Forêt de Bailly (Yvelines). © William Beaucardet

Imaginer les forêts de demain

QUELLES FORÊTS POUR LE FUTUR ? - La sylviculture de demain

Jusqu’à récemment, les arbres tiraient plutôt profit du changement climatique. Et pour cause, l’augmentation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère stimule la photosynthèse et favorise leur croissance. Le problème, c’est que cette hausse de température augmente leurs besoins en eau. Or, celle-ci commence à manquer, en raison de la diminution des précipitations, mais surtout de la hausse de l’évaporation consécutive à celle des températures. Déjà, certaines espèces sont affectées par le changement climatique. L’épicéa et le sapin commencent aussi à souffrir des effets combinés de l’élévation des températures et du manque d’eau et présentent des signes de dépérissement. Plus généralement, la plupart des espèces ligneuses seront impactées.

Mis à jour le 24/06/2016
Publié le 23/06/2016

Depuis toujours, la forêt s’est adaptée aux changements climatiques. Lentement, mais sûrement. Ainsi, au terme de la dernière glaciation, les chênes ont recolonisé la France en 2 000 ans environ. Mais cette fois, tout va trop vite. Comme le démontrent les chercheurs de l’Inra, certaines espèces peinent à se remettre des sécheresses successives, comme celles qui ont frappé la France en 2003 et 2006. Or, ces épisodes climatiques extrêmes vont se multiplier et pourraient devenir la norme à partir de 2050. Va-t-on assister à un dépérissement, voire à une disparition de forêts entières dans les prochaines années ? Cela dépendra en grande partie de notre capacité à limiter le réchauffement climatique. Mais même s’il n’excède pas 2°C, le sylviculteur va devoir adapter sa gestion pour préparer les peuplements à faire face aux changements à venir.

Pour accompagner le secteur forestier dans cette tâche immense, l’Inra est en première ligne : quelles sont les essences les mieux adaptées à un environnement donné ? Quelles ressources génétiques pour les forêts de demain ? Est-ce que les populations sont capables d’évoluer génétiquement sur un temps si court ? Les chercheurs étudient les différents écosystèmes et la façon dont les espèces, les populations, les individus, réagissent à l’évolution du climat. Le but étant bien sûr d’aider les forestiers à choisir les espèces et les arbres les plus adaptés. Avec cependant de grandes incertitudes quant au risque climatique. En effet, si l’accord de Paris prévoit de limiter la hausse des températures à moins de 2°C, rien n’indique aujourd’hui que nous y parviendrons. Des préconisations valables pour une augmentation des températures de 2°C peuvent se révéler inadaptées si la hausse se révèle plus importante. Une sacrée responsabilité, car les choix de plantation engagent les forestiers pour des périodes très longues, allant de 50 ans à plusieurs siècles.

Forêts mélangées et forêts pures face au changement climatique

Est-il préférable de privilégier les monocultures d’essences adaptées aux fortes chaleurs et au manque d’eau, ou de favoriser plusieurs espèces au comportement différent vis-à-vis des épisodes climatiques extrêmes ? Une grande étude européenne impliquant l’Inra, apporte certaines réponses. Entre 2010 et 2014, les chercheurs ont étudié six types forestiers d’Europe représentant les différents climats, depuis la Méditerranée jusqu’en Finlande, pour mesurer l’impact de la sécheresse sur les peuplements variés ou les monocultures. Les résultats sont contrastés, et parfois surprenants. Ainsi, les forêts mélangées boréales se révèlent moins résistantes à une sécheresse extrême que les monocultures, en raison de la forte compétition entre les espèces pour l’accès à l’eau, lorsqu’elle se raréfie. La présence du bouleau, par exemple, se révèle dommageable pour les autres espèces en mélange. Arbre à croissance rapide, il consomme énormément d’eau via ses racines peu profondes, au détriment des autres espèces. A l’inverse, les forêts mélangées des climats tempérés ou du Sud, régulièrement confrontées à des épisodes de sécheresse, sont moins impactées que les monocultures. Il semble qu’il se produise des interactions positives entre les espèces, notamment pour l’accès aux ressources hydriques, pour l’acquisition des éléments nutritifs contenus dans le sol, le partage du domaine aérien et l’accès à la lumière. Mais prudence, si la forêt mélangée semble constituer une solution intéressante dans les régions qui connaissent déjà des épisodes de sécheresse réguliers, les chercheurs le reconnaissent : ils doivent encore affiner leurs connaissances avant de soumettre des recommandations précises aux sylviculteurs... d’ici quelques années.

Le retour du cèdre

Paysage du Hurepoix, Parc Naturel Régional de la Haute Vallée de Chevreuse, vallon de la Mérantaise à Magny (Yvelines) et son cèdre classé.. © Inra, CAUVIN Brigitte
Paysage du Hurepoix, Parc Naturel Régional de la Haute Vallée de Chevreuse, vallon de la Mérantaise à Magny (Yvelines) et son cèdre classé. © Inra, CAUVIN Brigitte
En 2100, l’actuel climat méditerranéen s’étendra jusqu’au sud de la Loire et certaines espèces, le hêtre par exemple, peineront à s’adapter à cette évolution. D’autres au contraire, pourraient prospérer. C’est le cas du cèdre de l’Atlas, introduit avec succès en France au XIXe siècle. Produisant un bois de qualité, durable, imputrescible, cet arbre à croissance relativement rapide séduit les sylviculteurs. Mais évidemment, tout n’est pas aussi simple. Oui, le cèdre résiste bien à la sécheresse mais à condition que ses racines puissent puiser l’eau en profondeur. Elles parviennent à s’immiscer sans mal le long des fissures des roches les plus dures, mais les horizons hydromorphes ou compacts (marneux, argileux...) constituent des barrières infranchissables. Autre souci, l’arbre est sensible aux gelées tardives. Difficile de prévoir comment il s’adaptera à la période de transition qui conduira à terme au climat méditerranéen. En outre, l’arbre va être confronté à des parasites ou des champignons qui ne l’affectent pas dans son aire actuelle de répartition. Malgré ces incertitudes, les chercheurs de l’Inra estiment que l’arbre pourrait d’ores et déjà prospérer dans l’aire naturelle du chêne pubescent qui a les mêmes exigences climatiques : Aquitaine et Poitou-Charentes (en évitant les départements côtiers sous influence trop océanique), sud des Alpes et du Massif Central, couloir rhodanien jusqu’en Bourgogne. Un juste retour des choses quand on y pense puisque le cèdre était présent au nord de la Méditerranée avant la dernière glaciation. S’il n’a pu y revenir de lui-même, c’est parce que la mer lui barrait la route.

Arboretum écologique d'élimination du Caneiret, massif de l'Estérel (Var). © Inra, Catherine Ducatillon

Une mine d’or vert

Au cours des années 1960-1970, en complément de ses arboretums historiques de collections comme Amance (Nancy) et la Villa Thuret (Antibes), l’Inra a mis en place un réseau d’arboretums dits «écologiques ». Objectif : tester des espèces à même de répondre aux problèmes qui se posaient à l’époque, qu’il s’agisse de la reforestation rapide après incendie, de la tolérance à la pollution atmosphérique ou du remplacement d’arbres assaillis par un ravageur. Désormais en partie gérés par l’Office National des Forêts (ONF), ces arboretums font depuis peu l’objet de toutes les attentions. Et pour cause, les travaux d’inventaire en cours révèlent que parmi les centaines d’espèces d’arbres qui y ont été installés, certaines ont fait preuve d’une résistance stupéfiante. Plantées dans des milieux parfois difficiles (le but étant d’en éliminer la plupart pour ne retenir que les mieux adaptés) et confrontées à des conditions climatiques parfois très éloignées de leur aire d’origine, elles ont malgré tout survécu. Mieux, certaines espèces, installées à la fois en Normandie, en zone de montagne et en zone méditerranéenne se sont révélées capables de résister aussi bien aux gelées tardives qu’aux sécheresses récurrentes. Ces championnes de l’adaptation peupleront-elles demain les forêts françaises ? Il est évidemment trop tôt pour le dire. Pour les chercheurs, le travail consiste maintenant à analyser ces résultats et à explorer plus avant ces ressources biologiques méconnues afin d’en extraire des ressources génétiques adaptées aux besoins des forestiers : production de bois d’oeuvre ou de biomasse, revégétalisation de sols nus... Et l’avenir ? Eh bien l’Inra réfléchit avec ses partenaires à la création d’un réseau de nouveaux dispositifs répartis de façon plus homogène sur l’ensemble du territoire national et peuplés cette fois-ci d’espèces choisies en fonction des objectifs actuels, à savoir la sélection d’espèces adaptées au climat du futur.

Vue aérienne de la canopée d'une forêt proche de Chalon-sur-Saône,  Saône-et-Loire, Bourgogne.. © © INRA, SLAGMULDER Christain

50 hectares de parcelles pour imaginer la forêt de demain

Un laboratoire d’écologie terrestre à ciel ouvert ! Voilà le formidable outil dont disposent, depuis 2013, scientifiques et sylviculteurs. Xylosylve-Ecosylve est une plate-forme conçue pour observer et analyser le comportement d’écosystèmes forestiers en Aquitaine. Le principal intérêt de ce dispositif, c’est qu’il va permettre de tester, sur une durée de 20 ans minimum, huit scénarios sylvicoles innovants. Objectif : aider les forestiers (impliqués dès l’origine dans le projet) à adapter leur activité aux évolutions futures, qu’il s’agisse du changement climatique ou des exigences de production. Et tout cela en veillant au respect de l’environnement. Le choix des essences plantées dans les différentes parcelles ainsi que les méthodes de culture reflètent ces préoccupations. Ici, on cherche à maximiser la production de biomasse. Là, on vise l’amélioration du rendement de bois de production, en mêlant l’eucalyptus au traditionnel pin maritime. Plus loin, on plante des légumineuses (ajonc, genêt) dans les parcelles pour favoriser la nutrition minérale des arbres, en remplacement des intrants chimiques... Les parcelles sont scrutées par une batterie de capteurs et appareils de mesure qui analysent en temps réel les cycles biochimiques et les échanges entre l’atmosphère, le couvert végétal et le sol. Ces enregistrements sur le long terme vont permettre d’affiner la compréhension du fonctionnement des écosystèmes, mais également de mesurer les bénéfices pour l’utilisateur et l’impact environnemental des différents scénarios. Ils permettront aussi de suivre en temps réel les effets du changement climatique sur l’évolution des parcelles, et inversement, de préciser et quantifier le rôle potentiel des différents écosystèmes forestiers dans les cycles des gaz à effet de serre. La plateforme Xylosylve-Ecosylve fait partie du réseau européen Integrated Carbon Observation System (ICOS).

Relevés floristiques sur placette RENECOFOR SP57.. © Inra, BEHR Patrick

Modéliser le futur de la forêt

Quel avenir pour ma forêt ? Cette question, les forestiers se la posent en permanence. Cette interrogation est de taille car les usages de la ressource bois évoluent sans cesse. Prenez le pin maritime par exemple. Il y a une trentaine d’années, il devait fournir du bois massif destiné notamment à la menuiserie traditionnelle ou aux charpentes. Il fallait donc des arbres de grande taille. Aujourd’hui, les industriels privilégient les arbres de petit diamètre, qu’ils vont utiliser pour la création de palettes, pour la chimie de la cellulose, la construction (ossatures bois, poutres en bois lamellé-collé, composites) ou pour la biomasse. Pour répondre à ces nouveaux besoins, le sylviculteur doit s’adapter. Et c’est justement pour l’aider à prendre les bonnes décisions qu’a été créé le Groupement d’Intérêt Scientifique « Coopérative de données sur la croissance des peuplements forestiers » (GIS Coop). Constitué d’un réseau de placettes disséminées dans des forêts des principales essences de production à travers tout le territoire, le GIS Coop a pour objectif la collecte des données sur la croissance des peuplements forestiers en fonction du climat, de la nature du sol et surtout des pratiques sylvicoles. Grâce à ces informations, les chercheurs élaborent des modèles de prévision de croissance à destination des gestionnaires, par exemple pour prédire comment évoluera un peuplement, et quelles ressources ils pourront en tirer dans 5, 10 ou 15 ans, en fonction des choix d’exploitation. Mais plus généralement, ils constituent une aide à la décision collective, puisqu’ils permettent de modéliser l’évolution des ressources d’un massif forestier tout entier.