Réseau biologique d’indicateurs de sécheresse et de la croissance des arbres

TreeNet est un réseau qui permet la mesure d’indicateurs de la croissance et du déficit hydrique des arbres. Il génère en continu des informations actuelles sur le lien entre les facteurs environnementaux (climat, sécheresse, dépôts atmosphériques d’azote, etc.) et les processus physiologiques à l’échelle de l’arbre. La méthode centrale utilisée est la mesure par dendromètre à aiguille en vue de la détection automatique de modifications, au micromètre près, du rayon du tronc, et ce avec une résolution temporelle de 10 minutes. Les données sont envoyées en continu par radio à une base de données centrale. TreeNet a, d’une part, sélectionné différentes stations issues des réseaux de monitoring existants, afin de couvrir les gradients les plus représentatifs possibles des principales influences naturelles et anthropiques sur la croissance des arbres en Suisse. Aux réseaux existants, il a ajouté d’autre part de nouvelles stations communes pour pouvoir intensifier la collaboration sur les questions de recherche actuelles.

Une première mondiale sans doute: grâce aux données et aux apports de TreeNet, il a été possible d’évaluer, sur cinq ans et avec une résolution horaire, la croissance et le déficit hydrique des arbres sur une surface de la taille de la Suisse. Les analyses se sont concentrées sur les nouvelles possibilités offertes par ce jeu de données à haute résolution temporelle. Elles visent à répondre aux questions suivantes: quand poussent ces arbres objets d’étude au cours d’une saison de croissance? Quand les différentes essences croissent-elles au cours d’une journée? Le rapport montre les différences de réaction entre les essences étudiées, hêtre, épicéa, chêne, pin et sapin. Il indique aussi les conditions qui favorisent la croissance, celles qui la limitent ou encore celles qui la rendent impossible. Une question clé a été ainsi formulée: dans quelle mesure les conditions climatiques actuelles permettent-elles d’expliquer les taux de croissance actuels? Obtient-on une meilleure relation entre climat et croissance lorsque la résolution des données de croissance n’est pas annuelle, comme à l’accoutumée, mais horaire ou journalière? Les analyses indiquent clairement que la meilleure résolution temporelle des données ne permet pas de mieux expliquer comment la croissance radiale du tronc réagit aux conditions environnementales actuelles. Le degré d’explication était souvent bien inférieur à 50 %. Ceci est probablement dû aux «effets mémoire» des conditions passées, qui jouent un rôle prépondérant dans la croissance actuelle. Ils influencent et modulent en effet la relation entre la croissance et les conditions présentes.

Contrairement à la thématique de la croissance, des données environnementales à haute résolution permettent très bien d’expliquer le volet du régime hydrique des arbres. La transpiration, de même que la disponibilité en eau du sol, ont en effet un impact direct sur le régime hydrique, et de ce fait sur le déficit hydrique des arbres mesuré ici. Les données environnementales actuelles permettent d’expliquer 50 à 75% de la variation du déficit hydrique des arbres, soit bien plus que dans le cas de la croissance. Autre résultat intéressant: malgré toutes les différences physiologiques spécifiques aux espèces, le déficit hydrique des arbres évolue de façon très similaire pour l’ensemble des essences dans une station, contrairement à la croissance qui, dans une même station, peut beaucoup varier en fonction de l’essence. Les déficits hydriques absolus des arbres divergent toutefois fortement selon les essences. Il existe ainsi un facteur 10 entre ceux du hêtre – les plus faibles – et ceux du pin et du frêne qui sont les plus élevés. L’élasticité spécifique à l’espèce et l’épaisseur de l’écorce en sont les principales responsables.

Le rapport met de surcroît en lumière de nombreux autres aspects sur la croissance et le régime hydrique des cinq essences les plus fréquentes dans les forêts suisses. Un chapitre porte par exemple sur les réactions de croissance des arbres face à l’été caniculaire de 2015.