Effet de la taille de l’arbre sur sa sensibilité au climat Size-mediated climate-growth relationships in temperate forests: a multi-species analysis Pierre Mérian and François Lebourgeois Forest Ecology and Management Pierre Mérian Laboratoire d’Etude des Ressources Forêt-Bois (LERFoB) Équipe Écologie Forestière Directeur de thèse : Jean Claude Gégout Encadrant rapproché : François Lebourgeois Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian DENDROCLIMATOLOGIE … Etude de l’effet du climat sur la croissance des arbres Champs d’application Croissance et dynamique de végétation Dépérissement forestier Analyse du climat présent Reconstruction du climat passé Contexte des changements globaux → quantifier avec précision la sensibilité des espèces Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Cette variation dépend-elle de l’espèce ? (écologie) CLASSIQUEMENT … Relations cerne-climat établies sur les arbres dominants La sensibilité au climat varie-t-elle en fonction de la taille de l’arbre ? Cette variation dépend-elle de l’espèce ? (écologie) Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian METHODOLOGIE : effet de la taille 10 dominants 10 dominés Peuplements réguliers : contrôle de l’effet âge Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian METHODOLOGIE : effet de l’espèce 5 espèces tempérées à autécologies contrastées Sapin pectiné Hêtre commun Epicéa commun Chêne sessile Pin sylvestre Forte tolérance à l’ombrage (sciaphile) Faible tolérance à l’ombrage (héliophile) Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian METHODOLOGIE : effet du climat Carottage de peuplements dans toute la France : 4 climats Semi-continental Méditerranéen Montagnard Océanique Baisse T° Hausse aridité Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Standardisation + calcul de fonctions de réponse METHODOLOGIE : analyses statistiques Standardisation + calcul de fonctions de réponse Extraire le signal climatique contenu dans les chronologies de largeurs de cerne (indices de croissance) Calculer les corrélations entre les indices de croissance et les données climatiques (Météo-France) Températures Précipitations S O N D J F M A Arrière-effets Saison de végétation Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Standardisation + calcul de fonctions de réponse METHODOLOGIE : analyses statistiques Standardisation + calcul de fonctions de réponse Extraire le signal climatique contenu dans les chronologies de largeurs de cerne (indices de croissance) Calculer les corrélations entre les indices de croissance et les données climatiques (Météo-France) Températures Précipitations Trouve-t-on des différences dans les corrélations : Entre les dominants et dominés ? (gros/petits) Entre les espèces ? (sciaphiles/héliophiles) Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Différences pour les essences sciaphiles RESULTATS Gros - Petits 12 T° 12 P Sapin pectiné Hêtre commun Epicéa commun Chêne sessile Pin sylvestre Différences pour les essences sciaphiles

La sécheresse estivale réduit la croissance des gros arbres RESULTATS Hêtre commun Sapin pectiné Température Précipitation Température Précipitation R² S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A Arrière-effets Saison de végétation Effet négatif des températures Effet positif des précipitations La sécheresse estivale réduit la croissance des gros arbres Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

DISCUSSION Pourquoi seules les essences sciaphiles montrent-elles des différences ? Hypothèse : stratification de la canopée Espèce héliophile Espèce sciaphile Homogénéité de la taille des arbres Faible stratification de la canopée Hétérogénéité de la taille des arbres Forte stratification de la canopée Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian DISCUSSION Pourquoi les arbres dominants sont-ils plus sensibles à la sécheresse estivale ? Hypothèse : tamponnage des variations de la température par la canopée - 4 °C Stress thermique Stress hydrique Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian CONCLUSION Thermophiles : la sensibilité au climat des arbres dominants est représentative de celle du peuplement Sciaphiles : les dominants sont plus sensibles que la dominés Conséquences à l’échelle du peuplement : Sur-estimation de la sensibilité au climat Sur-estimation des dépérissements Adapter la stratégie d’échantillonnage des arbres en fonction de son écologie Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian