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Réponse des forêts méditerranéennes françaises aux changements climatiques

Les objectifs généraux de REFORME sont d'étudier comment les changements climatiques et l'augmentation du taux de CO2 atmosphérique vont affecter la productivité d'espèces forestières méditerranéennes et la structure des paysages méditerranéens.
On s'intéresse également au devenir des peuplements actuels (remontée biologique, peuplements de transitions) face aux modifications des perturbations induites par les changements climatiques, comme le régime des feux, sur les paysages, leur diversité et leur structure. Les espèces-modèles retenues sont le Pin d'Alep et le Chêne vert.

Les auteurs ont mis en place une stratégie alliant le développement de modèles de simulation, et la mesure de variables micrométéorologiques et écophysiologiques permettant de calibrer et tester ces modèles à petite échelle spatiale et temporelle. Etant donné que les changements attendus dépassent largement les limites imposées par les mesures fines que l'on pourra obtenir sur quelques années, ils ont égalerment utilisé des séries dendrochronologiques pour la validation des modèles à l'échelle du siècle sur une plus large région (régions PACA et Languedoc-Roussillon) et des mesures de paramètres clé liant le cycle du carbone et de l'eau à la croissance des arbres en trois sites (Lamanon, INRA ; Puechabon, CEFE ; Arbois-Aix, IFR PMSE). Les dispositifs d'où proviennent les mesures font partie du réseau CARBOEUROFLUX ou sont conformes aux exigences de ce réseau.

Trois types de modèles mécanistes seront utilisés. Le premier modèle (MAIDEN) permet de simuler la croissance annuelle de l'écosystème à partir de variables météorologiques, du taux de CO2 et de constantes intrinsèques à l'espèce et au site. Il simule l'épaisseur et la densité des cernes en fonction de scénarios climatiques utilisés. Le second modèle (SIERRA) simule l'effet du régime des perturbations sur la structure du paysage. Les modifications du régime des feux, facteur très important en climat méditerranéen, ainsi que celui du régime des précipitations seront évaluées au niveau de leur impact sur les forêts méditerranéennes. Enfin un modèle régional de bilan hydrique (BILHY) permettra de replacer dans un contexte régional (Provence) les sites de pin d'Alep.

Les scénarios régionalisés (issus du modèle climatique de Météo-France, ARPEGE-IFS) pour une augmentation des gaz à effet de serre sont utilisés comme entrées des modèles de végétation. Non seulement la tendance générale de la croissance des arbres a été investiguée mais également la variabilité de cette croissance due à la variabilité intrinsèque des modèles. Les résultats seront comparés aux croissances observées pour le 20ième siècle de manière à vérifier si la croissance prévue est significativement différente de celle du passé. En plus de l'effet radiatif, nous prendrons en compte l'effet fertilisant du CO2 qui est également une variable d'entrée des modèles de croissance. Il a ainsi été possible de séparer les influences sur la croissance des effets radiatif et fertilisant de même qu'évaluer l'augmentation potentielle de l'efficience de l'utilisation de l'eau.
L'effet de l'éclaircie comme remède (" mitigation ") aux effets négatifs potentiels des changements climatiques a aussi été testé. La question était : est-il possible de remédier aux pertes de croissance dues à la moins grande disponibilité en eau en diminuant artificiellement la densité du peuplement ? Le modèle SIERRA permettra de passer à l'échelle du paysage en intégrant les effets potentiels des changements de régimes de feux sur le devenir des forêts étudiées. Les résultats de tous ces tests de sensibilité ont été spatialisés en prenant en compte la topographie et les caractérisations physiques et chimiques des sites dendrochronologiques, ainsi que les résultats du modèle de bilan hydrique.

Les résultats ont permis de fournir des informations sur l'évolution des peuplements forestiers au niveau régional, notamment sur l'évolution des paysages, mais également des informations locales plus précises. Ces dernières permettront de renseigner les forestiers et les décideurs sur l'évolution d'un peuplement forestiers vis-à-vis des changements climatiques, en fonction de sa situation géographique mais également en fonction des caractéristiques du milieu dans lequel il se développe (topographie, sol, structure).

Coordinateur(s)

Joël GUIOT, Université Aix-marseille 1 - UMR 6635 CNRS-CEREGE

Partenaire(s)

Université Aix-Marseille 1
CNRS
INRA
CEMAGREF
MEDIAS-France

Financeur(s)
MEDD
Budget
128 000 € TTC
  • Adaptation
  • Impacts