RUFor (GRAINE 2021)
Mots-clés : Sols / Agriculture / Forêt
Contexte : Dans le siècle à venir, les projections climatiques 1 annoncent une augmentation des températures et une possible modification de la répartition des régimes de pluie avec notamment des hivers plus arrosés mais aussi des périodes estivales plus sèches. Dans ce contexte de changement climatique global s’accompagnant de périodes de sécheresses estivales plus fréquentes et sévères 2–4 une baisse de l’eau disponible pour les plantes est attendue. Ainsi, un des principaux risques pour les forêts sera l’augmentation des sécheresses climatiques et l’aggravation des épisodes de stress hydrique subis par les plantes, avec des impacts sur la production et la vitalité (croissance, dépérissement des peuplements) et plus largement sur la biodiversité et la fourniture de services écosystémiques rendus par la forêt. Aujourd’hui déjà, ces périodes de stress hydrique subies par les forêts s’accentuent et provoquent des dépérissements massifs de certaines espèces en France telles que l’Épicéa et le Hêtre 5,6 . De nombreux renouvellements de ces peuplements dévastés sont en cours et le choix d’essences adaptées au contexte pédologique et climatique futur est un enjeu crucial évoqué notamment dans la feuille de route pour l’adaptation de la forêt au changement climatique. Les défis de l’adaptation des forêts au changement climatique sont d’autant plus importants que la durée des cycles de production est longue. Les choix actuels d’essences et de gestion forestière engagent les forestiers sur le long terme, ils doivent ainsi intégrer la nécessité d’être plus résistants et résilients aux déficits hydriques. La modélisation du bilan hydrique forestier est un outil indispensable afin d’anticiper la consommation en eau des peuplements, les sécheresses édaphiques futures subies par les peuplements et la restitution d’eau au milieu par drainage, dans un contexte géographique donné. Ce bilan hydrique dépend à la fois des conditions météorologiques (précipitations, évapotranspiration potentielle), des conditions édaphiques (le réservoir en eau du sol utilisable par la plante) et des paramètres de peuplement (décidus-sempervirent, indice foliaire, enracinement…). Le réservoir en eau utilisable du sol (RU) est reconnu comme l'un des facteurs explicatifs essentiels de la productivité forestière 7 . Ainsi, il est important de mieux connaître la capacité à stocker de l’eau accessible par les arbres dans les sols forestiers car elle va permettre de compenser un manque d’eau lors de sécheresses climatiques et de restituer plus ou moins rapidement l’eau par drainage. Contrairement aux paramètres météorologiques qui évoluent au cours du temps, le RU est relativement stable à l’échelle d’une révolution forestière. Cependant, le RU varie fortement de manière spatiale, de par la nature différente des matériaux parentaux et des processus de pédogenèse variés. La cartographie du RU est rendue difficile par le manque de critères accessibles afin de prévoir ces variations. Par ailleurs, la distribution verticale de l’enracinement est variable suivant les essences forestières pour un type de sol donné. Le sol joue donc un rôle important de facteur de compensation dans l’estimation du bilan hydrique et pourra jouer en faveur du maintien d’une essence ou au contraire de son déclin. Un sol profond avec un RU important permettra de limiter les périodes de stress subies par les peuplements. À l’inverse, un sol superficiel avec un RU plus faible, aggravera l’intensité et la durée des périodes de stress hydriques subies par les peuplements, limitant leur productivité. Ainsi, l’estimation du RU des sols forestiers est cruciale. Pourtant, il est difficile à quantifier et son estimation par les gestionnaires et aménagistes forestiers est aujourd’hui imprécise
Description : Le projet RUFor est un projet de recherche en connaissances nouvelles qui vise à investir dans la connaissance et la caractérisation du RU qui est l’interface clé entre plusieurs services écosystémiques (production de bois, stockage de carbone, partage des ressources en eau). Il vise également à mieux connaître la profondeur prospectable et l’enracinement des essences forestières en lien avec les caractéristiques physico-chimiques et hydrodynamiques des sols. Cette profondeur est insuffisamment connue, bien que primordiale pour anticiper l’accès aux ressources hydriques mobilisables par les forêts sous climats futurs. Par ailleurs, ce projet se penchera sur la compréhension des relations entre les méthodes de prélèvements et de descriptions dans les sols difficiles à prospecter (pioche/tarière/fosse). Cette étape métrologique apparaît nécessaire afin d’améliorer les méthodes d’estimation de la profondeur prospectable par les plantes. Enfin, ce projet permettra de contribuer aux bases de données nationales et européennes sur les sols et l’ensemble des avancées du projet permettront d’améliorer les outils de cartographie des propriétés hydriques et physique des sols mis à la disposition des forestiers.
Objectifs et résultats attendus : Les objectifs scientifiques de ce projet seront d’améliorer : 1/ les estimations du RU contenu dans la terre fine ; 2/ les estimations du RU contenu dans les éléments grossiers ; 3/ la compréhension des facteurs édaphiques déterminant la distribution verticale de l’enracinement ; 4/ l’estimation, en profondeur, de paramètres de terrain influençant directement l’estimation du RU La combinaison de ces quatre objectifs permettra d’améliorer globalement l’estimation du RU pour les gestionnaires forestiers, avec de multiples applications pour l’adaptation des forêts aux changements climatiques. La réalisation du projet RUFor permettra également une montée en compétence, sur l’estimation du réservoir en eau utilisable des sols forestiers, du personnel mobilisé au sein des organismes partenaires. Des actions de formation continue seront mises en place à l’issue du projet pour accompagner la diffusion des résultats
Bénéficiaire : UNIVERSITE MARIE ET LOUIS PASTEUR
Localisation : Besançon, Bourgogne-Franche-Comté, FRANCE
Début : 01/06/2023 — Durée : 42 mois
Budget total : 372883.75 € — Aide ADEME : 249970.47 €
Statut : Suivi du projet