Plantations expérimentales d’essences d’avenir

De 2020 à 2023, un réseau de 57 plantations expérimentales d’essences d’avenir sera créé dans toute la Suisse par des services forestiers cantonaux, des entreprises forestières, des pépinières et des chercheurs du WSL. L’objectif: permettre l’observation de plus de 55 000 plants durant plusieurs décennies, afin d’en savoir plus sur la capacité des essences forestières à perdurer sur fond de changement climatique. Une infrastructure unique pour la recherche et la pratique verra ainsi le jour.

Actualités

Les 9 dernières placettes expérimentales seront mises en place au printemps 2023. Elles complètent notre réseau de 57 placettes. Au cours des étés 2021 et 2022, les placettes déjà mises en place ont été visitées et la mortalité a été notée. La plupart des plants ont bien poussé. Les provenances qui ont mal poussé sur une placette sont replantées jusqu'à deux ans après la plantation initiale. Ce travail est en partie limité par la disponibilité des plantes. Les médias s'intéressent beaucoup au projet et les plantations expérimentales ont fait l'objet de nombreux reportages dans les journaux, à la radio et à la télévision.

Contexte

Il fait de plus en plus chaud, et les étés sont de plus en plus secs. Cela entraîne au niveau climatique des répercussions sur la capacité des essences à perdurer dans leurs lieux de croissance actuels, et par là même un impact sur les prestations forestières futures. Dans nombre de stations forestières, au vu des conditions climatiques escomptées d’ici la fin du XXI^e siècle, des essences différentes de celles qui prospèrent aujourd’hui seront mieux adaptées. Alors que certaines essences d’avenir se développent déjà là où le climat les favorisera vraisemblablement dans le futur, d’autres sont encore complètement absentes de ces sites.

Dans ce contexte, la question suivante, primordiale, se pose pour la pratique forestière:

Quelles essences forestières susceptibles d'être adaptées à une station vers la fin du XXI^e siècle pourraient déjà y croître aujourd'hui?

C’est pour répondre à cette question que le projet « Plantations expérimentales d'essences d'avenir » a été initié. Dans le cadre de celui-ci, un réseau de plantations expérimentales coordonnées se met en place dans toute la Suisse depuis l’automne 2020 (figure de droite). Sur une période de 30 à 50 ans, 55000 plants seront examinés pour étudier la façon dont différentes essences et semences de diverses origines perdurent dans des conditions environnementales variées. Ces observations serviront de bases à la recommandation d’essences en fonction des conditions locales des stations. Du point de vue scientifique, il est intéressant de connaître les facteurs environnementaux qui définissent la survie, la vitalité et la croissance des essences examinées et de leurs provenances (synonyme: origines) le long des grands gradients environnementaux.

Ce projet a pour avantage incontestable sa stratégie coordonnée. Tandis qu’une seule plantation expérimentale ne permet de suivre et d’analyser que l’évolution des arbres de la placette en question, un réseau de 59 placettes offrira la possibilité de déduire à long terme la façon dont les essences testées se maintiendront dans différentes conditions climatiques. Cet essai à long terme permettra également de mieux comprendre les répercussions des influences météorologiques et des événements extrêmes sur les essences et provenances testées. En tant que projet, il s’inscrit comme une activité consécutive au Programme de recherche «Forêt et changements climatiques», effectué par l’OFEV et le WSL de 2009 à 2018.

Design expérimental

Pour assurer des évaluations statistiques pertinentes toutes les plantations expérimentales doivent avoir un design expérimental cohérent, comprenant aussi bien la répartition des essences sur les plantations expérimentales , que la disposition des plants au sein de chacune d’elles. Le design expérimental a été élaboré avec d'autres chercheurs, contrôlé par des statisticiens externes et optimisé par la suite afin que les résultats puissent être les plus pertinents possibles. Les 57 plantations expérimentales sont réparties dans toutes les régions biogéographiques et étages de végétation présents en Suisse. Chacune d’elles est subdivisée en 3 blocs. Au sein de chaque bloc figurent toutes les essences et provenances prévues pour cette plantation expérimentale. Chaque essence est attribuée de façon aléatoire à une parcelle. Le nombre d'essences par plantation expérimentale et donc le nombre de parcelles sont variables. Chaque parcelle est subdivisée à son tour en 4 sous-parcelles, qui sont attribuées de façon aléatoire à 4 des 7 provenances. Chaque sous-parcelle comprend 9 individus d'une provenance.

La superficie requise pour chaque plantation expérimentale dépend du nombre d’essences à tester et de la hauteur du peuplement avoisinant qui influe sur la largeur de la zone tampon nécessaire. Les plants sont espacés de 2 m, la largeur de la bande intermédiaire entre les parcelles est de 4 m. La superficie requise est d'environ 0,75 ha pour 4 essences et d'environ 1,3 ha pour 10 essences.

Pour effectuer des relevés du climat local, une station climatique automatisée est exploitée sur chaque placette. L’humidité du sol est ainsi également mesurée.

D'autres indications sur le design expérimental peuvent être consultées dans le rapport Design des plantations expérimentales (en allemand).

Placettes

Mi-mars 2018, les cantons ont été invités à proposer des placettes qui remplissent les exigences décrites (rapport «Choix des placettes pour les plantations expérimentales», disponible en allemand). Entre novembre 2018 et juillet 2019, l’équipe de projet du WSL s’est rendue sur place dans 125 des 172 placettes proposées par les services forestiers cantonaux. En juillet 2019, 57 placettes ont été sélectionnées et les essences à tester ont été réparties sur ces placettes (rapport: «Choix des placettes pour les plantations expérimentales», en allemand). Plus tard, de légères modifications quant au choix des placettes et à la répartition des essences ont encore été effectuées, deux placettes du canton de Bâle Campagne ajoutéeset deux placettes du canton de Berne ont été annulés. Toutes les placettes sont préservées contractuellement à long terme.

Les 57 plantations expérimentales sont réparties dans toutes les régions biogéographiques et étages de végétation présentes en Suisse. Selon la taille, de 4 à 18 essences sont testées dans une plantation expérimentale. Sur 6 placettes (les «supersites»), les 18 essences sont testées dans leur totalité.

Tableau récapitulatif de toutes les plantations expérimentales, classifiées selon le numéro.

Nombre d’essences = nombre d’essences testées dans une plantation expérimentale,

PP = période de plantation au cours de laquelle une plantation expérimentale a été ou sera installée;

1 renvoie à la période allant de l’automne 2020 au printemps 2021, 2 à celle allant de l’automne 21 au printemps 2022, 3 à celle allant de l’automne 22 au printemps 2023.

N^o	Canton	Commune	Lieu-dit	Nombre d’essences	PP	Mois	Année
1	AI	Schwende	Berneregg	6	1	Mai	21
4	GR	Safiental	Gampel	5	2	Sept.	21
9	ZH	Oberrieden	Neuforst	6	1	Mars	21
10	LU	Emmen	Oberschiltwald	6	3	Nov.	22
11	LU	Pfaffnau	Birchwald	6	3	Mars	23
15	LU	Escholzmatt-Marbach	Buhhütte	10	1	Mai	21
16	GR	Val Müstair	Cuoir	10	2	Mai	22
17	GR	Bregaglia	Dre Mota	7	1	Oct.	20
18	GR	Valsot	Vadrain	6	3	Oct.	22
22	GR	Samedan	Sur Plaun God	8	2	Mai	22
25	FR	Bulle	La Joretta	8	1	Oct.	20
26	FR	Belmont-Broye	Forêt du Grand Belmont	8	1	Nov.	20
28	SZ	Schwyz	Galleren	8	2	Mai	22
36	SZ	Feusisberg	Friesisschwand	8	2	Avril	22
37	GR	Albula/Alvra	Tgavrouls	6	3
38	GR	Bergün Filisur	Spena	8	1	Sep.	20
42	AG	Villigen	Güllenholz	8	3	Nov.	22
43	AG	Murgenthal	Fätzholz	6	3	Mars	23
45	SO	Seewen	Holzenberg	6	3	Nov.	22
47	SO	Luterbach	Dorn-Ischlag	8	1	Nov.	20
48	SO	Himmelried	Steffenschmiede	8	2	Nov.	21
50	GE	Presinge	Le Bois des Eaux	8	1	Nov.	20
51	SH	Schaffhausen	Rändli	18	3	Oct.	22
54	ZH	Aesch (ZH)	Seegaden	4	2	Nov.	21
66	BL	Arisdorf	Eileten	18	2	Nov.	21
68	SG	Gaiserwald	Hoferst	8	2	Mars	22
72	SG	Quarten	Oberer Nüchen	6	1	Mai	21
74	SG	Amden	Vorem Platt	6	3	Sep.	22
80	SG	Uznach	Chrüzweg	8	1	Nov.	20
82	VD	Froideville	Jorat d'Echallens	10	1	Nov.	20
85	VD	Apples	Bois de Saint Pierre	18	2	Mars	22
87	VD	Vallorbe	Crêt Cantin	8	3	Mars	23
91	VD	Château-d'Oex	Les Jeurs	10	2	Sept.	21
93	VS	Riederalp	Riederwald	6	2	Sept.	21
96	VS	Riddes	Forêt des Conches	8	1	Déc.	21
97	VS	Champéry	La Forêt Derrière	8	3	Oct.	22
99	VS	Leuk	Baronsächer	6	3	Oct.	22
100	VS	Bagnes	Forêt du Marais	6	2	Sept.	21
101	TG	Ermatingen	Hauptmeshööli	10	2	Mars	22
105	TI	Serravalle	Caslóu	7	2	Mars	22
108	TI	Losone	Piano di Arbigo	6	2	Nov.	21
109	TI	Ronco sopra Ascona	Casone	12	3	Oct.	22
118	TI	Stabio	Baragge	4	2	Nov.	21
119	TI	Novaggio	Ur Pián Pülpit	10	1	Mars	21
124	UR	Unterschächen	Alt Rüti	8	3	Mai	23
129	BE	Neuenegg	Ruessemattbode	18	1	Oct.	20
131	BE	Rüschegg	Hirschböde	6	1	Mai	21
132	BE	Innertkirchen	Militalwald	na	na	na	na
154	BE	Petit-Val	Droit des Ecorcheresses	na	na	na	na
156	BE	Grandval	La Haute Joux	18	2	Avril	22
162	BE	Boltigen	Bäderegg	5	2	Mai	22
166	BL	Muttenz	Oberi Hard	6	1	Nov.	20
167	JU	Haute-Ajoie	Foirgeret	8	2	Nov.	21
168	GR	Maienfeld	Fuchsenwinkel	18	2	Oct.	21
170	ZG	Unterägeri	Hinterwidenwald	8	2	Oct.	21
172	ZH	Zürich	Waldlabor	8	1	Mars	21
173	TI	Locarno	Cappelletta	10	3	Mars	23
174	BL	Buus	Schöönenberg	12	1	Janv.	21
175	BL	Pfeffingen	Bielgrabe	8	2	Mars	22

Essences

La définition du catalogue des essences à tester dans les plantations expérimentales repose sur un processus à plusieurs étapes incluant les avis des représentant(e)s des cantons et d'autres expert(e)s. Ce processus est décrit dans le rapport Choix des essences pour les plantations expérimentales (en allemand). La proposition d’essences à design fixe prévoit un catalogue principal de 9 essences qui sont être testées dans environ 35 plantations expérimentales, et un catalogue complémentaire de 9 autres essences uniquement testées dans 15 plantations expérimentales environ.

Avec l’intégration de ces 18 essences dans l’essai expérimental, nombre d'essences considérées comme ayant un potentiel d'avenir dans les forêts suisses sur fond de changement climatique, sont représentées dans les plantations expérimentales prévues. Pour les essences du catalogue principal, il est possible d'obtenir des affirmations et des comparaisons fiables sur de larges gradients environnementaux, tandis que la pertinence et la comparabilité seront moindres pour les essences du catalogue complémentaire introduites dans un nombre plus restreint de plantations expérimentales.

Catalogue principal de 9 essences	Catalogue complémentaire de 9 essences
Abies alba (sapin blanc) Acer pseudoplatanus (érable sycomore) Fagus sylvatica (hêtre) Larix decidua (mélèze européen) Picea abies (épicéa) Pinus sylvestris (pin sylvestre) Pseudotsuga menziesii (douglas) Quercus petraea (chêne sessile) Tilia cordata (tilleul à petites feuilles)	Acer opalus (érable à feuilles d’obier) Acer platanoides (érable plane) Cedrus atlantica (cèdre de l'Atlas) Corylus colurna (noisetier de Byzance) Juglans regia (noyer royal) Prunus avium (merisier) Quercus cerris (chêne chevelu) Quercus robur (chêne pédonculé) Sorbus torminalis (alisier torminal)

Provenances

Sur tout l’essai expérimental, 7 provenances sont testées pour chaque essence (pour quelques essences, il n’a pas été possible d’obtenir autant de provenances). Pour que la placette ne soit pas trop grande, seules 4 de ces 7 provenances le sont par plantation expérimentale. Tandis qu'une provenance est testée comme provenance de référence dans toutes les plantations expérimentales où figure l'essence, 3 des 6 provenances restantes sont affectées de façon aléatoire à chaque plantation expérimentale. Chacune de ces 6 provenances figure ainsi dans la moitié des plantations expérimentales. Ce compromis permet de couvrir relativement bien la variabilité des provenances au sein des essences sans agrandir pour autant la surface nécessaire par plantation expérimentale.

Les provenances ont été sélectionnées dans le cadre d’un processus exhaustif (rapport « Choix des provenances et acquisition des plants », en allemand). Les plants ont été acquis en collaboration avec de nombreuses pépinières et des partenaires étrangers. La plupart des plants poussent dans les pépinières d’Emme SA, quelques essences croissent aussi dans le Viaio du canton du Tessin (Lattecaldo) et dans la pépinière du WSL

Financement

L’aménagement et l’entretien des placettes sont financés en partie grâce à des conventions-programmes entre la Confédération et les cantons. Le manuel sur les conventions-programmes 2020-2024 LI 4.2 «Surfaces d’observation du rajeunissement» a été créé à cet effet. Les cantons participent quant à eux largement aux financements de leurs propres placettes.

Perspective

La planification prévoit que d’ici le printemps 2023, des plantations aient été effectuées dans toutes les placettes. En cas de pertes majeures, des regarnissages auraient lieu si nécessaire sur une période de deux ans. Les entreprises forestières effectuent elles-mêmes les plantations, l’équipe du WSL accompagne toutes les plantations et répartit les plants aux niveaux des endroits signalisés. Les soins aux cultures relèvent aussi des entreprises, avec pour base d’application les prescriptions relevant des instructions pour les soins aux cultures (en allemand). Les tout premiers relevés de l’état des arbres plantés (sur les placettes ayant déjà fait l’objet de plantations) ont eu lieu l’été 2021. Ces inventaires seront réalisés tous les ans au début, et ultérieurement à un intervalle de plusieurs années.