1séminaire rp2e - 20/01/2011 - p. mérian effet de la taille de larbre sur sa sensibilité au...

1Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian

Effet de la taille de l’arbre sur sa sensibilité au climat

Pierre Mérian

Laboratoire d’Etude des Ressources Forêt-Bois (LERFoB)Équipe Écologie Forestière

Directeur de thèse : Jean Claude GégoutEncadrant rapproché : François Lebourgeois

Size-mediated climate-growth relationships in temperate forests: a multi-species analysisPierre Mérian and François Lebourgeois

Forest Ecology and Management

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 2

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 3

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 4

METHODOLOGIE : effet de la taille

10 dominés10 dominants

Peuplements réguliers : contrôle de l’effet âge

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 5

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 6

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 7

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)

TempératuresPrécipitations

S O N D J F M A M J J A

Arrière-effets Saison de végétation

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 8

Trouve-t-on des différences dans les corrélations :

•Entre les dominants et dominés ? (gros/petits)

•Entre les espèces ? (sciaphiles/héliophiles)

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)

TempératuresPrécipitations

METHODOLOGIE : analyses statistiques

RESULTATS

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

Différences pour les

essences sciaphiles

•Sapin pectiné

•Hêtre commun

•Epicéa commun

•Chêne sessile

•Pin sylvestre

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

Gros - Petits

12 T° 12 P

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 10

RESULTATS

Hêtre commun

R²

Température Précipitation Température Précipitation

Sapin pectiné

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

S O N D J F M A M J J A

Arrière-effets

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

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 11

DISCUSSION

Pourquoi seules les essences sciaphiles montrent-elles des différences ?

Hypothèse : stratification de la canopée

Espèce héliophile Espèce sciaphile

Homogénéité de la taille des arbresFaible stratification de la canopée

Hétérogénéité de la taille des arbresForte stratification de la canopée

Séminaire RP2E - 20/01/2011 - P. Mérian 12

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 13

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