Réseau AFORCE 
Adaptation des forêts au changement climatique 
Quelles essences favoriser dans les peuplements mélangés ré...
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Moelle Ecorce 
Date 
Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 
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Moelle Ecorce 
Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 
2. Objectifs eett AApppprroocchhee 
Moelle Ecor...
Trois espèces forestières : Sapin pectiné, Hêtre et Epicéa 
Etages collinéen à montagnard du massif Vosgien ( 600 à  900 m...
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Réponse du Sapin aux évènements extrêmes (période 1901-2000) 
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Réponse du Sapin aux évènements extrêmes : site SEC ; 10 années...
44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu mmééllaannggee 
Réponse du Sapin au climat moyen (période 1901-2000) 
Perte sen...
4. Conclusions :: EEffffeett dduu mmééllaannggee 
Conditions estivales (arrière-effet Septembre / température août) 
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Réponses aux évènements extrêmes (période 1878-1996)...
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Réponses aux évènements extrêmes (période 1878-1996)...
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Réponse du Sapin au climat moyen (période 1906-1996)...
4. Conclusions : Effet dduu ssttaattuutt ssoocciiaall 
Le cas du Sapin : espèce thermophile (Contexte Vosgien) 
Lebourgeoi...
5. CONCLUSIONS GGEENNEERRAALLEESS 
Les deux études : facteurs clés T août et arrière-effets (Septembre) 
Rôle essentiel de...
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lebourgeois - resistance resilience pplt melanges colloque restit aforce 12dec12

  1. 1. Réseau AFORCE Adaptation des forêts au changement climatique Quelles essences favoriser dans les peuplements mélangés réguliers pour augmenter la résistance et la résilience des arbres au climat et à ses aléas ? Une étude dendroécologique multi-espèces en contextes collinéen et montagnard Lebourgeois François Mérian Pierre Gomez Nicolas Pinto Paulina Eberlé Paul Seynave Ingrid Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 1/16
  2. 2. 11.. PPrroobblléémmaattiiqquuee eett ééttaatt ddee ll’’aarrtt :: AAddaappttaattiioonn ddeess ffoorrêêttss aauu cchhaannggeemmeenntt cclliimmaattiiqquuee Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Feuillus 2/16 Choix des essences Traits fonctionnels / Autécologie • régulation stomatique • conductivité hydraulique • enracinement • phénologie, etc. Choix de la station Réserve en eau Bilan hydrique Gestion Compétition Intraspécifique • taille • statut social • densité/éclaircie Do Co dé Do Co dé 9 9 Sapin Hêtre DDoo CCoo ddéé Interspécifique • type mélange • taux mélange 77/ 55 77/ 55 333 / 111
  3. 3. 11.. PPrroobblléémmaattiiqquuee eett ééttaatt ddee ll’’aarrtt :: AAddaappttaattiioonn ddeess ffoorrêêttss aauu cchhaannggeemmeenntt cclliimmaattiiqquuee 3/16 Effet de la taille / statut social Compétition Intraspécifique G (m²/ha) Gros plus sensible Petit plus sensible Facteurs thermiques Facteurs hydriques Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Essence Gestion Compétition Station Gestion Feuillus Eclaircies Sensibilité sécheresse Epicéa (Misson et al. 2003) Douglas (Aussenac et al. 1982) Chêne sessile (Bréda et al. 1995) Interception Ruissellement tronc Prospection racinaire… Espèce SON DJF MAM JJA SON DJF MAM JJA Pays Chêne pédonculé Allemagne Chêne sessile France Hêtre + + - - - Italie Hêtre + + France Epicéa - - + Allemagne Epicéa + Autriche Epicéa Suisse Epicéa France Sapin + + + + France Pin sylvestre + + Allemagne Pin sylvestre - + Autriche Pin sylvestre France Pin noir - + - + + + Espagne Pin alep + + Espagne Pin parasol - + Espagne Zang et al. 2012 Mérian et al. 2011Piutti et Cescati, 1997 Martin-Benito et al. 2008 Pilcher et Oberhuber, 2007 Meyer et Braker, 2001 De Luis et al. 2009
  4. 4. 11.. PPrroobblléémmaattiiqquuee eett ééttaatt ddee ll’’aarrtt :: AAddaappttaattiioonn ddeess ffoorrêêttss aauu cchhaannggeemmeenntt cclliimmaattiiqquuee 4/16 77/ 55 Réponse au climat Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 77/ 55 333 / 111 Essence Gestion Compétition Station Compétition interspécifique Productivité PM / PP • Hêtre (+37%) – Epicéa (+21%) (Pretzsh et al. 2010) • Sapin (avec Epicéa) (Pinto et al. 2007 ; Pérot et al; 2011) • Chêne sessile et Pin sylvestre (Pérot et al. 2011) • Chêne tauzin (+53%) et Pin sylvestre (+24%) (del Rio and Sterba, 2009) ??
  5. 5. Moelle Ecorce Date Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 22.. OObbjjeeccttiiffss eett AApppprroocchhee OObbjjeeccttiiff Etude des effets de la compétition interspécifique / intraspécifique sur la réponse d’espèces forestières arborées au climat moyen et aux extrêmes AApppprroocchhee ddeennddrrooééccoollooggiiqquuee Proxy : cerne d’accroissement radial Estimer l’effet des variations interannuelles du climat sur la croissance des arbres via l’analyse des chronologies de largeurs de cerne →Intégrateur des variations environnementales LC (mm) 5/16
  6. 6. Moelle Ecorce Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 2. Objectifs eett AApppprroocchhee Moelle Ecorce IC AApppprroocchhee ddeennddrrooééccoollooggiiqquuee Réponse au climat extrême : Années caractéristiques Variations forte et commune de croissance au sein des peuplements (Fritts, 1976 ; Becker 1989) • froid de 1956, 1985 • sécheresse de 1976, 1989, 2003… Chronologie de croissance Réponse au climat moyen : Fonction de corrélation Séries climatiques Approche corrélative Fonction de corrélation bootstrap (Fritts, 1979; Guiot 1991) Facteurs clefs ? Périodes clefs ? Inter-espèce Statut social / taille Mélange IC T° P 6/16
  7. 7. Trois espèces forestières : Sapin pectiné, Hêtre et Epicéa Etages collinéen à montagnard du massif Vosgien ( 600 à 900 m) Réseau de 194 placettes et 1789 arbres 45oN N 0oE Aa Aa-Fs Aa-Pa Aa-Fs-Pa 50 km • 151 placettes • 847 arbres dont 456 Sapins • 3 mélanges Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Effet du mélange (Pinto 2006; Mérian 2012) Aa Aa-Fs Aa-Pa Aa-Fs-Pa • 3 conditions écologiques sec mésophile humide Alt. 600 [600-900] 900 P juillet 85 [85-115] 115 T année 8,5 8 7,5 « stress gradient hypothesis » complémentarité des niches / facilitation (Callaway et al. 2005 ; Hooper, 2005) 33.. EEcchhaannttiilllloonnnnaaggee 45oN 0oE Effet du statut social (Seynave 1999) 7/16 • 43 placettes • 573 Sapins et 369 Hêtres • Vallée de munster (Alt. env. 900 m ; P 1500 mm; T 7 à 9°C) • 3 statuts sociaux (Do, Co, dé) • taux mélange (20 à 60% de Sap.)
  8. 8. 44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu mmééllaannggee Réponse du Sapin aux évènements extrêmes (période 1901-2000) Sapin Sapin-Hêtre Sapin-Epicéa Sapin-Hêtre-Epicéa Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 85 mm 600 m [85-115] [600-900] 115 900 SEC MESOPHILE HUMIDE 30 25 23 26 26 18 16 22 22 20 22 16 22 24 21 Nb total d’années caractéristiques Effet site : SEC mésophile ≈ humide Cohérent avec valeurs de sensibilité moyenne : 0.16 0.13 Effet mélange sur site sec : Pur Mélange 8/16
  9. 9. 44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu mmééllaannggee Réponse du Sapin aux évènements extrêmes : site SEC ; 10 années très sèches Sapin-Hêtre 6 -20,7 (7,6) Sapin-Hêtre-Epicéa 7 -20,9 (7,7) Sapin-Epicéa 5 -24,7 (6,7) Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Sapin N 10 RGV% -30,3 (4,9) 0 -10 -20 -30 -40 9/16 1907 1911 1915 1934 1952 1962 1964 1976 1991 1998
  10. 10. 44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu mmééllaannggee Réponse du Sapin au climat moyen (période 1901-2000) Perte sensibilité sécheresse estivale Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Effet + Effet - sept JAN FEV AVR JUIL AUG D-aug D-sept E-déc D-JUIN D-JUIL D-AUG SEC Bilan hydrique Température SAP SAP-HET SAP-EPC SAP-HET-EPC MESOPHILE HUMIDE SAP SAP-HET SAP-EPC SAP-HET-EPC SAP SAP-HET SAP-EPC SAP-HET-EPC 10/16 900 m 600 m 9/12 8/12 Bilan hydrique : Méthode de Thornthwaite et Palmer (1955) RU = f(P, ETP, RUM) ; D= déficit hydrique ; E =Excès
  11. 11. 4. Conclusions :: EEffffeett dduu mmééllaannggee Conditions estivales (arrière-effet Septembre / température août) Rôle majeur des conditions locales de croissance (sec/mésophile/humide) Diminution de la sensibilité du Sapin à la sécheresse estivale en mélange mais seulement dans les conditions les plus sèches en accord avec « stress gradient hypothesis » complémentarité des niches et facilitation (Callaway et al. 2005 ; Hooper, 2005) Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Peuplements purs Hêtre Facilitation Système racinaire Sapin Epicéa (Köstler, 1968 ; konôpka, 2001; Schmid et Kazda, 2001; Nicoll et al. 2006) Peuplements mélangés Hêtre Hêtre… Douglas (Reyer et al. 2010) Epicéa (Schume et al. 2004) Chêne (Jonard et al. 2011) Architecture des houppiers Interception des pluies (Rés Feuillus) Ruissellement le long des troncs (Aussenac, 2000 ; Paluch et Gruba, 2012) 11/16
  12. 12. 44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu ssttaattuutt ssoocciiaall Réponses aux évènements extrêmes (période 1878-1996) Nb d’années 20 12 6 15 9 6 Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Effectif : Sap - Hêt Do Co dé Hêtre Sapin Do Co dé peu d’années communes Sapin plus sensible 243 168 162 76 138 155 27 25 19 Hauteur (m) 146 116 70 110 90 59 Circonférence (cm) 12/16
  13. 13. 44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu ssttaattuutt ssoocciiaall Réponses aux évènements extrêmes (période 1878-1996) Pour le Sapin : variations plus marquées Do Co dé Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 13/16
  14. 14. 44.. RRééssuullttaattss :: EEffffeett dduu ssttaattuutt ssoocciiaall Réponse du Sapin au climat moyen (période 1906-1996) Température précipitation Facteur commun : T août Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris Effet + Effet - juil août sept FEV MARS AVR MAI JUIN JUIL AOUT juil sept JAN JUIN Sapin Hêtre Pluie Température Dominants Codominants Dominés Dominants Codominants Dominés Sapin Arrière-effet P sept Sensibilité T°C : dé Co Do Essence Thermophile 33 5 8 Hêtre Moins sensible à la compétition que le Sapin Sécheresse : Do 4 2 2 14/16
  15. 15. 4. Conclusions : Effet dduu ssttaattuutt ssoocciiaall Le cas du Sapin : espèce thermophile (Contexte Vosgien) Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris DDoommiinnaanntt Effet + : accès « direct » Température (avril, août) Effet - : fortes températures, gels… Années caractéristiques Forte réduction croissance Effet TAMPON Effet + : réduction des et des extrêmes dominés Années caractéristiques Faible réduction de croissance Effet - : augmentation de la sensibilité à T durant toute la saison 15/16
  16. 16. 5. CONCLUSIONS GGEENNEERRAALLEESS Les deux études : facteurs clés T août et arrière-effets (Septembre) Rôle essentiel des conditions locales Sites sec (juin-juillet) à humide (août) Rôle des facteurs thermiques (altitude / conditions humides) CCoommppééttiittiioonn iinntteerrssppéécciiffiiqquuee : La présence d’autres essences réduit la sensibilité du Sapin aux sécheresses estivales dans les conditions les plus limitantes Favoriser le mélange dans toutes les conditions pour préparer l’avenir ? Le mélange avec le Hêtre à favoriser ? CCoommppééttiittiioonn iinnttrraassppéécciiffiiqquuee :: Les arbres dominants sont plus sensibles aux aléas climatiques Sapin plus sensible que Hêtre Favoriser la structuration irrégulière surtout pour le Sapin ? MERCI de votre ATTENTION ! Lebourgeois et al. – 12 décembre 2012 – RMT Aforce - Paris 16/16

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