Décalage temporel dans l’établissement des érables en forêt boréale révélé par une population marginale à la limite nordique de l’érable à sucre

ABSTRACT

Given their position at the limit of a species’ bioclimatic tolerance envelope, range-edge populations are particularly sensitive to variations in environmental conditions. Understanding ecological history of such peripheral populations provides key insights about ecosystem responses and resilience to global change. Here, we rely on soil macrofossil charcoal analysis to infer the origin and dynamics of a marginal sugar maple stand located within the boreal forest, at the leading edge of the species range. Radiocarbon dating of sugar maple and red maple charcoal particles indicates a late origin of the sugar maple stand at c. 600 cal yr BP, compared to red maple, which was established in the early Neoglacial period c. 4000 years ago. The earlier presence of red maple may have facilitated a later establishment of sugar maple in the boreal environment, most likely by altering edaphic conditions. The relatively recent establishment of a disjunct stand of maple at its current leading edge suggests that models predicting a northward migration of temperate species to the boreal biome in response to contemporary climate change are empirically plausible.

RÉSUMÉ

En raison de leur position à la limite de l’enveloppe de tolérance bioclimatique, les populations aux marges des aires de la répartition des espèces sont particulièrement sensibles aux variations des conditions environnementales. L’étude de l’histoire écologique de telles populations périphériques permet d’aborder les processus de réponse et de résilience des écosystèmes face aux changements environnementaux. Nous inférons ici l’origine et la dynamique d’un peuplement marginal d’érables à sucre situé en forêt boréale, à la limite nordique de l’espèce, par une analyse macrofossile des charbons de bois du sol. La datation au radiocarbone des charbons d’érable à sucre et d’érable rouge indique une origine tardive du peuplement d’érable à sucre vers c. 600 ans AA, comparativement à l’érable rouge qui s’est établi au début du Néoglaciaire il y a c. 4000 ans. La présence antérieure de l’érable rouge pourrait avoir contribué à l’établissement plus tardif de l’érable à sucre en milieu boréal, notamment en modifiant les conditions édaphiques. L’établissement relativement récent d’un peuplement disjoint d’érable à sa limite nordique actuelle suggère que les modèles prospectifs qui prédisent une migration nordique des espèces tempérées vers le biome boréal en réponse aux changements climatiques contemporains sont vraisemblables sur une base empirique.

KEYWORDS:

• Acer rubrum
• Acer saccharum
• boreal forest
• leading edge
• marginal population
• wood charcoal

MOTS CLÉS:

• Acer rubrum
• Acer saccharum
• charbon de bois
• forêt boréale
• limite nordique
• population marginale

Remerciements

L’autrice et les auteurs remercient Véronique Poirier du Ministère des Ressources naturelles et des Forêts pour son aide à la conception de la carte du site d’étude et du matériel supplémentaire. Un grand merci à Camille Bussières pour l’assistance tout au long du projet.

Déclarations d’information

L’autrice et les auteurs ne rapportent aucun conflit d’intérêts.

Déclaration d’intérêt

Les données sont disponibles dans le référentiel de données en libre accès figshare (Dumont et al. 2024).

Matériel supplémentaire

Supplemental data for this article can be accessed online at https://doi.org/10.1080/11956860.2023.2292352

Additional information

Funding

This work was supported by the Canada Research Chairs [CRC-2017-00112, CRC-2022-00518]; Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies [2021-NC-286562]; Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada [RGPIN-2018-06586, ALLRP 560728-20]; Direction de la recherche forestière [projet 142332159].