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Originalartikel: Bonfils, P.; Arend, M.; Kuster, T.; Junod, P.; Guenthardt-Goerg, M. (2013): Le chêne, une essence très flexible. La Forêt 66, 7/8: 15-19.
Autor(en): Patrick Bonfils et al.
Online-Version: verändert, Stand: 24.02.2014
Redaktion: WSL, CH

Le chêne face aux changements climatiques: la croissance

Cet article est le premier d'une série en trois volets consacrée aux effets des changements climatiques sur le chêne.

1re partie: la croissance
2e  partie: sécheresse et adaptation
3e  partie: la physiologie

L’Institut fédéral de recherches WSL a analysé entre 2006 et 2012 le comportement de jeunes chênes sous différentes conditions climatiques. Le but de cette expérimentation de grande envergure fut d’étudier les effets de la sécheresse et d’une augmentation de la température de l’air sur le microclimat, le sol et les arbres. 770 jeunes chênes furent observés et mesurés en chambre d’écosystème modélisé pendant trois ans. Les résultats de ce projet sont présentés dans une série de trois articles, dont le premier présente la croissance des jeunes arbres.

Modellökosystemanlage
Fig. 1 - Les scientifiques mesurent la croissance de jeunes chênes soumis à quatre différents "climats" dans ces chambres d'écosystème modélisé. Cliquer pour agrandir.
Photo: Madeleine Günthardt-Goerg (WSL)
 
Klimakammer
Fig. 2 - Chênes dans une chambre d’écosystème modélisé en hiver. Cliquer pour agrandir.
Photo: Madeleine Günthardt-Goerg (WSL)

Le réchauffement climatique global est considéré aujourd’hui, par la majorité des forestiers, comme étant un défi majeur pour les forêts au XXIe siècle. Les scénarios climatiques pour le futur prévoient des étés plus chauds, caractérisés par de longues périodes de chaleur excessive et par un déficit des précipitations (sécheresses).

Un des scénarios climatiques jusqu’en 2100 prévoit pour la Suisse une augmentation de la température annuelle moyenne entre 2,7 ° et 4,1 °C, ainsi qu’une diminution des précipitations en été de 18–24%. Ces changements climatiques ne seront pas sans effets sur la stabilité et la productivité des forêts. Il est à envisager une augmentation des dégâts dans les forêts composées d’essences sensibles à la sécheresse (hêtre, épicéa, sapin). Les espèces moins sensibles, comme le chêne par exemple, devraient mieux réagir par rapport aux conditions climatiques modifiées. Il est même vraisemblable que le chêne profite du changement climatique en devenant plus concurrentiel face à d’autres espèces.

Une stratégie forestière ayant pour but de garantir des forêts robustes, performantes et capables de s’adapter à leurs milieux doit tenir compte de ces faits. C’est pourquoi les services forestiers doivent dès aujourd’hui prendre des décisions sylvicoles (rajeunissement, choix des espèces, forme de régime, etc.) adaptées à la situation (à ce sujet, voir encadré «En échange avec la pratique»). Toutes informations concernant le comportement du chêne – une essence exigeante et demandant beaucoup de suivi sylvicole – sous un climat plus sec et plus chaud sont de ce fait de grande valeur.

L’expérimentation Querco

En 2003 la biologiste Madeleine S. Günthardt-Goerg et son équipe de recherche ont mis en place une expérience de grande envergure. A l’aide des chambres d’écosystème modélisé (figures 1 et 2), le comportement de chênes sous différentes conditions climatiques a été étudié. Pour cela, en automne 2003, des glands de différentes provenances de chênes autochtones ont été ramassés (4 en provenance de chêne pédonculé, 4 de chêne rouvre et 4 de chêne pubescent, voir tableau 1). Ces glands furent ensuite élevés pendant deux ans dans la pépinière du WSL. Au printemps 2006, les jeunes chênes ont été plantés dans 16 chambres d’écosystème modélisé dans deux sols de types différents. Ceux-ci provenaient de forêts de chênes de la région de Brugg/AG (sol calcaire, pH de 7) et de Eiken/AG (sol sur roche mère acide, pH 4).

Pendant trois ans, les jeunes chênes ont été soumis à quatre conditions climatiques
différentes:

Au moyen d’un mécanisme permettant l’ouverture des parois, la température ambiante a été élevée de 1 à 2°C dans huit chambres d’écosystème modélisé. Les précipitations naturelles ont été éliminées à l’aide d’un système de fermeture automatique du toit. L’irrigation des chênes s’est faite de manière contrôlée avec une installation d’arrosage («sprinkler»). Les arbres des traitements réchauffement de l’air et contrôle ont été irrigués régulièrement. Pour les traitements sécheresse et la combinaison sécheresse – réchauffement de l’air, l’irrigation a été coupée deux fois pendant la période de végétation, durant plusieurs semaines (simulation des conditions de sécheresse). Les traitements réchauffement de l’air et sécheresse correspondent aux changements de climat prévus.

Les chercheurs du WSL, en collaboration avec des collègues suisses, allemands, autrichiens, français et chinois ont étudié, de façon interdisciplinaire, la croissance des chênes et une multitude d’autres paramètres dans le sol, dans les plantes et les organismes associés. Grâce aux données climatiques enregistrées, à l’homogénéité du matériel botanique et du modèle statistique de l’expérimentation (figure 3), il a été possible de considérer des hypothèses de recherche qu’un essai in situ n’aurait pas permis. Les résultats présentés dans cet article se rapportent toujours aux deux types de sol. L’influence du sol serra le sujet de la deuxième partie de cette série.

Schéma des variantes du traitement  
Fig. 3 - Schéma des variantes du traitement (C) dans les chambres d’écosystème modélisé (B). Dans chaque quart d’une chambre, 12 jeunes chênes (de 2 ans) d’une provenance ont été plantés de façon aléatoire (A).
 
   

L’indicateur «croissance»

La croissance est un facteur élémentaire de la vie. C’est pourquoi il est particulièrement indiqué pour observer le développement d’organismes. Afin de pouvoir tirer des conclusions sur le comportement des jeunes chênes, les chercheurs ont analysé les facteurs suivants:

Résultats

Conclusions

Notice pour le praticien

Dans le cadre du changement climatique, les espèces indigènes de chênes élargiront la marge de manœuvre sylvicole. Par leur présence renforcée, elles contribueront ainsi à un enrichissement du paysage forestier suisse de demain. L'Institut fédéral de recherches WSL a publié une notice pour le praticien sur ce sujet:

Le chêne face aux changements climatiques. Perspectives d'avenir d'une essence. (PDF)

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