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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 1 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 2 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 3 METHODOLOGIE : effet de la taille 10 dominés 10 dominants Peuplements réguliers : contrôle de l’effet âge Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 4 METHODOLOGIE : effet de l’espèce 5 espèces tempérées à autécologies contrastées •Sapin pectiné Forte tolérance à l’ombrage (sciaphile) •Hêtre commun •Epicéa commun •Chêne sessile •Pin sylvestre Faible tolérance à l’ombrage (héliophile) Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 5 METHODOLOGIE : effet du climat Carottage de peuplements dans toute la France : 4 climats Semi-continental Baisse T° Océanique Montagnard Hausse aridité Méditerranéen Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 6 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 Arrière-effets D J F M A M J J A Saison de végétation Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 7 METHODOLOGIE : analyses statistiques Standardisation + Extraire le signal climatique contenu dans les chronologies de largeurs de cerne (indices de croissance) calcul de fonctions de réponse 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 8 RESULTATS 12 T° 12 P 0.2 0.1 •Sapin pectiné 0.0 -0.1 -0.2 0.2 0.1 •Hêtre commun 0.0 Différences pour les essences sciaphiles -0.1 -0.2 0.2 0.1 •Epicéa commun 0.0 -0.1 -0.2 0.2 0.1 •Chêne sessile 0.0 -0.1 -0.2 0.2 •Pin sylvestre 0.1 0.0 -0.1 -0.2 Gros - Petits RESULTATS Hêtre commun Température Précipitation Sapin pectiné Température Précipitation 0.3 0.2 R² 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 S ON D J F M AM J J A Arrièreeffets S ON D J F M AM J J A S ON D J F M AM J J A S ON D J F M AM J J A Saison de végétation Effet négatif des températures La sécheresse estivale réduit la croissance des gros arbres Effet positif des précipitations Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 10 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 11 DISCUSSION Pourquoi les arbres dominants sont-ils plus sensibles à la sécheresse estivale ? Hypothèse : tamponnage des variations de la température par la canopée Stress thermique Stress hydrique - 4 °C Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 12 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 13
