Picea nigra

Épinette noire

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Épinette noire
 Picea mariana
Picea mariana
Classification classique
Règne Plantae
Division Pinophyta
Classe Pinophyta
Ordre Pinales
Famille Pinaceae
Genre Picea
Nom binominal
Picea mariana
Mill.,Briton, Sterns & Poggenburg
Classification phylogénétique
Ordre Pinales
Famille Pinaceae
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L'épinette noire ou épicéa noir ou sapinette noire, dont le nom scientifique est Picea mariana est un conifère commun au Nord-Est des États-Unis et surtout au Canada.

Forme buissonnante de Picea mariana, Arboretum de Chèvreloup, Rocquencourt
Picea mariana, Innoko NWR (Alaska)
Forêt mixte d'épinette et de Mélèze laricin Larix laricina (qui, lui, roussit et perd ses feuilles en automne (ici en Octobre, au nord du Minnesota)
Picea mariana dépérissants, sur tourbière acide

C’est une des près de 40 espèces d'épicéas, et l'une des plus résistantes aux climats rudes (toundra) de l’arctique ; avec l’épinette rouge (Picea rubens), et l'épinette blanche (Picea glauca). Elle est pour cette raison le symbole de la forêt boréale d'Amérique, où elle pousse jusqu'à la limite de la toundra.

Elle est parfois victime d'importantes attaques d'insectes défoliateurs, que l'arbre supporte généralement, si elle ne se répètent pas plus de 4 ou 5 ans consécutivement. Les incendies de forêt (naturels ou d'origine humaine) sont un autre facteur de perturbation des peuplements.

Sommaire

Description

L'Épinette noire a un port pyramidal touffu. Elle est buissonnante et tassée (6 à 8 m de haut) dans les zones où le climat est le plus rude, et arborescente et élancée (20 m de haut) dans les zones qui lui conviennent, avec des branches de plus en plus tombantes avec l’âge.
Ses rameaux sont rugueux et son écorce écailleuse.
Le cône est petit, de couleur pourpre, virant au brun clair à maturité.

Répartition

C’est l’un des conifères les plus répandus de la forêt canadienne, du nord des États-Unis et de l’Alaska. Il domine la région intérieure de l'Alaska et se raréfie jusqu’à devenir très rare à la limite nord de la forêt boréale. Il est adapté à des milieux relativement extrêmes et pousse aussi bien sur des sols secs, acides et sablonneux que sur des sols tourbeux humides.

Écologie

L’épinette se reproduit parfois mal par semis (très mal au nord de la Toundra, où la diffusion est presque exclusivement assurée par le marcottage naturel de quelques sujets issus de graines apportées par le vent ou des animaux). La reproduction par marcottage se fait au détriment de la diversité génétique, qui est cependant dans ce cas entretenue par les incendies et épidémies ou attaques d’insectes (Cf. pression sélective). Des études[1] ont montré qu’au niveau mitochondrial, l'épinette noire est effectivement génétiquement très homogène dans la zone subarctique, mais pas au niveau du noyau cellulaire, où elle montre une diversité génétique comparable à celle des forêts boréales plus au sud. Son pollen aéroporté sur de longues distances aurait permis une redistribution des allèles nucléaires des populations boréales jusqu’aux plus nordiques, compensant pour partie la faible diversité génétique du génome mitochondrial marqué par la jeunesse de cette forêt (recolonisation post-glaciaire).

Le fonctionnement des écosystèmes subarctiques, caractérisé par des populations d’arbres comprenant un grand nombre d’individus et un petit nombre d’espèces est encore mal compris, mais il semble que le climat, le feu, et la défoliation périodique par les insectes (comme par exemple la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE) Archips fumiferana), ainsi que la diversité génétique semblent principalement contrôler la répartition de l’épinette et des espèces associées.

Les impacts du réchauffement climatique et de l’extension de la sylviculture et des coupes rases sont également mal compris. Il existe probablement des boucles de rétroactions complexes qui prendront de l’importance, impliquant par exemple les défoliateurs, qui permettent en limitant ou bloquant évapotranspiration de l’épinette d’aider des peuplements entiers à supporter des périodes de sècheresse, tout en limitant le risque d’incendie. Les champignons du sol et les lichens pourraient aussi avoir une grande importance dans l’adaptation des écosystèmes.

Importance des incendies

Une étude portant sur la recolonisation de sites au nord de l’Alaska a montré que le feu stimulait le recrutement de l'épinette noire, mais avec une faible diversité génétique. La faible croissance de l’espèce dans les zones froides et acides et une faible production de graines viables sont un temps compensé par la longévité des adultes, mais les feux doivent au moins être espacés de 350 ans pour que la population reste stable. [2]

Les variations de la sévérité du brûlage du sol (Cf variation liées au vent, à l’exposition, à l’humidité du sol, au drainage, etc) semblent commander les patrons écopaysagers de régénération ; Dans le cas d’une étude faite après des incendies d’intensité diverses dans le centre de l'Alaska, l’épinette noire a été l’espèce dont le semis étaient le plus affecté par les sols les plus dégradés par le feu, alors qu’au contraire le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) y produisait une biomasse aérienne (g/m2) était (7 à 8 ans après des feux) plus de 1000 fois plus élevée que sur les stations où le sol avait été le moins sévèrement brûlés. Là, une combustion faible du sol a favorisé les graminées et les arbustes à feuilles persistantes. Sur les sols les plus fortement brûlés, les feuilles du peuplier et le tapis de mousses acrocarpes pourraient accélérer la restauration de la litière et produire un lit de germination défavorables à une population monospécifique de conifères au profit de peuplements mélangés de conifères dominés par des feuillus[3].

Dépérissements

Comme dans tous les milieux extrêmes, des maladies ou plus souvent des défoliations touchent de vastes peuplements d’arbres. Certaines épinettes se couvrent de lichens après des défoliations et avant des dépérissements. Une colonisation inhabituellement importante de branches d’épinette noire dépérissantes par le lichen Bryoria semble être un bon témoin (bioindicateur) du fait que cette partie de l’arbre a antérieurement (jusqu’à 30 ans avant, voire plus) été fortement défoliées par la tordeuse de l'épinette, mais le Bryoria n’est pas responsable du dépérissement. [4], il a simplement profité de la lumière et peut-être des excrétas de chenilles.

Adaptation au réchauffement

C’est une question de plus en plus étudiée. L’augmentation du CO2 et le réchauffement semble pouvoir doper la reproduction par graine et la croissance de l’épinette, sauf à l’extrême nord ou l’espèce est limitée par les vents et par la température estivale trop fraiche, ce qui peut laisser penser que l’enforestation des collines toundriques projetée par certains les scénarios « 2 x CO2 » (de doublement du taux de CO2 dans l’air) pourrait être plus lente que prévu au nord, où la reproduction par graine échoue généralement au profit du marcottage naturel qui ne permet qu’une très lente colonisation vers le nord.

L’augmentation de la température estivale (somme des degrés-jours) semble un paramètre déterminant. [(http://www.chairenordiquecrsng.ulaval.ca/chaire_fr/page.php?23 Note d’ Isabelle Gamache]). Les modifications des vents au moment de la pollinisation pourraient aussi avoir une certaine importance, de même que les incendies estivaux et l’augmentation de l’enneigement en hiver ou de la pluviométrie au printemps et en automne (exemple de protocole d’étude pour l’impact de la pluviométrie et de l’enneigement sur l’épinette noire )

Usages

Au Canada, son premier usage actuel est l'exploitation, souvent en coupe rase pour la production de pâte à papier

L'épinette a été longtemps utilisé pour la charpente (bois solide, disponible, droit, et léger)

On en extrait des Jeunes rameaux (aiguilles) une huile essentielle riche en terpènes (Camphène ; 15 à 20 %.) et un ester (acétate de bornyle ; 37 à 45%) réputé sédatif, rappelant l’odeur de la sève de pin.

Voir aussi

Liens externes

  • fiche sur l'épinette noire

Bibliographie

  • (fr) Alteyrac, Jérôme. Influence de la densité de peuplement et de la hauteur dans l'arbre sur les propriétés physico-mécaniques du bois d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) (Télécharger)

Notes et références

  1. (source : [1])
  2. Source : Climate-disturbance interactions in boreal forest ecosystems (« Les interactions entre le climat et les perturbations dans les écosystèmes de la forêt boréale »), International Boreal Forest Research Association IBFRA. Annual scientific conference No12, Fairbanks, AK, États-Unis (03/05/2004) 2005, vol. 35, no 9 (34 ref.), pp. 2073-2081 [9 page(s) (article)] voir
  3. Source : Congrès Climate-disturbance interactions in boreal forest ecosystems (« Les interactions entre le climat et les perturbations dans les écosystèmes de la forêt boréale »), International Boreal Forest Research Association IBFRA. Annual scientific conference No12, Fairbanks, AK , États-Unis (03/05/2004) , 2005, vol. 35, no 9 (1 p.1/4), pp. 2151-2163 (13 pages) Voir fiche INIST/CNRS
  4. Dépérissement de l'épinette noire dans la pessière à lichens du Parc des Grands-Jardins : une analyse dendroécologique et dendroarchitecturale Fiche, par la Chaire de recherche nordique en écologie des perturbations
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