Cette forêt de mangrove secrète ne ressemble à aucune autre au monde

Les arbres d’eau douce retiennent les leçons de la dernière disparition des glaciers.

La rivière San Pedro serpente des forêts tropicales du Guatemala à travers la péninsule du Yucatan dans l’est du Mexique. Là, cette rivière paisible s’élargit en une série de lacs à débit lent. Le long d’un tronçon éloigné de 80 kilomètres, des milliers de mangroves rouges, des arbres que l’on trouve couramment le long des côtes tropicales, bordent les rives de la rivière et de douces cascades.

Contrairement aux mangroves ailleurs, ces arbres poussent en eau douce. Cela signifie que de nombreuses autres espèces peuvent pousser avec elles : orchidées, broméliacées et autres plantes aériennes et terrestres qui ne peuvent tolérer les conditions salines où se trouvent normalement les mangroves rouges. C’est un jardin magique, et aussi un casse-tête scientifique : comment ces mangroves se sont-elles développées à 200 kilomètres à l’intérieur des terres, entre 25 et 37 mètres au-dessus du niveau de la mer, dans un écosystème entièrement d’eau douce ?

Je fais partie d’une équipe multidisciplinaire de chercheurs du Mexique et des États-Unis. qui a cherché à répondre à cette question en comparant ces arbres à d’autres mangroves de la région élargie de la péninsule du Yucatan. Nous avons également analysé des carottes de sédiments des terrasses de la rivière San Pedro, qui ont montré de fortes indications que les sédiments avaient été créés dans les zones côtières.

Nous avons constaté que les mangroves de la rivière ont été séparés des mangroves côtières pour environ 120, 0 00 années . Cela coïncide avec le dernier interglaciaire, une période chaude entre les périodes glaciaires, il y a environ 125 000 ans, lorsque les glaciers et les calottes glaciaires ont presque entièrement fondu.

Pendant ce temps, la Terre était encore plus chaude qu’aujourd’hui et le niveau de la mer était de 20 à 30 pieds (6 à 9 mètres) plus haut. Les ancêtres de ces mangroves étaient des arbres côtiers qui ont été laissés isolés lorsque la planète s’est refroidie pendant la glaciation du Wisconsin , la dernière époque où les glaciers se sont étendus à travers l’Amérique du Nord. Au fur et à mesure que les glaciers se sont étendus, le niveau de la mer a baissé, exposant davantage de terres autour d’eux. Aujourd’hui, cette forêt unique, empreinte du passé, est menacée de déforestation et de développement qui pourraient empêcher les scientifiques de l’étudier pour mieux comprendre l’histoire climatique de la Terre.

Mangroves et eau douce

La mangrove rouge ( Rhizophora mangle ) est un arbre emblématique qui est extrêmement important pour la pêche commerciale et artisanale à travers le monde. Les poissons juvéniles s’abritent parmi les racines enchevêtrées des mangroves, se nourrissent et grandissent jusqu’à ce qu’ils soient assez gros pour éviter les prédateurs.

Notre étude s’est concentrée sur deux lagunes intérieures créées par des cenotes géants – des gouffres naturels dans la roche calcaire du Yucatan – près de la côte caraïbe. Les mangroves rouges se reproduisent via des graines qui germent alors qu’elles sont encore attachées aux plantes mères , puis tombent sur une rive ou dans l’eau, où elles flottent et s’établissent sur les rives adjacentes. Cette adaptation permet aux mangroves de s’étendre le long des côtes, même si l’eau salée est toxique pour la plupart des graines et rend la germination très difficile.

Nous étions fascinés de savoir comment les mangroves de San Pedro sont arrivées là. Leurs semis ne pouvaient pas flotter en amont sur autant de kilomètres, et la forêt sur les rives était vaste et bien établie, ce qui rendait hautement improbable qu’un animal ou un humain ait pu apporter les graines à l’intérieur des terres. À notre connaissance, les mangroves de la rivière San Pedro sont uniques en ce qu’elles existent si loin de la côte.

Isolement et fragmentation

Une façon de déterminer d’où les plantes peuvent provenir est de voir si elles sont génétiquement liées à des colonies de plantes similaires ailleurs dans une région. Nous avons donc mené une enquête génétique à la recherche de polymorphismes mononucléotidiques, ou « snips », des différences dans un seul bloc de construction d’ADN entre une plante et une autre.

Nous avons constaté que les plus proches parents des mangroves isolées de la rivière San Pedro étaient les mangroves de la lagune de Terminos sur la côte ouest du Yucatan, le long du golfe du Mexique. Les mangroves des deux communautés fluviales étaient également étroitement liées à d’autres populations côtières du golfe du Mexique. Cependant, ils étaient très distincts des autres populations de mangroves intérieures d’eau douce dans les cenotes de la côte orientale du Yucatan le long des Caraïbes, et ces populations sont distinctes à leur tour des autres mangroves côtières.

Nous avons creusé les plus grands arbres de mangrove sur trois sites, en extrayant des échantillons en forme de crayon de leurs troncs qui montraient leurs anneaux de croissance, pour avoir une idée de la durée de vie de ces arbres – environ 100 ans – et du nombre de générations d’arbres qui y avaient vécu. Ensuite, nous avons multiplié ce chiffre par un taux de mutation génétique moyen pour estimer l’âge des mangroves de San Pedro lorsqu’elles ont divergé génétiquement des autres mangroves, et depuis combien de temps cette divergence s’est produite.

Nous avons calculé que les populations de mangroves de la rivière San Pedro et de la lagune de Terminos se sont séparées génétiquement il y a environ 100 000 ans. Cela confirme notre hypothèse selon laquelle les mangroves de la rivière San Pedro sont une relique du dernier interglaciaire, il y a quelque 120 000 ans.

Nos données suggèrent également que quelque chose a considérablement réduit la taille de la population isolée de l’intérieur des mangroves de la rivière San Pedro. Cela a créé ce que les scientifiques appellent un goulot d’étranglement génétique ou démographique , ce qui signifie que son pool génétique est devenu beaucoup plus petit. En conséquence, la population actuelle a une signature génétique plus unique que les mangroves ailleurs. Étonnamment, ce changement a été causé par seulement 30 pieds (9 mètres) de changement du niveau de la mer.

Que contient d’autre cette forêt unique ?

Notre découverte soulève une question évidente : quelles autres espèces ont été isolées dans cet écosystème unique au cours des 125 000 dernières années ? Y a-t-il des insectes ? Champignons ? Nous espérons que les scientifiques qui étudient d’autres types d’organismes exploreront ce domaine et rechercheront d’autres reliques.

Mais cet endroit spécial est en danger. La région a été systématiquement déboisée dans les années 1970 dans le cadre d’un plan de développement, mais les rives de la rivière San Pedro ont échappé aux bulldozers car le terrain était difficile. De nouvelles menaces se profilent aujourd’hui, comme un itinéraire ferroviaire proposé de 950 miles (1 529 km) qui transporterait des milliers de visiteurs vers les sites archéologiques mayas.

Les systèmes fluviaux mayas contiennent une multitude de richesses culturelles et biologiques . Maintenant, nous savons également que l’histoire du changement climatique extrême et de l’élévation du niveau de la mer au cours du Pléistocène est enregistrée dans l’ADN de ces plantes.

Ils montrent à quel point le changement climatique pourrait altérer les écosystèmes côtiers le long du golfe du Mexique et de nombreux autres rivages si les pays ne prennent pas des mesures urgentes pour réduire les émissions de gaz à effet de serre qui entraînent le changement climatique. Mes collègues et moi pensons que la rivière San Pedro mérite d’être protégée en tant que témoignage à la fois de la résilience et de l’adaptation dans un climat changeant.

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