Chêne-liège et pin d’Alep sous haute surveillance

Le chêne liège et le pin d’Alep sont deux espèces très résistantes aux incendies et résilientes du fait de leurs capacités de régénération. Pourtant, ces deux arbres emblématiques du pourtour méditerranéen présentent des premiers signes de dépérissement. Les scientifiques d’Irstea à Aix-en-Provence étudient leurs évolutions et travaillent avec les gestionnaires forestiers pour réfléchir à leur préservation.

Pin d’Alep et sécheresse : une histoire d’adaptation

La région méditerranéenne, riche d’une biodiversité exceptionnelle est caractérisée par des saisons marquées et une période sèche en pleine évolution. Au fil des ans, le changement climatique intensifie et prolonge ces deux tendances. Les scientifiques utilisent cette région comme modèle pour les scénarios climatiques futurs et étudient l’adaptation des espèces forestières, en particulier du pin d’Alep, à ces conditions extrêmes.

Peuplement dépérissant de pin d'Alep © M. Vennetier / IrsteaConnu depuis longtemps pour sa capacité à adapter sa croissance aux variations climatiques, le pin d’Alep est étudié depuis les années 1990 au centre Irstea d’Aix-en-Provence. Il sert d’espèce réfèrente pour évaluer le changement climatique et son impact sur les forêts. Dernièrement, le projet de recherche Drought a mis en avant des résultats inédits : l’influence des conditions climatiques sur l’architecture des arbres (nombres de branches, tailles de aiguilles, densité du houppier, etc.)

Ce projet est une étude originale sur le suivi en continu des écosystèmes sur 4 niveaux de végétation (pins d’Alep, chênes verts, filaires à grandes feuilles et chênes kermès).

Pour tester l’effet de la sécheresse, les chercheurs ont établi en forêt naturelle des zones de 900 m² où l’on contrôle la pluviométrie :

  • zones privées de 30 % de leur eau,
  • zones auxquelles on ajoute 30 % d’eau
  • des zones témoins dont la disponibilité en eau n’a pas été modifiée.

Ce dispositif est alors utilisé pour comparer la croissance et le fonctionnement physiologique des organes des différentes espèces présentes sur les parcelles.

Moins de branches et plus vulnérable

Au cours des 30 dernières années, les études ont montré que la croissance du pin d’Alep accélérait depuis le début du XXe siècle. Cependant depuis 1998 et avec la série de sécheresses qu’a connue la région méditerranéenne française entre 2003 et 2007, le pin d’Alep s’est révélé fortement stressé par le manque d’eau, la chaleur ou le froid. Face à ces stress, sa croissance se ralentit et ses branches arrêtent de se ramifier : les arbres s’affaiblissent progressivement.

En effet, après plusieurs années de fortes chaleurs et de privations d’eau, le pin d’Alep manque de branches actives portant des aiguilles. Comme il ne peut en produire de nouvelles qu’à l’extrémité des rameaux en cours de croissance, il lui est impossible de combler rapidement les vides laissés à l’intérieur du  houppier (cimes des arbres). Ce déficit de branches limite pour de nombreuses années le nombre potentiel d’aiguilles, donc la productivité associée à la photosynthèse. De plus, les arbres ne peuvent pas suffisamment régénérer leurs réserves énergétiques pour supporter de nouvelles périodes difficiles. Cette fragilité se répercute sur la capacité du pin d’Alep à résister aux maladies et aux parasites.

Réduction du taux de ramification des houppiers en forêt méditerranéenne © M. Vennetier / Irstea

La hausse des températures associée au changement climatique, que ce soit en hiver ou en été, empêchent les arbres de croître normalement. Les événements exceptionnels de sécheresse ou de canicule, provoquent un stress hydrique important à des moments clés du cycle de vie des arbres. Cette étude montre que ces stress obligent l’arbre à limiter le nombre de branches et d’aiguilles ce qui modifie sur plusieurs années sa forme, son architecture et sa productivité. Ces résultats ont été confirmés sur les principaux arbres forestiers méditerranéens. Si les scénarios du climat du futur se confirment, alors il est important que les gestionnaires prennent en compte cet impact négatif qui influencera la productivité forestière à long terme.

Le projet ANR Drought piloté par le CNRS est multipartenaire : outre Irstea, sont associés l’Inra et l’université d’Aix-Marseille.

Quand incendies et sécheresses ont raison du chêne-liège !

Chêne-liège © C. Tailleux / IrsteaLes forêts de chêne-liège de la région Provence-Alpes-Côte-d’Azur constituent un habitat remarquable protégé au niveau européen pour sa biodiversité et pour l’exploitation du liège. La forte diminution des pratiques de gestion depuis plusieurs décennies, notamment à cause de l'arrivée sur le marché de produits de substitution moins coûteux tel que le plastique, a favorisé l’embroussaillement de ces forêts par un maquis très inflammable. Conséquences : le risque d’incendies et la sévérité des feux augmentent et avec, les dommages potentiels sur les arbres. Malgré sa résistance aux incendies du fait de son liège protecteur et sa résilience grâce à sa capacité à émettre des rejets après le passage du feu, le chêne-liège présente des symptômes de dépérissement : perte de feuillage, dessèchement de branches, mort de l’arbre ! Cela semble particulièrement vrai dans les secteurs ayant subi le passage répété d’incendies intenses au cours des dernières décennies et notamment ceux touchés par le grand feu de 2003. La répétition d’années sèches après cet incendie pourrait aussi avoir un impact négatif sur les peuplements.

Le chêne-liège sous surveillance 

Pour mieux comprendre l’évolution des peuplements après le passage des feux, les scientifiques d’Irstea ont collecté de nombreuses données sur le massif des Maures (Var). Après l’incendie de 2003, 60 placettes permanentes ont été installées suite à une analyse de l’historique des feux depuis 1959 : cinq placettes témoin n’ont subi aucun feu. Les 20 placettes restantes ont été placées sur des zones atteintes par les incendies de 1 à 4 fois sur la même période. Sur chaque arbre, la mortalité (mort ou vivant), l’importance des dommages après feux (état de carbonisation du tronc et du houppier, épaisseur du chêne brûlé), la qualité et la croissance de la régénération par voie végétative (longueur, nombre et localisation des rejets) et les dimensions de l’arbre (hauteur, diamètre du tronc et du houppier) ont été relevés. Cette étude permet de bâtir des modèles de mortalité et de régénération du chêne-liège après différents régimes d’incendies.

Comprendre pour contrôler la dynamique forestière

Deux ans après l’incendie de 2003, la survie du chêne-liège après incendie reste très forte, la mortalité totale étant estimée à 3 %. Cependant, en 2007, la mortalité différée était de près de 30 % dans les peuplements ayant subi 3 ou 4 feux depuis 1959. Cette surmortalité illustre l’effet combiné des feux répétés et des années sèches particulièrement après 2006.

Concernant la capacité de régénération, les rejets dépendent également des différents régimes de feux. Lorsque la fréquence de feu est faible et les dommages modérés, le chêne-liège favorise la régénération dans le houppier et sa croissance est encore bonne. Au-delà de 3 feux en 50 ans, il subit généralement des dommages importants empêchant le bon développement du houppier. Les arbres survivent alors en rejetant à partir de leurs souches. Ces modèles de prédiction permettent de mieux comprendre les impacts des différents régimes d’incendies sur la végétation

Des informations clés pour le gestionnaire qui pourra – dans les mois qui suivent un incendie – sélectionner les arbres à conserver du fait de leur forte probabilité de survie, ceux à recéper (tailler) quand ils sont plus fortement atteints, et les arbres à supprimer pour ouvrir le milieu et ainsi favoriser la régénération naturelle, …

Contacts scientifiques

Bibliographie

Pin d’Alep

  • Prévosto Bernard et al.-2013. Le pin d’Alep en France. Ed.  Quae
  • Girard F., Vennetier M.,Guibal F., Corona C., Ouamim S., herrero A., 2012- "Pinus halepensis Mill. Crown developpement and fruitin declined with repeated drought in Mediterranean France". European Journal of Forest Research
  • Vennetier M., Borgniet L., Thabeet A., Gadbin-Henry C., Ripert C., Vila B., Prevosto B., Esteve R., Martin W., Ndyaye A. - 2008. Impact de la canicule 2003 sur les peuplements résineux de la région PACA. Rapport d'étude + Rapport de synthèse. Cemagref Aix en Provence. 22 +14 p.

Chêne-liège

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  • Catry F., Moreira F., Pausas J.G., Fernandes P., Rego F., Cardillo E., Curt T. (2012). "Cork oak vulnerability to fire: the role of bark harvesting, tree characteristics and abiotic factors". PLoS ONE 7(6): e39810 (9 pp.)
  • Schaffhauser A., Curt T., Véla E., Tatoni T. (2012). "Recurrent fires and environment shape the vegetation in Quercus suber L. woodlands and maquis." Comptes Rendus Biologies 335 (2012) 424–434.
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