Caractérisation du dépérissement d`un arbre - lha

Utilisation de la thermographie infra-rouge pour la caractérisation de la réserve en eau
des sols forestiers en zone méditerranéenne.
Contexte de l’étude
La longévité des arbres forestiers et les spécificités de leurs réponses aux contraintes,
souvent différées et pluriannuelles, rendent nécessaire d’anticiper les risques liés aux
changements climatiques. En effet, les modifications annoncées du climat global
(réchauffement, augmentation des sécheresses estivales, excès de précipitations hivernales)
pourraient menacer la pérennité de certaines forêts en France. Ainsi, après chaque accident
climatique majeur (gel, sécheresse, canicule ou excès d’eau), on constate une recrudescence
de la mortalité d’arbres et une dégradation de l’état sanitaire des peuplements. Parmi les
causes avancées, l’aléa climatique, la sécheresse en particulier, est avancé comme une des
causes du dépérissement des arbres. Parmi les facteurs permettant de caractériser la
vulnérabilité d’une zone forestière au dépérissement, la ressource hydrique du sol et sa
dynamique temporelle constituent des éléments d’appréciation du risque que nous proposons
d’aborder dans ce travail. Celui-ci s’inscrit dans le cadre du projet Dryade (« vulnérabilité des
forêts aux changements climatiques : de l’arbre aux aires climatiques » qui est un projet de 4
ans soutenu par l’ANR dans le cadre du programme Vulnérabilité milieux et Climat.
Objectifs du travail
Un des objectifs est de pouvoir produire un modèle simplifié d’évolution du stock hydrique
du sol sur un cycle annuel en tenant compte du climat, de la position topographique, des
propriétés du sol (texture, profondeur de sol, teneur en matière organique, taux de cailloux) et
de la couverture végétale. Une des difficultés rencontrée est l’évaluation du stock hydrique et
en particulier la contribution de l’horizon d’altération C qui n’est pas accessible à la mesure et
qui est souvent exploité par le système racinaire.
L’objectif de ce stage est d’évaluer si la température de surface du couvert forestier est un
indicateur pertinent pour décrire comment les ressources hydriques du sol sont mobilisées par
l’arbre. On cherchera par exemple à savoir si l’apparition d’un stress hydrique induisant une
augmentation de la température de surface de l’arbre peut être liée à l’épuisement d’une partie
de la réserve telle que celle contenue dans les horizons de surface A et B.
Réalisation
La contribution de l’Unité CSE au projet Dryade est de travailler sur les sapinières en milieu
méditerranéen. Les sites suivis en 2008 seront placés sur un gradient altitudinal sur le versant
Nord du Ventoux. Nous projetons de mettre en place un dispositif de mesure qui permettrait
de mesurer :
- le contenu en eau des horizons A et B à l’échelle de la placette forestière (en
combinant des mesures de géophysique pour appréhender la réserve en eau (mesure de la
profondeur du sol, estimation de la teneur en cailloux) et des mesures avec des sondes
capacitives permettant de suivre l’évolution de la teneur en eau au cours du temps.
- les flux de sève pour estimer la transpiration
- la température de surface du couvert forestier ainsi que les variables climatiques
standard (pluie, vent, température de l’air et humidité de l’air).

Les différents termes (stocks hydriques, flux de sève et température de surface, paramètres
climatiques) seront mesurés en continu ce qui permettra de relier les variations de flux, de
stock hydrique et des grandeurs climatiques aux mesures de température de surface.
Les mesures précédentes étant essentiellement locales. On cherchera, sur des journées
intervenant après des périodes de sèches prolongées de faire un suivi spatialisé de la
température de surface en utilisant un radiothermomètre imageur placé sur un versant opposé.
L’étudiant devra au cours de son stage :
- faire un point bibliographique sur l’utilisation de l’infrarouge thermique pour le suivi
hydrique des couverts forestiers. Il pourra également étudier des jeux de données tels que
ceux acquis dans les grands programmes internationaux.
- participer à la campagne de mesure et aux traitements des données
- analyser les résultats expérimentaux en essayant en particulier de dégager des relations entre
l’écart de température de surface avec la température de l’air et le fonctionnement hydrique de
l’arbre en lien avec la réserve en eau du sol.
Conditions de stage
Le stage sera encadré par André Chanzy (directeur de recherche) au sein de l’UMR Climat
Sol et Environnement (Avignon). L’expérience sera réalisée en étroite collaboration avec
l’Unité de Recherche Forestière Méditerranéenne d’Avignon et avec un étudiant en thèse qui
se chargera de la partie suivi hydrique du sol. Une partie importante du travail sera réalisée
sur le terrain. Le permis de conduire est souhaité.
La rémunération du stagiaire est d’environ 600 €/mois pour stagiaire de niveau Bac + 5. La
durée souhaitée du stage est de 4 à 6 mois.
Une demi bourse de thèse est acquise sur le sujet (ANR) et une demande de co-financement a
été faite auprès de l’ONF et de la région.