Pour perdurer, un écosystème et tous les organismes qui le composent doivent s’adapter aux conditions environnementales dans lesquelles ils évoluent. L’adaptation des arbres aux conditions locales est primordiale car lorsqu’elle manque, elle provoque des dysfonctionnements de l’écosystème : dépérissements, échecs de régénération, ruptures des interactions entre arbres et espèces associées.
Plusieurs expériences de plantation comparatives sur différents sites ont permis de modéliser la réponse des forêts aux changements climatiques. Ces modèles laissent entrevoir que ces changements de conditions entrainent un risque élevé de mauvaise adaptation des essences, au moins dans certaines zones de leur aire de répartition. Pour que l’écosystème se maintienne, les forêts devront rapidement s’adapter, à l’échelle d’une ou deux générations d’arbres, à des événements extrêmes toujours plus fréquents et intenses. Les tendances des moyennes climatiques seront modifiées également et d’autres événements comme l’émergence de pathogènes imposeront des adaptations.
Ces adaptations doivent se voir de façon dynamique, comme un ensemble de processus d’évolution qui modifient les forêts et leur permettent de s’adapter aux nouvelles conditions. De ce point de vue, l’adaptation génétique peut être rapide et contribuer au succès des espèces, y compris les arbres. La gestion forestière impacte cinq facteurs susceptibles de ralentir l’adaptation :
• Manque de diversité génétique.
• Élimination d’individus autrement que par la sélection naturelle.
• Réduction du nombre de reproducteurs, accompagnée d’une dérive génétique aléatoire, ce qui freine la réponse à la sélection naturelle et érode la diversité génétique.
• Apports de flux de gènes massifs venant de génotypes mal adaptés aux conditions locales.
• Faible mortalité, ce qui empêche la sélection naturelle d’effectuer son œuvre.
Différents niveaux de diversité déterminent l’adaptation et il n’est pas simple d’identifier les facteurs limitants. Chaque environnement ne peut se réduire à un paramètre : l’altitude combine par exemple température, précipitations, sol, etc. De la même manière, une réponse, par exemple la survie face à un stress, peut être obtenue grâce à différentes combinaisons de caractéristiques fonctionnelles. Et enfin, chacune des caractéristiques fonctionnelles peut être obtenue via différents génotypes ! Il est donc difficile d’attribuer une valeur adaptative à chaque type de caractère physiologique ou chaque variant d’un gène. Cette complexité est une chance pour l’adaptation des forêts car c’est l’opportunité d’une certaine flexibilité et cela signifie qu’il existe plusieurs voies biologiques pour atteindre une solution écologique.