au pin rigide du centre de l’aire géographique des États-Unis.
• Une dérive génétique a été observée dans certains peuplements, pour ce qui est des carences en chlorophylle et du caractère sérotinal des cônes +.

Cônes de pin rigide

Conclusions

La génétique et la reproductibilité des populations existantes de pin rigide au Canada mènent à quatre conclusions :

1. Les populations existantes représentent davantage les vestiges d’une aire antérieure plus vaste, datant de périodes climatiques plus chaudes pendant l’actuel interglaciaire, que des populations dont la répartition s’élargit vers le nord.
2. Les populations de pin rigide indigène constituent des sources de gènes permettant le rétablissement de l’espèce au Canada.
3. La production de semences est comparable quantitativement et qualitativement à celle d’arbres du centre de l’aire géographique.
4. Aucune contrainte climatique n’est apparente huit ans après l’introduction de l’espèce au Canada atlantique.

Sites rocheux, infertiles et secs caractéristiques des populations naturelles de pin rigide

Références bibliographiques

Mosseler, A.; Rajora, O.P.; Major, J.E.; Kim, K.-H. 2004. Reproductive and genetic characteristics of rare, disjunct pitch pine populations at northern limits of its range in Canada. Conservation Genetics 5:571-583.