REGEMAST — Adapter les pratiques de régénération forestière face aux changements de régimes de fructification sous l’influence du climat dans les populations de hêtres et de chênes tempérés.

Les forêts tempérées fournissent des services écosystémiques essentiels. Leur capacité à s'adapter au changement climatique est alors une préoccupation majeure. Des orientations stratégiques dans les pratiques de gestion pour une régénération durable des forêts sont nécessaires mais entravées par notre manque de compréhension des dynamiques de reproduction des arbres, en particulier chez les espèces présentant de fortes variations inter-annuelles synchronisées des fructifications (masting). Notre programme de recherche vise à étudier le masting du hêtre (Fagus sylvatica) et du chêne sessile (Quercus petraea), deux espèces d’importance écologique et économique majeures dans les forêts tempérées européennes. Notre objectif principal est d'acquérir des connaissances fondamentales sur les mécanismes et les trajectoires évolutives du masting, et de les traduire dans des recommandations opérationnelles pour optimiser les pratiques de régénération forestière. Les hêtres et les chênes présentent des dynamiques de fructification très contrastées suggérant que les principaux déterminants sont de nature différente. Les hêtres ont des dynamiques cycliques et biennales marquées, très synchronisées au sein et entre les populations. Les chênes présentent des dynamiques de fructification plus imprévisibles, avec une synchronicité limitée entre et au sein des populations. En nous éloignant de la vision dichotomique qui fait consensus, REGEMAST propose que les différences entre chênes et hêtres reposent principalement sur la phénologie de développement de la floraison, et à la variabilité génétique associée à ces traits phénologiques. Par ailleurs, le masting est généralement considéré comme un moyen efficace de réguler les consommateurs spécialistes de graines. Nous faisons l'hypothèse que les différences de stratégies de masting entre chênes et hêtres résultent de pressions sélectives distinctes exercées par les insectes parasites des graines. Les hêtres sont confrontés à une seule espèce de Lépidoptère au cycle de vie annuel. L’alternance d’années avec et sans fruits, ainsi que la forte synchronicité des arbres devraient contrôler efficacement ce parasite. En revanche, les chênes tempérés doivent faire face à cinq espèces spécialistes (un papillon et quatre espèces de charançons) avec des cycles de vie de un à trois ans. Cette diversité de parasites devrait avoir favorisé l'évolution de traits induisant de fortes fluctuations interannuelles stochastiques des productions de fruits. Dans le contexte du changement climatique, la dynamique de régénération forestière ne dépend pas seulement de l'avenir du masting mais aussi de son efficacité dans le contrôle des consommateurs spécialisés. Il est attendu que les trajectoires du masting et du succès de la régénération forestière puissent diverger significativement dans les prochaines décennies, en fonction de l'espèce considérée, des caractéristiques édaphiques, des conditions climatiques et de la diversité génétique des populations. Le programme REGEMAST prévoit quatre ‘work Packages’ (WP). Le WP1 vise à décrire le masting du chêne et du hêtre dans différentes populations réparties sur un large gradient climatique et à évaluer l'efficacité du masting dans le contrôle des dynamiques des insectes consommateurs de graines. Le WP2 identifiera les déterminants environnementaux et les traits impliqués dans deux processus majeurs : la limitation du pollen et l'induction florale. Il mesurera également les contributions génétiques à ces traits dans les populations de chênes et de hêtres. Le WP3 développera des modèles pour évaluer le poids relatif de ces mécanismes et comprendre comment les traits liés au masting peuvent évoluer sous la pression de sélection exercée par les insectes. Le WP4 s’inspirera des connaissances issues des autres WPs pour élaborer des outils et des recommandations visant à améliorer la gestion de la régénération forestière dans le contexte du changement climatique.