Forêt : la compétition entre arbres est féroce… mais prévisible

Qui l’emportera, du hêtre ou du bouleau ? Une équipe internationale de chercheurs – avec à sa tête un chercheur d’Irstea, a analysé la croissance de 3 millions d’arbres dans le monde et l’influence de leurs traits fonctionnels (caractéristiques) sur les interactions compétitives entre espèces dans les forêts pour la lumière ou encore l’eau. Une étude sans précédent publiée dans la revue Nature.

Face aux effets du changement global, décrire les êtres vivants devient essentiel afin de mieux comprendre les comportements et changements dans le fonctionnement global des écosystèmes.

En forêt, les arbres – comme tous les organismes vivants – sont en compétition pour l’accès à la lumière, l’eau et les nutriments. Leur croissance en dépend. Mais certaines espèces parviennent à prendre le dessus sur leur voisin. Comment ? Grâce à leurs caractéristiques morphologiques et physiologiques, appelés traits fonctionnels, qui déterminent la façon dont elles tirent leur épingle du jeu. Exemple : le bouleau se développe rapidement en hauteur, et éclipse ainsi les autres, mais meurt jeune. Au contraire, le hêtre et son bois dense se développe plus lentement, mais tolère davantage la compétition.

Une équipe internationale de 40 chercheurs a mené l’étude la plus vaste à ce jour sur la concurrence de l’arbre. Leurs résultats ont été publiés fin 2015 dans la prestigieuse revue Nature.

Vocabulaire

Traits fonctionnels : caractéristiques morphologiques et physiologiques d’un organisme qui affecte sa performance individuelle. Ex. hauteur maximum, densité du bois, longévité des feuilles, etc.

Dans leur étude, les chercheurs ont mis en évidence que 3 traits fonctionnels (la densité du bois, la surface foliaire spécifique [1] et la hauteur maximale) permettent de déterminer la compétition entre arbres de manière prévisible… et ce dans toutes les forêts du monde ! Il existerait ainsi des règles identiques, que la forêt soit tropicale, tempérée ou boréale. "C’est la première fois que nous sommes en mesure de vérifier les principaux moteurs de la succession forestière à l’échelle mondiale", explique Georges Kunstler, ingénieur forestier au centre Irstea de Grenoble et premier auteur de la publication.

Pour parvenir à un tel résultat, les chercheurs ont analysé la croissance de 3 millions d’arbres appartenant à 2 500 espèces et répartis dans 140 000 placettes forestières à travers le globe et des données de traits fonctionnels issues de TRY, une base de données mondiale collaborative [2].

Une étude, aux résultats surprenants, qui laisse entrevoir une meilleure gestion des forêts, grâce à la prédiction de la croissance des arbres en fonction de leur voisinage, et un calcul plus précis de la capacité de stockage en CO2 des forêts selon les essences qui les composent.

Retrouver la publication originale (en anglais).

En savoir plus

[1] Ratio entre surface et unité de masse sèche de la feuille.

[2] La plus grande base de données sur les caractéristiques des plantes. Fruit de la mise en commun volontaire des données de terrains d’écologues et rassemble déjà plus de 100 millions de données. En savoir plus.