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Abstract
The changes in temperature and precipitation regimes predicted for boreal regions are expected to profoundly affect the productivity of trees situated on waterlogged soils, which underlie large areas of boreal forest in Canada. The consequences for productivity of climatic variation likely depend on site ecology and differ between species. To investigate potential site-dependent responses to climate, we compared the growth of jack pine (Pinus banksiana) trees growing within the same climate conditions but along a transect extending from a fen margin to a sandy ridge. On the fen-margin site, black spruce trees (Picea mariana) were also sampled, allowing for a comparison of the sensitivity of both species. Growth variations at interannual and decadal frequency were analyzed from tree-rings. Our study revealed that the response to climate varied substantially between sites, but, surprisingly, trees growing on the fen margin proved to be very sensitive to fluctuations of precipitation at both interannual and decadal time scales. Black spruce trees responded more sensitively to climate variation than jack pine sampled at the same site. Our study also showed a modest response to temperature even in the driest site. For both species, decadal signals show precipitation as a common, strong productivity driver regardless of water table constraints. These results suggest that the predicted climate warming is therefore less of a threat to the productivity of peatland forested zones than fluctuations in the precipitation regime. Changes in precipitation are expected to have much stronger consequences at both interannual and decadal time scales than projected temperature fluctuations.
Résumé
Les changements prévus dans les régimes de température et de précipitations pour les régions boréales risquent d'affecter profondément la productivité des arbres croissant sur des sols saturés d'eau qui sont présents dans de vastes zones de la forêt boréale du Canada. Les conséquences des variations climatiques sur la productivité dépendent probablement de l'écologie des sites et diffèrent également entre les espèces. Pour étudier les réponses potentielles au climat selon les sites, nous avons comparé la croissance de pins gris (Pinus banksiana) le long d'un transect ayant des conditions climatiques similaires allant de la bordure d'une tourbière minérotrophe à une crête sableuse. Des épinettes noires (Picea mariana) ont aussi été échantillonnées en bordure de la tourbière afin de comparer la sensibilité des 2 espèces. Les variations de croissance entre les années et les décennies ont été analysées à partir des cernes annuels des arbres. Notre étude a montré que la réponse au climat variait substantiellement entre les sites, mais que de façon étonnante les arbres en bordure de la tourbière étaient très sensibles aux fluctuations dans les précipitations autant à l'échelle interannuelle que décennale. Les épinettes noires étaient plus sensibles aux variations climatiques que les pins gris des mêmes sites. Notre étude a également mis en évidence une réponse très modérée des arbres à la température même dans le site le plus sec. Chez les 2 espèces, les signaux décennaux indiquaient que les précipitations étaient un important facteur contrôlant la productivité, et ce, indépendamment des contraintes liées à la nappe phréatique. Ces résultats suggèrent que le réchauffement climatique prévu est une moins grande menace à la productivité forestière des zones de tourbières que les fluctuations dans le régime des précipitations. Les changements dans les précipitations auront probablement des conséquences beaucoup plus grandes autant à l'échelle interannuelle que décennale que les modifications prévues de la température.