La forêt française, pilier écologique et économique majeur, traverse une période de turbulences sans précédent. Sous l'effet des bouleversements climatiques en cours, 670 000 hectares de forêt montrent des signes de dépérissement, une estimation trois fois supérieure à celle réalisée en 2017. Face à cette situation, la recherche scientifique et les gestionnaires forestiers s'unissent pour repenser les pratiques sylvicoles. L'enjeu est de taille : comment accompagner les massifs forestiers pour les aider à affronter le changement climatique et à être plus résilients ?
Le défi de la résilience en forêt privée : le cas du Périgord-Limousin
Le Parc naturel régional Périgord-Limousin est recouvert à 41% de forêts, principalement de feuillus et notamment de châtaigniers, espèce emblématique du territoire. Ces forêts sont à 98% privées avec plus de 26 000 propriétaires et des massifs forestiers morcelés en de nombreuses parcelles. Le changement climatique fragilise d’ores et djà durablement les arbres, en multipliant les causes de stress et favorisant la prolifération de pathogènes déjà présents.
En 2021, le Parc a élaboré un projet expérimental sur une parcelle forestière privée, afin d’identifier des pratiques de gestion forestière favorisant la résilience des forêts face au changement climatique. Le site retenu se situe sur la commune de Mareuil-en-Périgord, en Dordogne, et est composé de 22 hectares d’anciens taillis de châtaigniers. Pour l’expérimentation, le terrain a été divisé en différentes parcelles dont 10 hectares faisant office de « zones témoins ». L’objectif de ces 10 hectares est d’avoir une trace de ce que serait devenu le peuplement sans intervention sylvicole. Les 12 autres hectares ont été organisés autour de différentes techniques sylvicoles de reconquête d’espace : plantations « en plein » en mélange de résineux et de feuillus, plantations « par placeau » et « par bande » etc.
Si l’expérimentation a été initiée par le Parc, elle a ensuite été mise en place par le Centre National de la Propriété Forestière (CNPF) de Nouvelle-Aquitaine. Celui-ci est également en charge d’assurer le suivi des parcelles, permettant d’utiliser cette expérimentation comme exemple de pratiques sylvicoles alternatives, avec pour but d’en vulgariser les résultats auprès des propriétaires forestiers. La plantation des placettes a eu lieu durant l’hiver 2023-2024. Début mars, le CNPF s’est rendu sur site pour mesurer la hauteur des arbres (mesures dendrométriques). Cette journée a rassemblé une dizaine de forestiers du CNPF Nouvelle Aquitaine ainsi que la stagiaire forêt du Parc.
Des mesures ont été prises (du pied au plus haut bourgeon), le jeune âge des plants facilitant cette tâche effectuée à l’aide d’une perche de mesure. A ce stade, les plantations ont des hauteurs très variables sur les différentes parcelles, de 30 cm à 150 cm selon les arbres. Les plants étant encore très jeunes, il n’est pas possible d’affirmer à ce jour que leur taille résulte d’un état de santé particulier. Le CNPF se rendra à nouveau sur site pour mesurer la croissance des plantations en 2027 (soit 3 ans après la plantation), 2031 (7 ans après plantation) et 2034 (10 ans après plantation). Ces mesures sur site permettront à terme d’établir des statistiques afin d’analyser la pertinence des pratiques sylvicoles testées. Les résultats ne seront connus que dans une dizaine d’années, l’expérimentation forestière se déroulant sur un temps long.
Stratégies d'adaptation génétique et pépinières expérimentales
À 30 km d’Aix-en-Provence, dans l’un des trois pôles de ressources génétiques forestières gérés par l’Office national des forêts (ONF) se joue une partie de l’avenir de la forêt française. Dans la forêt domaniale de Cadarache, à Saint-Paul-lez-Durance, les stigmates des sécheresses récurrentes se révèlent sur les cimes des chênes pubescents. Progressivement, cette espèce cède sa place au chêne vert, une essence locale plus résistante à la sécheresse grâce à ses feuilles épaisses et soyeuses qui réduisent l'évapotranspiration de l’arbre. Dans le même temps, d'autres espèces s'installent naturellement, comme le pin d'Alep ou le cèdre de l'Atlas.
À Cadarache, l’adaptation de la forêt passe par les expériences de l’équipe de la pépinière, créée en 2017. « Notre mission est d'étudier diverses essences forestières afin de trouver celles qui résisteront le mieux aux conditions climatiques futures », explique Jérôme Reilhan, responsable de ce pôle expérimental. Sous les vastes serres, des rangées de bacs accueillent de jeunes pousses, issues de différentes provenances et soumises à des niveaux variés de manque d’eau. « L’objectif est de voir comment chaque plante réagit et quelles sont les plus résistantes », précise Jérôme Reilhan, en montrant les différences visibles sur la taille des plants et la couleur de leurs aiguilles, entre un plant stressé et un plant « témoin » arrosé normalement.
En collaboration avec le CNRS et le BIAM (Institut de biosciences et biotechnologies d’Aix-Marseille), les chercheurs testent également une nouvelle technique : l’inoculation d’hormones et de bactéries pour simuler le manque d’eau, dans le but de renforcer la mémoire adaptative des essences. « L’idée est d’habituer les jeunes plants à la sécheresse dès leur plus jeune âge », explique Jérôme Reilhan. Au-delà des expérimentations sur les espèces locales et du sud méditerranéen, la pépinière de Cadarache a pour mission de préserver le patrimoine génétique du pin de Salzmann, une essence endémique et particulièrement résistante à la sécheresse. 695 génotypes différents ont d’ores et déjà été répertoriés et un verger à graines a été créé pour conserver cette diversité génétique et produire des graines pour les futures plantations.
Ces expériences alimentent des modèles prédictifs d’adaptation des forêts au changement climatique. ClimEssence, un outil d’aide à la décision pour la gestion forestière, se base entre autres sur les données récoltées dans la pépinière pour évaluer quelles essences forestières seront encore adaptées d’ici à 2080. Julien Panchout insiste sur l’importance de ces données pour anticiper l’avenir des forêts en fonction des scénarios climatiques dressés par le GIEC. « Prenons l’exemple du pin d’Alep : même dans les scénarios les plus pessimistes, il demeure bien adapté à notre climat. En revanche, le chêne pubescent pourrait disparaître de certaines forêts en Provence d'ici la fin du siècle. Mais il faudra une centaine d’années avant que les résultats en forêt soient visibles. »
Analyse physiologique : comprendre le dépérissement des arbres
Étudier la réponse des forêts aux changements environnementaux est indispensable pour mieux adapter leur gestion afin de minimiser l’impact du changement climatique. Le suivi annuel du dépérissement (dégradation de l’état de santé d’une forêt, d’un arbre) a mis en évidence la vulnérabilité de certaines espèces, telles que le frêne élevé et le chêne pédonculé. Ces espèces présentent des descentes de cimes et des mortalités de branches, notamment suite à l’évènement climatique extrême de l’été 2022 (sécheresse historique). Le monitoring mis en place en 2021 a permis d’identifier les causes de ce dépérissement ; en effet, les valeurs de potentiels hydriques ont atteint des records en août 2022 conduisant à des niveaux d’embolie native (= propagation d’air dans le système hydraulique stoppant l’acheminement de la sève brute à travers l’arbre) très élevés chez plusieurs espèces (45% d’embolie native chez le frêne).
Xylème et Phloème - Les systèmes de transport au sein de la plante - Partie 1 - SVT
La phénologie est l’étude des événements périodiques observés chez les êtres vivants et répondant aux variations saisonnières du climat. Ces événements sont très sensibles aux variations du climat. Au cours de ces dernières décennies, on observe un déplacement des dates de débourrement (date d’apparition des feuilles) de plus en plus précoces et de sénescence (date de chute des feuilles) de plus en plus tardives. A l’aide d’observation sur le terrain et de suivi par imagerie aérienne, les chercheurs ont observé des différences entre les années en réponse aux variations de température et des différences très marquées entre espèces. La variation de ces événements impacte directement la valeur adaptative d’un arbre, c’est-à-dire sa capacité à croître, survivre et se reproduire dans son environnement. La date de débourrement et de sénescence des feuilles détermine par exemple la période de séquestration du carbone, augmentant la croissance des arbres et la productivité des forêts. Le timing de la phénologie foliaire peut également jouer un rôle dans l’évitement de stress biotique ou abiotique.
Les modèles climatiques globaux prévoient une accentuation des épisodes de sécheresse dans les décennies à venir : en Nouvelle-Aquitaine, par exemple, les précipitations estivales seront réduites de 40 à 60% d’ici la fin du siècle. Cela aura des conséquences écologiques et économiques considérables sur les écosystèmes forestiers. Le dispositif d’exclusion de pluie a été implanté sur le site de la forêt expérimentale de l’Université de Bordeaux au printemps 2024. Ce dispositif, en partenariat avec l’ONF, la Région Nouvelle-Aquitaine et France Forêt Bois, vise à déterminer, expérimentalement et in situ, l’effet de l’augmentation des sécheresses estivales sur le fonctionnement des forêts de Nouvelle-Aquitaine et plus particulièrement celle des Landes de Gascogne, et à évaluer les capacités adaptatives et la résilience de ces écosystèmes au stress extrême.
Controverses et services rendus par les plantations
Les forêts françaises et en particulier celles du Val de Loire subissent les effets du changement climatique, de manière désormais bien visible : des arbres dépérissent et les forestiers s’interrogent quant aux modalités de renouvellement des forêts. Dans ce contexte, les plantations sont de plus en plus encouragées, même si la régénération naturelle des forêts reste la voie privilégiée. Pourtant, les plantations forestières d’espèces à croissance rapide sont au centre de controverses. Les débats sont souvent passionnés ; les arguments des deux camps, défenseurs et opposants, manquent parfois de bases scientifiques.
Grâce au soutien de la Région Centre-Val de Loire, le projet Plantaclim est venu y remédier, en permettant de mieux comprendre les services et disservices (bienfaits et méfaits) rendus par les peupleraies et les plantations de pin maritime. Ces plantations devraient se maintenir avec le changement climatique en cours. Leurs surfaces demeurent faibles : à peine 2 % de la superficie forestière régionale pour les pins maritimes comme pour les peupleraies ; et, pour la filière, il ne s’agit pas de les étendre démesurément. Seuls les pins maritimes progressent mais en remplacement surtout de pins sylvestres, plus affectés par les nouvelles conditions climatiques.
Bien sûr, ces plantations visent d’abord à fournir du bois et les premiers services qu’elles rendent sont ainsi des services d’approvisionnement. Toutefois, face à la concurrence, un soutien doit être apporté à la filière, pour que le territoire continue d’en tirer pleinement profit, dans ce contexte d’ailleurs favorable, de transition environnementale. L’équipe de Plantaclim a aussi pu montrer que des usagers traversaient parfois ces plantations : cyclotouristes, randonneurs pédestres, chasseurs… Comme les riverains, les usagers récréatifs y sont souvent indifférents, considérant que ces plantations participent à la diversité paysagère qu’ils apprécient.
Quelques critiques sont parfois formulées, mettant en avant des disservices, et notamment le manque de biodiversité. Toutefois, les recherches conduites démontrent aussi que, certes les espèces associées sont moins nombreuses et surtout communes, mais les plantations étudiées participent à la biodiversité à l’échelle des paysages en favorisant des espèces qui leur sont associées. Au-delà des résultats de recherche, Plantaclim a ainsi permis de favoriser les échanges et d’améliorer l’interconnaissance entre ces partenaires. Les échanges ont notamment porté sur des pistes d’amélioration des plantations, à partir de ces résultats mais aussi des retours d’expériences des acteurs de terrain. Outre la dispersion, l’ancienneté des plantations peut être un facteur favorable autant à la biodiversité qu’à l’acceptation sociale. Les résultats ont été diffusés, notamment lors d’un colloque international et interdisciplinaire, organisé par l’équipe Plantaclim, rassemblant près de 100 scientifiques de 11 nationalités différentes.
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