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La biodiversité n'améliore pas nécessairement la résistance des forêts à la sécheresse

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Face au changement climatique, certaines régions du monde seront soumises à des épisodes de sécheresse qui affecteront notamment la santé des forêts.

Des chercheurs de l’Inra*, en collaboration avec l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL et des scientifiques européens, ont étudié l’influence de la diversité des espèces d’arbres sur la résistance des forêts à la sécheresse. Contrairement à ce qui était supposé par la communauté scientifique, la diversité n’est pas nécessairement un facteur d’amélioration de la résistance des forêts à la sécheresse. Ces résultats sont publiés dans les PNAS le 29 septembre 2014.

Les conditions extrêmes engendrées par le changement climatique auront des conséquences drastiques sur les fonctions et les services fournis par les écosystèmes forestiers et risquent de provoquer d'importants épisodes de mortalité des arbres. Il a récemment été montré que la biodiversité peut contribuer à augmenter la productivité des écosystèmes forestiers et leur résistance face aux attaques d’insectes ou de maladies. Cependant, le fait que la biodiversité puisse également contribuer à améliorer la résistance de ces écosystèmes face aux épisodes de sécheresse n’a jusqu’ici pas été démontré.

Afin d'éclaircir cette question, une étude a été mise en place par des scientifiques de l’Inra de Nancy-Lorraine, en collaboration avec une équipe de recherche du WSL de Zurich (Suisse) et des scientifiques européens, sur 160 parcelles forestières réparties dans 5 régions à travers l'Europe (Espagne, Italie, Roumanie, Pologne, Allemagne). « Pour chaque région, nous avons comparé le fonctionnement de forêts pures (monospécifiques) ou diversifiées (jusqu’à 5 espèces d’arbres en mélange) au cours d’un épisode de sécheresse », explique Damien Bonal, qui a conduit la recherche du côté de l'Inra. Son co-auteur Arthur Gessler (WSL) souligne : « Les résultats de ce projet ont une signification de principe pour nos forêts, aussi en Suisse. A cause des changements climatiques nous devons compter avec davantage d’épisodes de sécheresse en été. »

Cette étude démontre qu’à l’échelle de l’Europe, les forêts diversifiées ne sont pas systématiquement plus résistantes à la sécheresse que les forêts pures. Une plus forte diversité d'espèces d'arbres semble contribuer à une meilleure résistance des forêts à la sécheresse seulement dans les régions qui subissent régulièrement des conditions de sécheresse extrême. Ainsi, favoriser une plus forte diversité en espèces d’arbres dans les écosystèmes forestiers en Europe n'assure pas nécessairement une meilleure résistance face à des conditions climatiques plus chaudes et sèches, attendues dans le futur. Arthur Gessler du WSL explique : « La plupart des écosystèmes forestiers suisses ne comportent pas d’espèces d’arbres particulièrement adaptées aux sécheresses régulières. Ils ne profitent donc que peu de la protection que leur apporte une plus grande diversité. »

« Dans le cadre des changements climatiques, il importe d’adapter les méthodes de gestion des forêts afin de maintenir de façon durable les services écosystémiques rendus. Cette étude suggère que cette adaptation nécessite de considérer non seulement le degré de diversité en espèces dans les écosystèmes forestiers, mais aussi l'identité des espèces qui sont en compétition dans ces écosystèmes et les conditions climatiques locales spécifiques à chaque massif forestier considéré », conclut Damien Bonal, ce qu’Arthur Gessler précise en ces termes : « Notre travail montre quelles espèces d’arbres peuvent rendre une forêt mixte plus résistante aux phénomènes naturels tels que les sécheresses ou les tempêtes. Les forêts résistent mieux si elles sont constituées d’arbres dont les racines plongent à différentes profondeurs et donc utilisent l’eau dans le sol sans se faire concurrence. »

Publication scientifique

Grossiord; C., Granier, A.; Ratcliffe, S.; Bouriaud, O.; Bruelheide, H.; Checko, E.; Forrester, D.I.; Dawud, S.M.; Finér, L.; Pollastrini, M.; Scherer-Lorenzen, M.; Valladares, F.; Bonal, D.; Gessler, A.: Tree diversity does not always improve resistance of forest ecosystems to drought. PNAS, 29 septembre 2014. DOI: 10.1073/pnas.1411970111

http://www.pnas.org/content/early/2014/09/25/1411970111.abstract?sid=b6c4897c-10c4-47c7-ac58-838d046120ab* Inra = Institut national de la recherche agronomique