La plate-forme de recherche dans le Bois de Finges

Pour mieux comprendre les effets à moyen et long termes des périodes de sécheresse sur les forêts, il faut examiner les résultats d’essais menés dans des régions arides à l’aide de séries de mesures locales de longue durée.

Le Bois de Finges (canton du Valais; 46° 18’ N, 7° 36’ E, 615 m d’altitude) offre les meilleures conditions pour réaliser ces essais. C’est donc là, dans la plus grande forêt de pins intacte de Suisse, qu’une équipe de chercheurs du WSL a lancé une expérience sur 30 ans. La température annuelle moyenne y est de 10.6°C (moyenne entre 1995 et 2014) et la somme des précipitations annuelles s’élève à 575 mm (moyenne entre 1995 et 2014).

En moyenne sur ce site expérimental de 1,2 hectare, les pins ont 120 ans et mesurent 11 m de haut. Le site comprend 876 arbres répartis sur huit parcelles de 1000 m² chacune (fig. 4). Quatre d’entre elles sont arrosées par aspersion entre avril et octobre et recueillent en plus chaque année 600 mm de précipitations. Les arbres des quatre autres parcelles croissent dans des conditions naturelles, à savoir relativement sèches.

Nous avons détecté des réactions rapides et plus fortes des traits fonctionnels des arbres au-dessus du sol par rapport aux traits fonctionnels de la partie souterraine des arbres. La modification des traits fonctionnels au-dessus du sol pendant les premières années d'irrigation a augmenté la demande en eau. Les arbres se sont adaptés en augmentant la biomasse racinaire au cours des dernières années d'irrigation, ce qui a entraîné une augmentation du taux de survie des pins sylvestres dans les parcelles irriguées. Cependant, après avoir atteint un pic en 2006, l'ampleur de l'impact de l'irrigation sur un certain nombre de variables liées aux arbres a diminué au cours des années suivantes. Cette tendance à la baisse après avoir atteint le pic peut indiquer que l'approvisionnement constant en eau au fil des ans n'a pas permis de répondre à la demande en eau progressivement croissante liée à l'augmentation des activités de végétation. Les résultats indiquent que l'augmentation de la disponibilité en eau à long terme a modifié les propriétés des arbres et de l'écosystème de telle sorte qu'un nouvel équilibre entre la disponibilité en eau du sol et la demande en eau est atteint, ce qui a modifié les conditions limites de l'écosystème. L'irrigation a également stimulé le taux de décomposition foliaire au niveau de l'écosystème, la biomasse du corps fructifère fongique et l'abondance de la régénération chez les espèces de feuillus.

Presque immédiatement après le début des recherches en 2003, la production de fructifications de mycorhizes a nettement augmenté sur les parcelles irriguées. Après une année de décalage, les pins y produisent depuis 2004 des cernes plus larges et des aiguilles plus longues qu’auparavant. La longueur des pousses et la densité du peuplement ont également augmenté par la suite.

L’irrigation a en outre accéléré la croissance des racines et, à partir de l’été 2006, accru la biomasse, en particulier celle des racines fines (Brunner et al. 2009). La période de croissance des arbres irrigués s’est allongée de deux à cinq semaines (Eilmann et al. 2010).

Sur l'ensemble de la période expérimentale de 2003 à 2019, l'expérience d'irrigation nous a permis de suivre les trajectoires de récupération des arbres et de l'ensemble de l'écosystème non soumis à des conditions sèches naturelles. Les données sur 16 ans ont montré que l'irrigation a amélioré la disponibilité en eau du sol, et que les pins sylvestres de 120 ans ont retrouvé leur vigueur en augmentant la longueur des pousses, la longueur des aiguilles et la surface foliaire, et en diminuant la défoliation.

Nous avons détecté des réactions rapides et plus fortes des traits fonctionnels des arbres au-dessus du sol par rapport à ceux de la partie souterraine des arbres. L'altération des traits fonctionnels au-dessus du sol pendant les premières années d'irrigation a augmenté la demande en eau. Les arbres se sont adaptés en augmentant leur biomasse racinaire au cours des dernières années d'irrigation, ce qui a entraîné une augmentation du taux de survie des pins sylvestres dans les parcelles irriguées. Cependant, après avoir atteint un pic en 2006, l'ampleur de l'impact de l'irrigation sur un certain nombre de variables liées aux arbres a diminué au cours des années suivantes. Cette tendance à la baisse après avoir atteint le pic peut indiquer que l'approvisionnement constant en eau au fil des ans n'a pas permis de répondre à la demande en eau progressivement croissante liée à l'augmentation des activités de végétation.

Les résultats indiquent que l'augmentation de la disponibilité en eau à long terme a modifié les propriétés des arbres et de l'écosystème de telle sorte qu'un nouvel équilibre entre la disponibilité en eau du sol et la demande en eau est atteint, ce qui a modifié les conditions limites de l'écosystème. L'irrigation a également stimulé le taux de décomposition foliaire au niveau de l'écosystème, la biomasse des fructifications de champignons, et le taux de régénération chez les feuillus. L'irrigation n'a toutefois pas favorisé la régénération des pins sylvestres, réputés vulnérables aux sécheresses extrêmes (Bose et al. 2022).

Les vers de terre en plein sommeil : en raison du changement climatique, les périodes de sécheresse sont de plus en plus longues, ce qui met à mal les organismes vivant dans le sol. Une étude de longue haleine menée dans la forêt de Finges montre à quel point. (Canal 9, 9.06.2022).

Michèle Ursprung

Les sols forestiers secs ont un effet négatif sur le changement climatique, car les vers de terre en particulier ne pourraient plus bien contribuer à la fixation du carbone dans les sols, explique l'expert en cycle des matières Frank Hagedorn au Dlf. En cas de sécheresse, les vers de terre décomposent moins la litière de feuilles. A long terme, le sol stockerait ainsi moins de carbone et donc de CO2 ayant un impact sur le climat.

Krauter, Ralf, Deutschlandfunk | 01. 06. 2022, 16:47

Un reportage de [w] wie Wissen sur le "Wood Wide Web" dans le Pfynwald, avec Martina Peter et les membres de son équipe (Das Erste, 26.09.2020).

Quel est le son du sol ? Quel est le son de la forêt lors d'un été sec ? Les éco-acousticiens, comme le chercheur suisse en son Marcus Maeder, décrivent la nature de manière totalement nouvelle à l'aide d'enregistrements sonores. Le son devient l'indicateur d'un écosystème. "Einstein" montre les opportunités offertes par l'éco-acoustique.

Les forêts de pins du Valais sont menacées. Dans certaines régions, jusqu'à 40 pour cent des arbres sont morts au cours des deux dernières années. Ceci parce qu'il a fait particulièrement chaud et sec. La protection que les forêts concernées offrent contre les chutes de pierres et les avalanches s'en trouve réduite.