De meilleures méthodes de mesure des arbres pourraient accélérer l’évolution de la forêt
Les premières tentatives scientifiques visant à mesurer les arbres et à étudier les forêts remontent au XIXe siècle et reposaient sur des observations anatomiques et physiques. À partir des années 1970, les scientifiques ont commencé à utiliser des méthodes plus indirectes basées sur des signaux physiques comme les rayons X, l’acoustique et, plus tard, les infrarouges. Les chercheurs du projet TOPWOOD souhaitent faire entrer les techniques dans le 21e siècle en affinant ces anciennes méthodes et en créant de nouvelles techniques pour contribuer à résoudre certains problèmes de notre siècle. «Aujourd’hui, de nombreux organismes vivants, y compris les arbres et les forêts, sont confrontés à de nouvelles conditions climatiques liées au changement climatique — nous avons déjà observé des résultats négatifs comme le déclin et la mortalité dont nous savons qu’ils sont liés à la sécheresse», déclare Philippe Rozenberg, coordinateur du projet TOPWOOD et directeur de recherche à l’Institut national de la recherche agronomique (INRA). «Les propriétés du bois sont très directement liées à la résistance à la sécheresse», ajoute M. Rozenberg. L’équipe, dont les travaux ont été entrepris avec le soutien du programme Marie Skłodowska-Curie, a expérimenté l’utilisation de techniques de microdensité, d’acoustique et de spectroscopie dans le proche infrarouge (SPIR) permettant de mesurer avec précision les propriétés fondamentales du bois qui contribuent à sa qualité. Ils ont utilisé ce savoir-faire pour développer de nouveaux dispositifs capables de calibrer certains traits fonctionnels du bois, notamment la manière dont il est formé, comment il conduit l’eau et ce qui conduit à la cavitation — phénomène ayant lieu lorsque la sécheresse provoque la décomposition de la colonne d’eau dans les troncs, similaire à l’embolie chez l’être humain.
Des résultats rapides
«Nous savons comment mesurer la vulnérabilité à la cavitation, mais ces appareils sont très coûteux, très fastidieux à utiliser et leur capacité de mesure est faible, seulement quelques arbres par jour. Nous envisageons donc d’utiliser le SPIR comme solution de rechange pour accéder rapidement aux résultats concernant la résistance à la sécheresse», explique M. Rozenberg. Les chercheurs de TOPWOOD ont obtenu des résultats prometteurs. Ils ont utilisé le SPIR pour calibrer ceci de manière convaincante chez une espèce d’arbre, le cyprès de la cordillère, un bois tendre originaire des Andes. Ils ont également démontré une relation significative entre le signal SPIR et la vulnérabilité à la cavitation chez l’eucalyptus, le peuplier, le sapin de Douglas, le pin sylvestre, l’épicéa, et réalisé des progrès chez le mélèze, le pin radiata et le pin maritime.
Une adaptation évolutive
«Nous avons validé cette relation significative et nous proposons donc un outil permettant de prédire la vulnérabilité à la cavitation en utilisant uniquement le signal SPIR. Nous pouvons ensuite revenir dans cette forêt avec ces informations et identifier quels arbres sont plus ou moins résistants à la sécheresse», explique M. Rozenberg. Cela pourrait permettre aux gestionnaires forestiers de choisir quels arbres conserver et lesquels abattre afin que la forêt dans son ensemble résiste mieux à la sécheresse. «Cela consiste presque à accélérer l’évolution», ajoute le M. Rozenberg. Ce qui a commencé comme une tentative visant à améliorer la capacité des scientifiques forestiers à rassembler et utiliser des données a rapidement adopté l’objectif secondaire, davantage opérationnel, consistant à améliorer la qualité du bois produit par les forêts. Une fois le projet terminé, une partie de l’équipe du projet TOPWOOD poursuivra les travaux en appliquant cette technique aux arbres ainsi qu’à la vigne grâce à un financement des autorités régionales françaises. De plus, des préparatifs sont en cours pour élargir l’équipe d’origine et demander un financement supplémentaire de l’UE pour poursuivre cette recherche.
Mots‑clés
TOPWOOD, propriétés du bois, SPIR, cavitation, résistance à la sécheresse, gestionnaires forestiers, cyprès de la cordillère, changement climatique, crise climatique