FOREPRO — Impact du changement climatique sur la reproduction et la regeneration des arbres forestiers

Notre méconnaissance des déterminants de la reproduction et de la régénération des arbres forestiers contraint fortement les pratiques de gestion forestière dans de nombreux pays du monde. Le masting, caractérisé par des productions de graines extrêmement fluctuantes d’une année à l’autre et synchronisées au sein des populations, est fréquemment rencontré chez les espèces d’arbres forestiers et a un impact considérable sur la dynamique des consommateurs. Pour fournir des projections robustes sur le devenir des écosystèmes forestiers, il est indispensable de déterminer de quelle manière le changement climatique et les décisions sociétales affectent non seulement le masting, mais aussi la démographie des consommateurs de graines qui impactent la régénération forestière. FOREPRO vise à comprendre les mécanismes qui régissent le masting et à quantifier l'impact des stratégies de gestion forestière sur la production de graines et la régénération, dans le but de fournir des orientations pour la gestion durable des forêts. Un des défis concerne le développement d’outils au service des politiques futures de gestion forestière. Nous étudierons le masting et la régénération des forêts de chênes qui sont d'une importance écologique et économique majeure. L’étude portera sur trois espèces de chênes dans des milieux contrastés (chênes pédonculés et sessiles dans les régions tempérées et montagneuses et chênes verts dans la région méditerranéenne) et leur interaction avec des espèces de charançons spécialistes des glands qui ont un impact négatif majeur sur la germination des graines et la régénération. Le programme de recherche de FOREPRO est organisé selon trois axes : 1) Nous identifierons les déterminants physiologiques, climatiques du masting du chêne (i) en quantifiant l'acquisition des ressources par les arbres et leur allocation à la reproduction et à la croissance, (ii) en évaluant la limitation pollinique, (iii) en identifiant les vétos météorologiques qui pourraient expliquer l'échec massif des fructifications et (iv) en évaluant les déterminismes environnementaux et génétiques de la production de graines. De plus, nous analyserons l'impact des pratiques de gestion forestière (densité de plantation, fertilisation du sol) sur la production de graines. (2) Après avoir évalué l’impact de l’intensité des fructifications sur le succès de régénération, nous analyserons comment les différentes composantes du masting permettent de contrôler efficacement la dynamique des communautés d'insectes parasites des glands. (3) Les données acquises dans les deux premiers axes nous permettront de paramétrer de nouveaux modèles mécanistes afin de mieux prédire le masting et le potentiel de régénération des forêts de chênes dans le contexte du changement climatique et de fournir des pistes d'innovation en matière de gestion forestière. Pour relever ce défi, FOREPRO développera une approche intégrative basée sur des investigations complémentaires : i) des approches expérimentales en forêt; (ii) la collecte et l'analyse de données diverses sur un large réseau de sites, le long de gradients climatiques; (iii) des dosages biochimiques (teneur en azote et en carbone des fleurs et des fruits) et enfin (iv) la construction de quatre modèles interconnectés (deux modèles écophysiologiques, CASTANEA et PHENOFIT, un Resource Budget Model simulant le masting et un modèle de dynamique de communautés pour les insectes). FOREPRO est un projet à l'interface de la recherche et de l'action publique et devrait apporter des progrès significatifs dans la compréhension et la gestion de la régénération des chênaies. Il a été construit et sera développé grâce à la forte complémentarité des partenaires issus des domaines de la recherche et de la gestion (quatre laboratoires de recherche : LBBE -Lyon-, BioGeCo -Bordeaux-, CEFE -Montpellier-, ESE -Orsay-, et une agence de gestion : ONF).