Comprendre la dynamique des forêts mixtes dans un contexte de changement climatique
La fréquence et la gravité des sécheresses devraient augmenter dans de nombreuses régions du monde sous la pression du changement climatique. Elles deviennent dès lors un facteur majeur de mortalité généralisée des arbres, responsable de la perte du carbone stocké dans les forêts qui contribuera à aggraver le changement climatique. Il est essentiel de modéliser les réponses des forêts à la sécheresse afin de prédire les impacts socio-économiques et écologiques du changement climatique et proposer des stratégies de conservation. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet FORECAST a analysé la vulnérabilité de Hayedo de Montejo (Madrid, Espagne) au changement climatique en combinant des mesures sur le terrain et la modélisation.
Les défis à relever dans les écosystèmes biodiversifiés
Située à la limite sud de l’Europe, Hayedo de Montejo est une forêt mixte de certaines espèces d’arbres emblématiques du continent, tels que les hêtres et les chênes. Elle est protégée en tant que site du patrimoine mondial de l’Unesco. «La variabilité naturelle de ces forêts mixtes matures complique la paramétrisation des modèles, car des paramètres inexacts induisent des modèles incorrects, qui ne représentent pas les réponses des plantes de manière adéquate», explique Martin Venturas, chargé de recherche Marie Skłodowska-Curie. FORECAST a constaté que les performances de ces modèles sont généralement similaires dans des conditions non stressantes, mais qu’elles divergent en cas de sécheresse. Cette découverte a poussé l’équipe à se concentrer sur la combinaison de mesures sous-utilisées avec de nouveaux outils analytiques afin d’évaluer la réponse fonctionnelle de l’écosystème au stress de la sécheresse. «L’un des défis que nous essayons encore toujours de relever consiste à savoir comment les organismes qui disposent d’une longue durée de vie, tels que les arbres, s’adaptent aux nouvelles conditions environnementales et à déterminer s’ils pourront faire face à des changements aussi rapides», ajoute Rosana López, coordinatrice du projet.
Appréhender la dynamique des forêts grâce aux relations entre l’eau et le carbone des plantes
L’aspect le plus innovant de FORECAST est l’application de modèles basés sur les caractéristiques hydrauliques aux forêts naturelles mixtes en vue d’améliorer leur gestion. En raison du changement climatique, les forêts méditerranéennes doivent faire face à une diminution croissante de l’eau. Hayedo de Montejo présente les caractéristiques typiques de la forêt mixte méditerranéenne assorties d’une vulnérabilité extrême, ce qui en fait un lieu idéal pour une étude de cas sur les forêts mixtes. Le modèle développé et les caractéristiques des arbres mesurées par FORECAST devraient permettre aux gestionnaires forestiers d’étudier l’impact des différents traitements sur la résilience des forêts. Les chercheurs ont analysé plusieurs formulations de modèles pour coupler la réponse hydraulique et stomatique des plantes en utilisant des mesures de la performance fonctionnelle. Ils ont en outre pris en considération les différences structurelles entre les modèles qui se reflètent dans les informations relatives au potentiel hydrique du sol, au déficit de pression de vapeur, et à la transpiration. FORECAST a souligné la nécessité de poursuivre les recherches sur le rôle des paramètres et d’élaborer des représentations plus flexibles du large éventail de comportements isohydriques. Étant donné le rôle central de la température de la canopée dans la simulation des processus métaboliques, il convient de privilégier des modèles plus efficaces qui tiennent compte de la divergence entre la température de la canopée et la température de l’air. «Idéalement, nous aimerions que le modèle développé s’applique à n’importe quelle forêt mixte, en particulier dans les régions où l’eau est la ressource la plus contraignante, comme le bassin méditerranéen», explique Rosana López. «Ce modèle permet également de préoir la séquestration du carbone et la croissance des plantes, ce qui est particulièrement utile pour estimer le puits de carbone et la productivité des forêts. Nous pouvons ainsi établir un lien direct entre nos travaux et le pacte vert pour l’Europe.»
Mots‑clés
FORECAST, forêt mixte, gestion des forêts, changement climatique, méditerranéen, Actions Marie Skłodowska-Curie
