Les forêts face aux

changements climatiques :

Anticiper, s’Adapter et Agir !

?

Jean Lemaire IDF Lyon

Jean.lemaire@cnpf.fr

04 37 24 04 08

- Le changement climatique

mythe ou réalité ? -

En moyenne + 1 °C

depuis la fin des années 80

Et demain ?

FORET : TEMPS de PRODUCTION LONG > 40 ans

= SENSIBILITE ELEVEE au changement climatique

La Drôme et l’Ardèche : carrefour du changement

climatique

Organisation des climats sur le territoire

© Joly et al 2013

ETP : notion

de référence

© Xanthoulis D

ETR < ETP

© Xanthoulis D

ETP mesure directe

© Wikipedia Nevit Dilmen© WIKIPEDIA

ETP mesure indirecteEstimation via des formules mathématiques combinant le rayonnement, l’humidité de l’air, la vitesse du vent et la température.

FORMULES de REFERENCE les plus utilisées : PENMAN ou TURC

Précipitation (P mm)

Transpiration

Evaporation

STOCK d’EAU à DISPOSITION de l’ARBRE NON LIMITE

>0-

150-

250 -

300<-350

Pas de déficitClimat montagnard

Très fort déficitClimat méditerranéen

DEFICIT HYDRIQUE CLIMATIQUE EN EAU

P-ETP (mm) juin à août inclus

Evapotranspiration (ETP mm)+

Bilan hydrique climatique durant la période estivale (juin à août inclus)

2001-2010 = remontée du climat méditerranéen

- Des effets du changement climatique déjà constatés -

!

Les EFFETS du CHANGEMENT CLIMATIQUE DÉJÀ CONSTATÉS

NECESSITE d’OUTILS de DIAGNOSTIC NOVATEURS !

Douglas Châtaignier

Cèdre de l’Atlas Sapin pectiné

Chêne pubescent

?

Mieux intégrer la gestion du risque lié au changement climatique : l’exemple du douglas vert

Eté 2003 = Vague de dépérissement du douglassur le secteur Tarn, Aveyron, Hérault

Cartographie des zones rougissantes durant l’été2003 grâce aux photos aériennes de la même année

Cartographie des rougissements + Données douglas IFN

= Classement des parcelles touchées par le rougissement

Phase 1 - Cartographie

→Mise en lien de la mortalitéavec le climat et la station

Douglas vert

Forte probabilité de mortalité en 2003

Faible probabilité de mortalité en 2003

Clef de détermination des zones à risque de rougissement du douglas en 2003 dans le Tarn et l’Hérault

< 500 m 500 à 750 m >750 m

P-ETP estival de l’année 2003

< -325 mm > -325 mm

Altitude

Phase 1 - Cartographie Douglas vert

CARTE DE VIGILANCE CLIMATIQUECartographie des zones à risque de rougissement

= probabilité de mortalité du douglas suite à un été comme 2003

Carte basée

uniquement sur des

données climatiques

pas de prise en compte

de la topographie, du

sol, des roches...

A considérer surtout

entre 500 et 750 m

Probabilité (%) que le peuplement rougisse

avec des conditions climatiques comme 2003

= DIAGNOSTIC de la STATION INDISPENSABLE

Douglas vert

Entre 500 et 750 m :

Topographie, sol, roche => quel est le rôle des effets

compensateurs ?

Phase 2 - Terrain

39 couples sain/dépérissant⇒78 points de relevés côté Tarnais

⇒ points situés surtout entre 500 et 750 mcar au-delà de 750 m, pour rappel, peu de points rougissants

1er point de relevéROUGISSANT= DEPERISSANT

2ème point de relevéSAIN

COUPLE

Relevés réalisés :

- Topographie

- Roche mère

- % roches affleurantes

- Type de sol

- Réserve utile

CARACTERISTIQUES LOCALES DE LA STATION

Douglas vertPhase 2 - Terrain

Relevés réalisés :

- Hauteur / Age => fertilité

- Etat sanitaire :

1 : Méthode du DSF

2 : Méthode ARCHI

CARACTERISTIQUES DU PEUPLEMENT

Douglas vertPhase 2 - Terrain

Principaux paramètres stationnels expliquant le dépérissement

entre 500 et 750 m (climat similaire)

- % de roches affleurantes

- Confinement

- Réserve utile du sol

RESULTATS

= APPORT d’EAU ! Bilan hydrique

Douglas vertPhase 2 - Terrain

ARBRESAIN

ARBRESTRESSE

Types d’arbre selon ARCHI

OU

RESILIENT DEPERISSANT IRREVERSIBLE

©PNRHL, Gabriel MARTIN-HORCAJO. 2013

Douglas vertPhase 2 - Terrain

RESULTATS

⇒Même pour les peuplements non rougissants en 2003 : très fort taux d’arbres stressés

⇒ Seulement 2% de peuplements sains!

⇒c

ENTRE 500 et 750 m

Douglas vertPhase 2 - Terrain

Pour mieux comprendre l’effet 2003.

Bilan hydrique climatique estival moyen (pluviométrie –évapotranspiration juin

à août inclus) 1981-2010

Douglas vert

→En 2003, le secteur dépérissant a connu le climat de Marseille.sans facteurs compensateurs importants liés à la station, les douglas ont « grillé ».

→Même pour les peuplements non rougissants en 2003 : très fort taux d’arbres stressés

→ Seulement 2% de peuplements sains!

Douglas vert

Pour mieux comprendre l’effet 2003.

Un SEUL évènement ponctuel très fort (été 2003) a fortement impacté les peuplements de douglas :

⇒ Mortalités en 2003

⇒ 40 % des peuplements n’ayant pas dépéri en 2003 présentent encore 10 ans plus tard des signes de stress.

⇒ Faible résilience du douglas (par rapport à d’autres essences

telles les chênes)

RESULTATS

Cartes de vigilance climatique = chiffrage du risque

500 m

700 m

RISQUE FORT (zone de vigilance maximale)→DOUGLAS A EVITER

RISQUE ELEVE (zone de vigilance élevée) → DOUGLAS ENVISAGEABLE SUR CONDITIONS PEDOLOGIQUES ET TOPOGRAPHIQUES TRES FAVORABLES.FAVORISER LES MELANGES DE PLANTATION

RISQUE FAIBLE (zone de vigilance climatique faible) → REMONTER LA LIMITE HAUTE DE PLANTATION

LES OUTILS de CARTOGRAPHIE CLIMATIQUES permettent d’évaluer le RISQUE de PERTE DE VITALITE = OUTIL INDISPENSABLE pour ANTNCIPER LE CHANGEMENT CLIMATIQUE.

QUE FAIRE?

Douglas vertLa théorie du boxeur

PAS d’ALERTEZONE de FAIBLE VIGILANCE

ALERTE ORANGE = ZONE de VIGILANCE ELEVEE

ALERTE ROUGEZONE de VIGILANCE

MAXIMALE

Douglas vert

Pour rappel1 diagramme par essence

ici le douglas !

1961-90 !

ZONES deVIGILANCE CLIMATIQUE

Zone de faible vigilance

= moins de 20 % d’années à risque

Zone de vigilance élevée

= zone de stress 20 % à 40 % d’années à risque

Zone de vigilance maximale

= 40 % à 50 % d’années à risque

Zone d’absence ou de disparition de l’espèce

> 50 % d’année à risque

Carte de vigilance climatique pour douglas

ATTENTION CARTE

en COURS de VALIDATION

CHANGEMENT CLIMATIQUE = QUANTIFIER LE RISQUE

Douglas vert

BIOCLIMSOL un OUTIL informatique

en CONSTRUCTION au CNPF

BIO pour prise en compte du vivantCLIM pour prise en compte du climat SOL pour prise en compte des composantes sol

BIOCLIMSOL = OUTIL SIG MAISON

ayant pour objectif de définir les zones de vigilance climatique

spécifiques à chaque essence dans un contexte de climat changeant.

Outil d’aide à la décision pour la gestion des peuplements sur pied

et pour les reboisements.

DIAGNOSTIC pour ANTICIPER et AGIR

CREATION de l’outil BIOCLIMSOLExemple : une sapinière ardéchoise avec l’appui du CRPF Rhône-Alpes

BIOCLIMSOL

Zone très intéressante

climatiquement

Localisation WGS 84

Long E 4,544

Lat N 45,179http://www.outil-pro-mag.fr

Déjà pris en compte par

DIGITALIS 50m

BIOCLIMSOL

Pondération positive ou négativedu P-ETP

3. DIAGNOSTIC pour ANTICIPER et AGIR

ZONES de VIGILANCE CLIMATIQUE

Zone de faible vigilance

= moins de 25 % d’années à risque

Zone de vigilance élevée

= zone de stress 25 % à 40 % d’années à risque

Zone de vigilance maximale

= 40 % à 50 % d’années à risque

Zone d’absence ou de disparition de l’espèce

> 50 % d’année à risque

Ventoux

Sapin de l’Aigle

Carte de vigilance climatique pour le sapin pectiné BIOCLIMSOL

OUTIL ADAPTATIF et DYNAMIQUE= EVOLUTION en fonction

des connaissances (Version 1 → X)

Cartographie des zones de vigilance climatique

- existe pour le sapin, les chênes pédonculé et sessile;

- en cours de validation pubescent, douglas;

- en construction châtaignier, cèdre ;

- feuillus précieux en Midi-Pyrénées ?

Test et Développement de l’outil

= grand intérêt du secteur Drôme-Ardèche

BIOCLIMSOL en pratique

http://www.outil-pro-mag.fr

1. GPS 2. Données climatiques

3. Relevé terrain

P- ETP0608 mm Données1961-90 – 30 mm

4. Niche climatique

BIOCLIMSOL

5. BILAN CLIMATIQUE AUTOMATISE sur tablette numérique

d’après DIGITALIS Agroparistech

Théorie du boxeur

ARCHI et TYPO peuplement

Recommandations sylvicoles adaptées au contexte du changement climatique

Très acide

assez acide

Peuacide

xx

x

mx

mf

f

h

hh

H

trèss ec

s ec

as s ezs ec

as s ezfrais

frais

as s ezhumide

humide

mouillé

acide neutre calcique

aa

Hyper-dés aturé Dés aturé

Oligo s aturé

Mésosaturé

Sub-s aturé Saturé

pH env 4 pH env 6,5 pH > 7,5a N baAA

+ECOPLANT

ECOFLORE

+ CAT. des

Stations

Module 1PEUPLEMENT SUR PIED Module 2

REBOISEMENT

© wikipedia

SYLVICULTUREéconome en eau

PROVENANCESadaptées

ESSENCESnouvelles

- Gérer Autrement -

CHANGEMENT CLIMATIQUE = UNE REALITE

ANTICIPER = DIAGNOSTIC avec des outils bioclimatiques

AGIR = SYLVICULTURES NOVATRICES

NECESSITE de FORMATION !

- Conclusion -

S’ADAPTER = TESTS de nouvelles essences et provenances

L e forestier aussi a son triple A …

L A D R Ô M E E T L ’ A R D È C H E : C A R R E F O U R D U C HA N G E M E N T

C L I M A T I Q U E

Jean LEMAIRE

IDF Lyon

175 cours Lafayette

69006 LYON

04.37.24.04.08.

jean.lemaire@cnpf.fr

Christophe BARBE

CRPF Rhône-Alpes

95 avenue Georges Brassens

CS 30418

26504 BOURG LES VALENCE Cedex

04.27.24.01.80.

christophe.barbe@crpf.fr

La Drôme et l’Ardèche sont deux départements de transition climatique.

D’après la dernière étude des climats de France réalisées par Joly et al (2013

http://cybergeo.revues.org/23155), six des neuf climats recensés en France sont présents en

Drôme-Ardèche. Il n’est pas étonnant que le changement climatique soit accentué sur ces

territoires où se côtoient des climats montagnards et méditerranéens à moins de 30 km à

vol d’oiseau. Cette tendance du changement climatique est marquée au regard du bilan

hydrique climatique réalisé ces dix dernières années dans ces deux départements (voir

cartes ci-après) : baisse du bilan hydrique qui se conjugue à des pertes de vitalité des

essences forestières. Chênes, châtaignier, sapin, douglas, cèdre, … sont autant d’essences

impactées. L’Institut pour le développement forestier (IDF) et le Centre régional de la

propriété forestière (CRPF) s’emploient à développer un outil de diagnostic des

peuplements forestiers (BIOCLIMSOL ©) prenant en compte le diagnostic du sol, la

topographie et le climat passé et avenir. Cet outil SIG sera dynamique et utilisable pour

effectuer un diagnostic pédoclimatique dans les forêts pour adapter au mieux la

sylviculture et le choix des essences dans un contexte de climat changeant.

L’ÉVOLUTION DU BILAN HYDRIQUE DANS LES DÉPARTEMENTS DE LA DRÔME ET DE L’ARDÈCHE DEPUIS 1960

Les données climatiques spatialisées grâce aux données Météo-France (modèle

SAFRAN) permettent de cartographier, depuis les années 1960, l'évolution du bilan

hydrique climatique. Cette donnée (P-ETP) représente la différence entre les

précipitations (P) et la quantité d'eau évapotranspirée (ETP) pour un végétal bien alimenté

en eau.

Plus la valeur est négative, plus le risque de sécheresse est important. La carte 1

représente par décennie le bilan P-ETP sur la période critique de juin à août inclus.

En dessous de - 250 mm (zone en brun foncé sur la carte), on se situe dans un

climat méditerranéen typique. Les pluviométries enregistrées sont très inférieures aux

quantités d'eau évapotranspirées, le risque de sécheresse est très élevé.

Entre - 200 mm et - 250 m (zone orange sur la carte), on est dans le secteur des

climats à tendance méditerranéenne. C'est le secteur de transition entre les climats très

secs en été et plus arrosés durant la période estivale.

Pour les valeurs supérieures à - 180 mm (zones mauve et verte sur la carte), le

risque de sécheresse est faible. C'est le secteur du douglas, sapin et chêne pédonculé.

L’évolution du climat est présentée par décennie de 1960 à 2010.

CARTE 1. — Evolution du bilan hydrique climatique estival par décennie dans les départements de la Drôme et de l’Ardèche (données SAFRAN – Météo-France).

En Drôme et en Ardèche, le changement du climat est marqué au cours de ces

vingt dernières années. Une grande partie des deux départements a ainsi enregistré un

climat plus chaud et plus sec durant l’été entre 2000 et 2010. La tendance

méditerranéenne du climat se confirme, les risques de perte de vitalité d’espèces non

adaptées à ces climats sont grandement accentués ; en particulier pour le châtaignier, le

douglas, le sapin… La prochaine décennie 2010–2020 s’annonce comme une période

charnière ; si elle est chaude et sèche, les forêts seront alors fragilisées et les

dépérissements risquent de s’accroître.

OUTIL DE DIAGNOSTIC SIG

Le développement des outils de cartographie des données climatiques permettent

de mieux appréhender le changement climatique depuis ces vingt dernières années.

Les deux cartes ci-dessous représentent, au pas de 50 m, l'évolution du bilan

hydrique (P-ETP) sur les mois les plus chauds (juin à août inclus) dans les départements de

Drôme et d’Ardèche. Ce type de carte permet de cartographier finement les évolutions du

climat et d'établir ainsi un diagnostic de qualité.

CARTE 2. — Carte représentant le bilan hydrique climatique de juin à août de 1961 à

1990 (P – ETP en mm au pas de 50 m).

CARTE 3. — Carte représentant le bilan hydrique climatique de juin à août pour la

décennie 2001-2010 (P-ETP en mm au pas de 50 m).

En partenariat avec Météo-France et AgroParisTech, le CRPF et l’IDF développent

depuis 2012 un outil de cartographie des zones de vigilance climatique du bilan hydrique à

partir des cartes climatiques (cartes ci-dessus). Cet outil, BIOCLIMSOL, est un outil de

cartographie qui a pour objectif de définir les zones de vigilance climatique spécifiques à

chaque essence dans un contexte de climat changeant. BIOCLIMSOL est un outil d’aide à

la décision pour la gestion des peuplements sur pied et pour le reboisement.

CARTE 4. — Exemple de carte de vigilance climatique (version provisoire) tenant compte

du réchauffement climatique (= + 1°C)

Avec ces cartes de vigilance climatique, le technicien aura un outil novateur d’aide à la décision pour agir et anticiper le changement climatique. En effet, des orientations de gestion sylvicole seront associées à ces cartes de vigilance qui seront géoréférencées (système SIG + GPS). Ces cartes sont déjà tracées pour les chênes, le sapin pectiné et le douglas vert. Elles sont en cours de construction pour le châtaignier. Un module de reboisement est associé à cette carte de vigilance pour proposer également des solutions innovantes en matière de régénération.

PERSPECTIVES

Les modèles du GIEC convergent pour annoncer une élévation de la température

de plusieurs degrés conjuguée probablement à une diminution de la pluviométrie. En

réalité, l’amplitude et l’intensité du changement ne sont pas encore connues. Les trente

prochaines années permettront de cibler précisément l’importance des variations

climatiques. Si elles se confirment, une grande partie des deux départements basculera

dans un climat méditerranéen typique.

En attendant, nous sommes donc dans une période d’incertitude. Mais l’ensemble

des résultats obtenus dans les études forestières en cours démontre qu’il n’est plus

raisonnable de se contenter d’une attitude d’attente vis-à-vis du changement climatique. Il

faut donc agir en proposant des outils novateurs et précurseurs pour anticiper et limiter les

risques liés au changement climatique.