# Impact du changement climatique sur les forêts. Partie 1: État des lieux et conséquences

Christian Piedallu

► To cite this version:

Christian Piedallu. Impact du changement climatique sur les forêts. Partie 1: État des lieux et conséquences. Revue forestière française, 2025, 75, pp.289 - 305. 10.20870/revforfr.2024.8422. hal-05248743

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# Impact du changement climatique sur les forêts

## Partie 1 : état des lieux et conséquences

Christian Piedallu

Université de Lorraine, AgroParisTech, INRAE, Silva, F-54000 Nancy, France

Auteur correspondant : christian.piedallu@agroparistech.fr

ORCID: 0000-0001-7316-1874

### Impact du changement climatique sur les forêts :
Partie 1 : état des lieux et conséquences

Après avoir fertilisé les écosystèmes et participé à des augmenta-
tions de productivité, les effets délétères du changement clima-
tique se font maintenant sentir sur nos forêts. Les sécheresses,
les canicules, couplées aux incendies et aux attaques biotiques,
sont en effet en train de mettre à mal les forêts dans différents
biomes de la planète. L'objectif de cet article est de faire le point
sur les enjeux, l'évolution de la situation, et les connaissances
actuelles concernant les impacts du réchauffement sur différentes
facettes de la dynamique forestière et à différentes échelles. Un
second article évoquera les possibilités d'adaptation de nos forêts.

### Impacts of climate change on forests
Part 1: Assessment and consequences:

Having fertilised ecosystems and contributed to increases in pro-
ductivity, the deleterious effects of climate change are now being
felt in our forests: coupled with fires and biotic attacks, droughts
and heatwaves are adversely affecting forests in biomes around
the world. The aim of this article is to assess the challenges, deve-
lopments and current knowledge regarding the impacts of diffe-
rent aspects of forest dynamics and at different scales. A second
article takes a look at how our forests can adapt.

### Messages clés :

* Les impacts du changement climatique menacent certains services écosystémiques rendus par la forêt.

* Les zones favorables aux espèces se déplacent vers le nord et en altitude.

* La croissance diminue et les dépérissements augmentent pour de nombreuses essences.

* Les modifications observées du couvert forestier impactent les stratégies d'atténuation du changement climatique.

**Mots clés :** Changement climatique, forêt, aires de distribution, productivité, dépérissements

### Highlights:

* The impacts of climate change threaten certain ecosystem services provided by forests.

* Tree species' ranges are shifting northwards and in elevation.

* For many tree species, growth is decreasing and dieback is increasing.

* The observed modifications to forest cover are impacting climate change mitigation strategies.

**Keywords:** Climate change, forest, species' ranges, productivity, dieback

Citation de l'article : Piedallu C. (2024). Impact du changement climatique sur les forêts. Partie 1 : état des lieux et conséquences. *Revue forestière française*, 75(4), 289-305. https://doi.org/10.20870/revforfr.2024.8422

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La forêt est au cœur de nos sociétés, à la fois du fait de l'importance des surfaces couvertes (31 % de la surface des terres émergées de la planète), et de sa contribution à notre qualité de vie à travers la multi-plicité des services qu'elle nous rend. Les matériaux bois qu'elle nous fournit sont partout présents autour de nous, que ce soit à travers le papier sur lequel nous écrivons, les meubles de nos logements, ou les maisons que nous construisons. Dans un contexte de tension énergétique, le bois permet également à un nombre croissant de foyers de se chauffer à l'aide d'une ressource renouvelable. Plus largement, la forêt sert d'habitat à de nombreuses espèces qui contribuent à la qualité de nos écosystèmes, alimente notre imaginaire et nous met à disposition des espaces récréatifs variés prisés par une société de plus en plus urbaine. Elle nous procure de l'ombrage en période de canicule, nous protège des risques naturels, contribue à la qualité de l'eau que nous buvons, de l'air que nous respirons, et des sols qui leur servent de support ...

Cette ressource forestière si précieuse a longtemps été considérée comme immuable, car son évolution relève du temps long. Pourtant, elle subit actuellement de nombreux changements. Ces derniers ont pendant longtemps été liés aux changements d'occupation du sol, qui ont fait évoluer les surfaces forestières au fil du temps. Désormais, les menaces liées à l'évolution récente du climat se font également sentir, modifiant la dynamique forestière et impulsant de profonds changements, de plus en plus perceptibles. À l'heure où les politiques publiques et les acteurs du monde forestier essaient de s'adapter aux nouveaux enjeux qui en découlent, il est important de faire le point sur les connaissances existantes, et les incertitudes qui demeurent. L'objectif de ce travail est donc de desser un état des lieux de la situation, à différentes échelles. Dans un premier temps, nous allons faire un bilan des enjeux et des évolutions en cours dans le monde et en France, puis, dans un second article, nous présenterons les principales pistes identifiées pour essayer d'adapter les forêts aux nouveaux climats.

## LA FORÊT, UN ÉCOSYSTÈME MAJEUR POUR LA PLANÈTE

La surface de la planète recouverte de forêts représente environ 4,6 milliards d'hectares et 3,04 trillions d'arbres, dont un tiers de forêt primaire. Les plus fortes densités se situent en forêt boréale, alors que 43 % de la ressource est localisée en zone tropicale (Crowther et al., 2015). Les forêts tempérées, quant à elles, concernent environ

25 % de la surface forestière mondiale. Le rôle de cette forêt dans la biosphère est essentiel, de par les nombreux services écosystémiques qu'elle rend. Par exemple, la production mondiale de produits bois (ameublement, bois de construction, pâte à papier, ...) a atteint un record historique au cours des dernières années, avec un volume de bois rond qui a atteint 2,03 billions de m³ en 2018 (FAO, 2018). L'Europe est aujourd'hui un des principaux producteurs de bois (environ 432 millions de m³ de bois y ont été coupés en 2013 (EEA, 2016). En France, 38 millions de m³ de bois sont commercialisés par an<fnref n="1" />, et la valeur ajoutée de la filière forêt-bois représente 57 milliards d'euros pour environ 454 000 emplois directs et indirects<fnref n="2" />, soit plus que la filière automobile. Cette forêt abrite bien d'autres richesses. Ainsi, avec plus de 60 000 espèces d'arbres différentes identifiées (BGCI, 2019), dont 454 espèces natives sont reconnues en Europe, la forêt est une importante source de biodiversité. D'après la FAO (2020), elle abrite environ 80 % des 6,5 millions d'espèces terrestres connues. Par exemple, elle fournit des habitats pour 75 % des espèces d'oiseaux et environ 60 % des plantes vascu-laires seraient présentes en forêt tropicale.

Les forêts jouent également un rôle essentiel pour atténuer les effets du changement climatique. À l'échelle mondiale, les émissions annuelles planétaires de CO₂ du fait de la combustion des énergies fossiles sont d'environ 28,6 gigatonnes (Gt), auquel il faut soustraire un puit de carbone net de 7,6 Gt de CO₂ par an du fait des forêts, le puit de CO₂ dû au réservoir océanique étant du même ordre de grandeur (8,4 Gt CO₂ / an). Ce puits de carbone forestier, dont une part importante provient des forêts tempérées (3,6 Gt de CO₂ / an), se répartit entre un stockage annuel d'environ 15,6 Gt, dont il faut déduire 8,1 Gt d'émissions, dues à la déforestation principalement (Harris et al., 2021). Ainsi, la moitié du CO₂ atmosphérique émis est captée par les océans et la forêt (IPCC, 2007), à parts quasiment égales (Pan et al., 2011). De plus, les produits bois permettent de réduire l'usage de matériaux dont la fabrication est émettrice de gaz à effets de serre comme l'acier et le béton.

## UNE RESSOURCE QUI ÉVOLUE DE FAÇON INÉGALE DANS LE MONDE

### Des surfaces forestières qui régressent, mais pas en Europe

L'importance des services écosystémiques rendus par la forêt est fonction des surfaces forestières et les volumes de bois, qui ont évolué au fil du temps. À l'échelle mondiale, Hansen et al. (2013) ont utilisé des données satellitales

<footnote n="1">1 Ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation, https://agriculture.gouv.fr/infographie-la-filiere-foret-bois-en-france (consulté le 19/11/2024).</footnote>

<footnote n="2">2 https://fibois-france.fr/chiffres-cles/ (consulté le 19/11/2024).</footnote>
pour quantifier les pertes (2,3 millions de km²) et les gains de surfaces forestières (0,8 millions de km²) entre 2000 et 2012. Les surfaces forestières disparaissant annuellement correspondaient ainsi à environ 192 000 km² par an au niveau de la planète entière, la FAO (2020) estimant que la surface forestière disparue entre 1990 et 2020 correspondrait environ à celle de la Libye. Le nombre d'arbres aurait ainsi quasiment diminué de moitié depuis l'apparition de l'agriculture il y a 12 000 ans. Aujourd'hui, environ 15 billions d'arbres seraient abattus tous les ans dans le monde, principalement dans les régions tropicales, en Afrique et en Amérique du sud (Crowther et al., 2015). Ce bilan négatif aurait tendance à s'atténuer ces dernières années du fait de l'apparition de nouvelles forêts, notamment en Asie. Les pertes de surface seraient ainsi passées de 7,84 millions d'ha par an entre 1990 et 2000 à 4,75 millions d'ha par an entre 2010 et 2020 (FAO, 2020).

En Europe, la surface forestière occupe actuellement 215 millions d'ha, représentant 5,4 % des forêts mondiales, pour un volume de bois de 35 billions de m<fnref n="3" />, ce qui correspond environ à 6,5 % du stock mondial (Europe, 2015). Cependant, sa superficie a fortement varié dans le temps. On estime que la forêt occupait environ 80 % des terres dans le passé, et que cette surface aurait diminué de moitié jusqu'à la première moitié du XIXe siècle (encore appelé minimum forestier), du fait du développement de l'agriculture et de l'économie. Depuis cette date, une meilleure protection des forêts couplée à la déprise agricole a permis d'inverser la tendance (Abadie et al., 2018). En Europe, la surface forestière se serait accrue de 10 % au cours des 25 dernières années, et le stock de bois sur pied a augmenté (FAO, 2010). Aujourd'hui, la forêt y occupe 161 millions d'hectares, soit environ 43 % des terres, avec une dominante de forêts privées (60 %) (EEA, 2016). Les plus forts taux de boisement sont observés en Suède et en Finlande (autour de 70 %), contre 31 % en France, qui est cependant la 3e surface forestière d'Europe. Cette surface avait été estimée entre 8,9 et 9,5 millions d'hectares en 1830, contre 17 millions d'hectares en 2020, ce qui constitue un doublement en moins de 200 ans (Cinotti, 1996). Le volume sur pied y est aujourd'hui d'environ 2,8 milliards de m<fnref n="3" /> de bois<fnref n="3" />.

## Le bénéfice de la fertilisation de nos écosystèmes

Les forêts européennes sont parmi les plus étudiées. Des rapports réguliers sont publiés (Europe, 2015) et des inventaires forestiers couvrent les trois quarts des surfaces forestières (Vidal et al., 2016). Une augmentation des stocks sur pied de 1,6 % par an sur la période 1990-2015 a été constatée (Bontemps, 2021). Elle est attribuée à l'élargissement des surfaces forestières mais également

à une augmentation de productivité lors de ces dernières décennies (Spiecker, 1995). Par exemple, Bontemps et al. (2010) ont montré une augmentation de croissance pouvant atteindre 50 % pour le Hêtre en France au cours du XXe siècle, et Charru et al. (2017) ont observé des augmentations de surface terrière pour les conifères des forêts tempérées françaises entre 1980 et 2007. Cette augmentation de productivité calculée à travers des données d'inventaire forestier a été confirmée à plus large échelle à travers des indices dérivés d'images satellitales. Ainsi, Zhu et al. (2016) montrent une augmentation de l'indice de surface foliaire (LAI) entre 1982 et 2009, sur une surface couvrant entre 25 et 50 % de la planète, tandis que Chen et al. (2019) montrent un verdissement sur un tiers de la planète entre 2000 et 2017.

Cette augmentation de productivité a également été observée sur les cultures ou les prairies, particulièrement dans les moyennes et hautes latitudes (Praveen et Sharmma, 2019). Elle est imputée aux effets conjoints de la fertilisation des sols par les dépôts azotés qui améliore le stockage de carbone, de l'augmentation du taux de CO₂ dans l'atmosphère, qui améliore la photosynthèse et l'efficacité de l'usage de l'eau, et de l'augmentation des températures qui allonge la saison de végétation (Hyvonen et al., 2007). D'importantes disparités spatiales sont cependant mises en évidence, certains auteurs suggérant l'impact sur ces chiffres des politiques volontaristes de reboisements et de mise en culture menées par la Chine et l'Inde, où un tiers des augmentations globales de LAI ont été observées (Chen et al., 2019).

## DES INCERTITUDES LIÉES À UN CLIMAT QUI CHANGE

Malgré les gains de productivité enregistrés, les menaces sur les forêts sont nombreuses : déforestation, fragmentation et disparition des habitats, espèces invasives, pathogènes, pollution, surexploitation, pression du gibier, surpâturage, ... Ainsi, d'après l'UICN, 8 000 espèces d'arbres seraient menacées dans le monde (IUCN, 2019), avec des impacts indirects sur les espèces associées à leur habitat. En Europe 27 % des mammifères, 10 % des reptiles, et 8 % des amphibiens liés aux écosystèmes forestiers seraient ainsi en danger d'extinction.

À cela s'ajoute une préoccupation croissance concernant les impacts du changement climatique en cours, qui conduisent à une augmentation du stress hydrique, à la fréquence accrue des évènements climatiques extrêmes (vagues de chaleur, sécheresses, fortes précipitations, ...), à une modification du régime des tempêtes, et une

<footnote n="3">³ Ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation, https://agriculture.gouv.fr/infographie-la-filiere-foret-bois-en-france (consulté le 19/11/2024.)</footnote>
<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 1** | Anomalies des températures moyennes (haut) et les précipitations (bas) en France métropolitaine entre les périodes 1961-1990 et 1991-2020. Ces cartes ont été calculées à partir des séries homogénéisées des stations météorologiques de Météo-France (Piedallu, 2023)</figcaption></figure>
augmentation des feux de forêts et des dégâts liés aux pathogènes. Le récent rapport du GIEC (IPCC, 2022) fait le bilan : les températures sur les surfaces terrestres augmentent à un rythme sans précédent et sont globalement 1,59 °C supérieures lors de la période 2011-2020 par rapport à la période 1850-1900 (1,09 °C si on prend en compte les surfaces des océans), principalement du fait de l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre attribuée à l'action de l'homme. Le climat de la France s'est davantage réchauffé que pour le reste de la planète (+ 1,7 °C depuis 1850 et 1,1 °C depuis 1900 selon Météo-France). Les simulations centralisées par le GIEC montrent que la température va continuer à augmenter, selon une intensité qui va varier selon les scénarios socio-économiques qui seront mis en œuvre, pour aboutir à des valeurs allant jusqu'à 5 °C d'ici 2100. Avec les scénarios les plus pessimistes, l'augmentation de température déjà enregistrée ne représenterait que 20 % de l'augmentation prévue d'ici la fin du XXIe siècle. Des projections réalisées jusqu'en 2300 simulent des températures pouvant augmenter d'environ 8 °C par rapport à la période de référence selon le scénario le plus défavorable (RCP 8.5) (Collins et Krinner, 2013).

L'augmentation des températures n'est pas homogène à l'échelle du globe, elles se réchauffent plus aux hautes latitudes, tandis que le régime des pluies change, à la fois dans sa distribution spatiale, sa saisonnalité, et son intensité. On observe ainsi actuellement une augmentation des pluies dans les moyennes et hautes latitudes et une diminution dans les zones tropicales et subtropicales (IPCC, 2022). La combinaison des apports par les pluies et des départs par évaporation et transpiration liés à la hausse des températures induit des changements importants de disponibilité en eau pour la végétation. Ceux-ci sont déjà visibles, une diminution globale de l'eau disponible en saison sèche étant observée sur 57 % de la surface terrestre (Padron et al., 2020), avec de fortes variations spatiales. En Europe, une augmentation de la disponibilité en eau est attendue dans le nord-est du continent, tandis qu'une diminution est prévue autour du bassin médiiterranéen, avec une augmentation des stress estivaux et de la pluviométrie en dehors de la saison de végétation (IPCC, 2022).

Ces différences s'observent actuellement à l'échelle de la France. La comparaison du climat entre les périodes 1961-1990 et 1990-2020 montre des températures maximales estivales qui se réchauffent plus vite que les minimales hivernales (respectivement + 1,7 °C et + 0,8 °C), avec une intensité plus forte dans l'Est de la France par rapport à l'Ouest (figure 1). L'observation des températures sur des périodes récentes plus courtes montre des augmentations encore plus fortes, dépassant certaines années les 3 °C

pour les températures maximales estivales<fnref n="4" />. L'évolution des pluies, globalement positive (+ 29 mm entre 1961-1990 et 1990-2020), cache de fortes disparités, les baisses de pluviométrie observées pendant la saison de végétation, principalement dans le Sud de la France, étant masquées par une forte augmentation des épisodes intenses en automne (figure 1). La combinaison de ces changements a conduit lors de cette dernière décennie à des successions de stress hydriques inégalées dans le passé récent, y compris dans des secteurs traditionnellement humides comme la montagne vosgienne (Piedallu et al., 2023).

Si les évolutions à long terme sont déjà largement perceptibles, ce sont celles qui concernent les évènements extrêmes qui sont les plus visibles car elles ont des impacts profonds sur nos sociétés. Les modèles et les observations de terrain convergent pour dire que leur intensité et leur fréquence augmentent de concert avec le réchauffement des températures moyennes. Ces évènements concernent surtout une intensification des vagues de chaleur, des épi-sodes de fortes pluies mais aussi des sécheresses, et une diminution des périodes de grand froid. Bien que très étudiés par les écophysiologistes, leur caractère aléatoire les rend plus difficiles à prendre en compte lors de l'étude les impacts du changement climatique sur les forêts sur de longues périodes de temps et de vastes emprises spatiales.

## DES CONSÉQUENCES DE PLUS EN PLUS ÉVIDENTES SUR LA RESSOURCE FORESTIÈRE

Les études s'accumulent au fil du temps pour démontrer les impacts de ces changements sur la dynamique forestière, et les conséquences sur les nombreux services écosystémiques rendus par la forêt.

## Voit-on arriver la fin des gains de productivité ?

Les augmentations de productivité des écosystèmes observées dans le passé ont commencé à ralentir puis s'inversent, en commençant les climats chauds et secs. En effet, les effets bénéfiques de l'allongement de la durée de végétation, des dépôts azotés, et de l'augmentation des niveaux de CO₂ sont neutralisés par l'augmentation du stress hydrique, qui entraîne une diminution de la surface foliaire des arbres. Ainsi, des baisses de croissance sont observées sur un nombre croissant d'espèces de mi-lieux tempérées (Ols et al., 2020). Par exemple, del Castillo et al. (2022) montrent un déclin de la croissance du Hêtre à l'échelle de l'Europe et allant jusqu'à - 20 % en marge sud, seule la marge nord étant épargnée. Il prédit également une accentuation de ce déclin dans les périodes futures, en accord avec d'autres simulations (Battles et al., 2008).

<footnote n="4">4 https://meteofrance.com/climathd (consulté le 19/11/2024)</footnote>
Lors d'un recensement des études portant sur les changements de productivité en contexte de changement climatique, Reyer (2015) montre que les gains de productivité concernent principalement la forêt boréale, tandis que les forêts tempérées et particulièrement méditerranéennes ont des réponses plus contrastées en fonction du niveau des contraintes environnementales, et particulièrement hydriques (35 % des études concernées par cette recherche montrant des baisses de productivité). Ainsi, en France, l'inventaire forestier de l'IGN a récemment mis en évidence un déclin relativement généralisé de la croissance radiale (Hertzog et al., 2024), qui concerne de nombreuses essences, telles que l'Épicéa, le Sapin pectiné, le Douglas de plaine, ou le Hêtre. Ces résultats concordent avec les analyses de tendance à partir de séries temporelles d'images satellitales qui montrent que le verdissement de la planète observé depuis les années 1980 diminue, particulièrement dans l'hémisphère Sud où la tendance semble s'inverser. Ainsi Pan et al. (2011) estiment que les surfaces présentant une baisse d'activité photosynthétique ont augmenté de 60 % sur la période 1982-2013, avec une accélération depuis 1994, particulièrement dans les basses ou moyennes latitudes, où les tendances au verdissement se sont arrêtées ou inversées. Ces travaux sont cohérents avec les études montrant le fort impact des vagues de chaleur et des sécheresses sur la productivité primaire. Par exemple, Ciais et al. (2005) ont montré une réduction de la productivité primaire de 30 % en Europe lors de l'été 2003, jusqu'alors sans précédent au cours de ce siècle.

## Des aires de distribution des espèces qui se décalent pour suivre leur niche écologique

Ces changements de productivité observés à l'échelle de la planète font écho à un grand nombre d'études observant ou simulant un décalage des aires de distribution des espèces vers les zones plus froides et plus humides sous l'effet du changement climatique, c'est-à-dire vers le Nord et en altitude en Europe. De nombreuses simulations se basent sur le concept de niche écologique qu'Hutchinson (1957) a développé parmi les premiers, en la conceptualisant comme un hypervolume où chaque dimension représente une ressource de l'environnement. Il distingue la niche fondamentale de la niche réalisée. La première prend en compte les conditions nécessaires à la survie de l'espèce. La deuxième est le plus souvent une portion de la première, réduite par la capacité d'occupation de l'espèce du fait des contraintes de compétition et de dispersion. De ce fait, chaque espèce répond à un certain nombre de facteurs écologiques qui peuvent agir directement ou indirectement. Les plus connus sont les facteurs ressources (eau, nutriments, lumière, ...), ou les facteurs directs qui ont une importance physiologique mais qui ne sont pas « consommés » par la plante (température, pH) (Guisan et Zimmermann, 2000). La niche écologique de

chaque espèce va être définie en fonction de ces ressources, qui seront plus ou moins impactées par les changements, entraînant potentiellement des changements de distribution des zones écologiquement favorables aux espèces.

Les études concernant les aires de distribution des espèces sont menées principalement à partir d'inventaires de terrain, de modèles empiriques ou basés sur les processus (les « SDMs » : *Species Distribution Models*). Les modèles empiriques se basent sur des corrélations entre la distribution observée de l'espèce et les facteurs du milieu, tandis que les modèles basés sur les processus utilisent des mécanismes connus qui contrôlent la dynamique de l'espèce (photosynthèse, respiration et transpiration par exemple). La prise en compte des facteurs climatiques dans ces outils permet de déterminer les zones écologiquement favorables aux espèces. Celles-ci peuvent concerner différentes périodes de temps, passées, présentes ou futures, en se basant pour ces dernières sur les simulations climatiques centralisées par le GIEC (Taylor et al., 2012). Les modèles empiriques sont faciles à mettre en œuvre mais sont critiqués car ils supposent que les espèces soient en équilibre avec leur environnement, et ils ne prennent pas en compte les capacités de dispersion ou les interactions biotiques entre espèces. Les modèles basés sur les processus partent du principe que la niche est déterminée par un ensemble de processus démographiques (concernant la régénération, la croissance, la survie et la reproduction) qui permettent à l'espèce de survivre dans un environnement. Par rapport aux modèles empiriques, ils nécessitent de nombreuses connaissances décrivant le comportement des espèces, qui ne sont pas toujours disponibles. Ils permettent cependant des simulations dans des conditions climatiques futures parfois jugées plus crédibles, car elles peuvent résulter de combinaisons de températures, précipitations et concentrations de CO₂ qui n'existait pas auparavant (Williams et Jackson 2007). Des comparaisons réalisées entre les différents types de modèles montrent des différences à la fois concernant la définition de l'aire de distribution actuelle de l'espèce, mais également concernant son évolution sous des scénarios de climat futur (Cheaib et al., 2012).

Malgré ces disparités, ces différentes approches convergent pour indiquer que de nombreuses espèces se retrouvent déjà en partie dans des conditions écologiques qui ne correspondent plus à celles qui définissaient leur niche écologique. En effet, les espèces possèdent une amplitude écologique de quelques degrés (Piedallu et al., 2016), limitées au nord par le froid et au sud par la chaure et la sécheresse. Du fait du changement climatique, les zones favorables se décalent globalement vers les hautes latitudes ou altitudes, et les espèces devraient se déplacer afin de conserver leur niche climatique. Ce phénomène va s'intensifier au cours du XXIᵉ siècle avec l'évolution prévue des conditions climatiques, d'importantes
zones géographiques pouvant devenir inadaptées pour de nombreuses espèces, ce qui pourrait conduire à un changement profond de la composition des écosystèmes forestiers (Hanewinkel et al., 2012). Ces tendances générales sont confirmées par de nombreuses observations de terrain qui montrent des changements de composition d'espèces, tendant vers une thermophilisation des communautés (Gottfried et al., 2012), principalement en zone de montagne, avec une remontée des espèces en altitude (Lenoir et al., 2008). Ainsi, on observe à partir de relevés de terrain pour un même lieu un déclin des espèces de milieux frais et une augmentation des espèces de milieux chauds (Rigling et al., 2013).

Face au changement climatique, certaines espèces seraient ainsi perdantes et d'autres gagnantes. En l'absence d'adaptation, un décalage des aires de distribution en latitude et en altitude devrait se traduire pour les espèces en conditions climaciques par une colonisation potentielle de la marge froide, et soit de l'absence de régénération, soit de la mortalité, soit les deux, en marge chaude et sèche. Le risque pourrait être accru pour certaines espèces introduites, dont les conditions climatiques des sites d'implantation sont parfois bien différentes des conditions dans leur aire native (Meier et al., 2008). Ces observations posent donc de nombreuses questions, incluant la persistance d'une espèce ou d'un pull d'espèces en un lieu donné, l'évolution des habitats en contexte de changement climatique, la conservation de zones d'intérêt patrimonial, ainsi que la disparition de certaines espèces dont l'aire de distribution est réduite ou qui n'ont pas de possibilité de migration (Loarie et al., 2009). La forêt est particulièrement vulnérable à ces changements soudains du fait de la longue durée de vie des arbres qui

limite leur capacité d'adaptation rapide. Les zones de montagne sont également très sensibles du fait des possibilités de migration limitées vers les plus hautes altitudes (Thuiller et al., 2005). Si la migration est un phénomène naturel, elle se déroule très lentement et de nombreuses études soulignent que la vitesse du changement de climat en cours, plus importante que celle déjà enregistrée lors de l'Holocène, ne peut permettre aux espèces forestières de se déplacer aussi rapidement (Seidl et al., 2017).

## Le changement climatique entraîne une augmentation inquiétante des dépérissements forestiers

Le suivi de l'état de santé des essences permet d'évaluer la résistance et la résilience des espèces au changement de climat en cours. De nombreuses études basées sur des suivis de placettes ou des données satellitales font état d'une augmentation de la mortalité des arbres dans de nombreuses régions du globe, corroborant les observations de déplacement des aires de distribution des espèces. En Europe, une augmentation des défoliations a été mise en évidence pour de nombreuses essences d'importance majeure (jusqu'à + 30 % pour le Pin sylvestre, le Chêne sessile et le Chêne pédonculé, + 20 % pour le Hêtre et + 10 % pour l'Épicéa) à partir du suivi du réseau ICP Forests entre 1992 et 2016 (Michel et Seidling, 2018). Le réseau systématique suivi par le Département Santé des Forêts (DSF) et les données de l'inventaire forestier montrent, pour la France, une forte augmentation de la mortalité des arbres, particulièrement depuis 2018, pour la plupart des essences<fnref n="5" />. Ceci est particulièrement le cas pour les résineux (figure 2).

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 2** | Évolution du taux d'arbres dépérissants entre 2010 et 2022 dans les cinq principaux massifs montagneux français</figcaption></figure>

Estimé à partir des placettes de l'inventaire forestier, un arbre étant considéré dépérissant quand le taux de branches mortes dépasse 50 %.

Effectifs moyens annuels par essences, en nombre d'arbres dominants ou codominants : Épicéa commun 2058, Pin sylvestre 1728, Sapin pectiné 2200, autres 2639 (Rodriguez, 2023).

<footnote n="5">5 https://agriculture.gouv.fr/bilans-annuels-en-sante-des-forets (consulté le 08/01/2025)</footnote>
La dégradation de l'état de santé des arbres touche ainsi des essences majeures de nos forêts comme le Hêtre, les Chênes, l'Épicéa, le Sapin pectiné ou le Pin sylvestre. Ces résultats confirment ceux d'autres études montrant un doublement des taux de mortalité entre 1984 et 2016 (Senf et al., 2018), particulièrement dans le sud de l'Europe (Carnicer et al., 2011). Des observations similaires sont réalisées dans d'autres continents et pour différents types de biomes (Stanke et al., 2021). Ces augmentations de mortalité ne se limitent pas uniquement à des régions sèches mais concernent aussi des zones plus fraîches ou humides, pouvant être au cœur de l'aire de distribution des espèces. Les dernières études font état de perspectives d'évolution défavorables (McDowell et al., 2020).

*Quelle est la part du changement climatique dans la dégradation du couvert forestier ?*

De nombreuses recherches se sont attachées à identifier les causes de dégradation du couvert forestier. La mort de l'arbre est un phénomène naturel qui survient à différentes étapes de la dynamique forestière, lié par exemple à la compétition intra ou inter spécifique ou à l'âge. C'est également un processus multifactoriel et progressif impliquant de façon cumulative et interchangeable des facteurs prédisposants, déclencheurs, et aggravants, qui ont été schématisés sous la forme de la spirale du déclin de Manion (Manion, 1981). Les facteurs prédisposants sont souvent liés à un peuplement peu adapté, aux conditions de milieu défavorables, à la pollution, réduisant la capacité de l'arbre à résister aux stress. Les facteurs déclencheurs sont souvent dus à des événements extrêmes comme les tempêtes, la neige, les inondations, les sécheresses et les vagues de chaleur, tandis que les facteurs aggravants sont le plus souvent des insectes ou des pathogènes qui prolifèrent lorsque l'arbre est affaibli et peuvent conduire à la mort de l'arbre.

L'aspect multifactoriel des dépérissements et le cumul des évènements menant au déclin de l'arbre rend complexe la dissociation des différentes causes de dépérissement. Leur étude nécessite d'importants jeux de données. La plupart d'entre eux repose sur des suivis par placettes (permanentes ou non), de l'imagerie satellitale, ou des simulations à partir de modèles. La littérature scientifique oppose bien souvent les effets des évènements climatiques extrêmes, souvent les sécheresses, dont les effets délétères sur la santé des arbres sont largement étudiés (Bréda et Badeau, 2008), et la mortalité de fond qui est observée en l'absence de perturbation extrême, et qui définit les tendances à long terme. Notons que leur distinction n'est pas si simple, l'occurrence d'évènements climatiques extrêmes influençant également les tendances à long terme. Parmi les facteurs incriminés, de nombreux travaux mettent en cause les augmentations de températures, du déficit en eau ou du déficit de pression de vapeur d'eau

(VPD) dans l'augmentation de ces dépérissements (Senf et al., 2020). L'allongement de la saison de végétation du fait du réchauffement climatique conduit également à diminuer la période de vernalisation et augmenter la vulnérabilité des essences aux gelées printanières. De plus, on assiste à une consommation plus précoce du stock d'eau disponible dans le sol pouvant accentuer le stress estival (Jump et al., 2017).

Durant les épisodes de sécheresse, il a été démontré que les arbres meurent soit par cavitation hydraulique, lorsque la quantité d'eau transpirée excède la quantité d'eau absorbée, soit par privation de carbone (la fermeture des stomates limitant la mobilisation du CO₂ atmosphérique), soit par un cumul des deux (Cochard et al., 2009). Les seuils conduisant à la perte de conductivité hydraulique ont été mesurés et montrent une forte variabilité selon les espèces (Choat et al., 2012). Les températures jouent également un rôle important en augmentant l'évapotranspiration et le stress hydrique des peuplements, et ce de plus en plus tôt dans la saison. Le stress thermique seul peut également affecter le fonctionnement des arbres en réduisant l'activité photosynthétique et ainsi l'assimilation de carbone, ou en détruisant les tissus foliaires. Certaines études ont ainsi démontré des augmentations de mortalité en absence de déficit hydrique, attribuées à une augmentation des températures seules (Luo et Chen, 2015).

D'autres études ont mis en évidence que l'augmentation de la mortalité provenait d'un accroissement des surfaces terrières et de la compétition entre les arbres (qui est un des premiers facteurs de mortalité des arbres), ou de l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des attaques de pathogènes (Zhang et al., 2015). Il est difficile de disposer les effets de la compétition, du climat et des attaques biotiques, qui interagissent entre eux. Certains travaux ont essayé de séparer ces effets, démontrant que même une fois les caractéristiques du peuplement prises en compte, l'augmentation observée de la mortalité était bien liée à l'évolution du stress hydrique (Hember et al., 2017). Taccoen et al. (2019) ont essayé de quantifier les effets du climat et de son évolution, pour les 43 des principales essences présentes en France (figure 3). Ils y expliquent 10 % de la mortalité, en complément de la compétition pour la lumière, qui transparaît dans ces analyses à travers le statut social des arbres et la densité des peuplements. Cette surmortalité climatique est visible aussi bien pour des arbres dominants que dominés, qu'ils soient gros ou petits (figure 4), et elle est plus importante en marge sud de distribution des espèces, corroborant ainsi les études simulant ou montrant un déplacement des aires de distribution (Taccoen et al., 2021 ; Taccoen et al., 2022). Notons que cette étude a été réalisée avec des données prélevées entre 2009 et 2015, avant la nette dégradation de l'état sanitaire des forêts observée à partir de 2018 suite à une succession de stress climatiques intenses. Ces études qui se
**Figure 3** | Fréquence et importance des principaux facteurs liés à la mortalité des arbres, identifiés dans les modèles de mortalité réalisés pour 43 essences et 372 974 arbres en France collectés entre 2009 et 2015 (Taccoen et al., 2019)

À gauche : proportion d'espèces concernées ; à droite : importance des différents facteurs. Les effets liés aux caractéristiques des arbres et du peuplement reflètent principalement les effets de la compétition pour la lumière (statut social, surface terrière). Élaboré à l'aide des arbres de l'inventaire forestier de l'IGN de diamètre > 7,5 cm.

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

**Figure 4** | Effet des évolutions de températures et de précipitations sur la mortalité des arbres de différentes tailles et statuts sociaux, pour 8 essences et 207 000 arbres

Un coefficient positif pour la température et négatif pour les précipitations (vers le haut dans les deux cas) correspond à une augmentation de la mortalité. Élaboré à l'aide des données de l'inventaire forestier français collectées entre 2009 et 2015 (Taccoen et al., 2021).

<figure><img src="image_6.png" /></figure>
basent sur des données d'inventaire sous-estiment également probablement la quantité d'arbres morts pour les essences de production, qui peuvent être récoltés avant le passage de l'inventaire.

## Les effets indirects du réchauffement climatique sur la forêt

Les menaces liées au changement de climat sur la forêt ne se limitent pas à l'action directe de l'augmentation des températures et du stress hydrique sur les arbres. Ces changements accélèrent également la fonte glaciaire qui menace les forêts via une remontée du niveau des mers, augmentent le risque d'incendies ou de dégâts liés aux coups de vent, et impactent les populations de pathogènes présents, avec des conséquences multiples sur la santé de nos forêts. Par exemple, il a été démontré que la remontée des mers augmentait la salinité des eaux et entraînait des dépérissements sur les forêts côtières (Yu et al., 2019). Un autre aspect important concerne les feux de forêts. L'augmentation des températures et du stress hydrique, la diminution du VPD, la fonte des neiges plus précoce, les modifications de régime des vents et l'augmentation de la durée de la saison de végétation interagissent et contribuent à l'augmentation de la fréquence et à l'intensité des feux de forêts, qui surviennent pendant une gamme de périodes de plus en plus importante (USGCRP, 2018). Cela se traduit par exemple par le développement de mégafeux, qui ravagent de grandes surfaces tout en restant hors de contrôle. En 2023, l'équivalent de la surface de la Grèce a ainsi brûlé au Canada, relâchant un milliard de tonnes de CO₂ dans l'atmosphère.

Si d'importants feux de forêts ont concerné la région méditerranéenne (0,5 millions d'ha ont, par exemple, été brulés en 2010 sur les 215 millions d'ha de forêts européennes), il n'avait pas été observé jusqu'à une période récente d'augmentation notable de surface brûlée à l'échelle de l'Europe (de Rigo et al., 2017). La différence de dynamique observée entre l'Europe et d'autres conti-nents moins anthropisés où l'augmentation des surfaces brulées est très marquée (Amérique du Nord, Australie, ...) provient probablement de l'importance et de la rapidité des moyens d'intervention mis en œuvre dans les régions très peuplées. En France, Forzieri et al. (2021) montrent cependant une augmentation globale de la vulnérabilité sur l'ensemble du pays entre 1979 et 2018, probablement renforcée par les feux de forêt historiques observés en 2022 (la surface brûlée y a été 8 fois plus importante que la moyenne des surfaces brulées depuis 15 ans) (Vallet, 2023). Un certain nombre d'études ont cherché à quantifier l'effet du changement climatique dans ces tendances. Abatzoglou et Williams (2016) estiment, par exemple, que le changement climatique a doublé la surface de forêt brûlée entre 1979 et 2015 dans l'Ouest des États-Unis d'Amérique. Les simulations faites à l'aide des modèles et

scénarios du GIEC prédisent une augmentation du risque au cours du XXIᵉ siècle, particulièrement dans le bassin méditerranéen, déjà très vulnérable, mais également dans le reste de l'Europe. Ces conditions d'aridité risquent également de s'étendre vers de plus hautes latitudes, y compris dans des zones aujourd'hui peu habituées à gérer le risque d'incendie. En France, des feux de forêts commencent déjà à être observés en Bretagne ou dans les Vosges, par exemple.

Un autre risque important est lié aux modifications du régime des tempêtes, qui étaient auparavant responsables des dommages les plus importants dans les forêts européennes. Si une diminution des vents moyens a été observée après les années 1980, cette tendance semble s'être inversée (Zeng et al., 2019). Différentes études montrent des changements régionaux dans l'intensité et la fréquence des coups de vent lors des dernières décennies, avec une augmentation globale de leur intensité dans les forêts européennes (Gregow et al., 2017). Par exemple, Schelhaas et al. (2003) observent une augmentation des dégâts dus au vent dans les forêts européennes entre 1850 et 2000, qui n'est pas confirmée dans l'étude de Forzieri et al. (2021) pour la période 1979-2017. Notons également que l'impact des coups de vent est conditionné par leur saisonnalité, les caractéristiques des peuplements et des arbres, et l'humidité des sols. L'intensité et la fréquence des tempêtes sont prédites en augmentation par un certain nombre de modèles pour les périodes futures, bien que l'incertitude demeure importante (Taszarek et al., 2021). Seidl et al. (2014) évaluent par exemple une augmentation des dommages dus au vent de 230 % dans les forêts européennes entre 1971-1980 et 2021-2030. Des simulations faites à partir de modèles prédisent également un décalage des tempêtes de l'hiver vers automne pouvant occasionner des dégâts plus importants si le feuillage des arbres est présent (Baatsen et al., 2015).

En complément des dégâts qui peuvent être directement causés par les feux de forêt ou les tempêtes, ces perturbations jouent un rôle dans la dissémination des pathogènes qui accentuent souvent les dégâts initialement occasionnés. La distribution des populations de pathogènes est elle-même influencée par le changement climatique, qui favorise la reproduction de certaines espèces du fait de l'allongement de la saison chaude (Bentz et Jönsson, 2015). Par exemple, l'Ips typographe, qui est un des plus importants pathogènes présent en Europe et qui s'attaque aux Épicéas, voit un nombre de génération de larves accru d'un tiers environ du fait des températures plus élevées (Marini et al., 2017). Ainsi, des attaques parmi les plus importantes jamais observées ont eu lieu ces dernières années (Lundquist, 2019).

Dans un contexte où le régime des perturbations s'intensifie, Senf et Seidl (2021) ont identifié que 17 % des sur-
faces forestières européennes avaient subi des impacts
entre 1986 et 2016, avec des différences selon le type de
perturbation. Forzieri et al. (2021) estiment, par exemple,
que sur la période 1979-2018, 58 % de la forêt européenne
avait subi une perte de biomasse, dont il attribue 40 %
aux vents, 34 % aux feux de forêts, et 26 % aux attaques
de pathogènes, ces dernières étant en nette augmenta-
tion sur l'ensemble de l'Europe depuis les années 2000.
Ces résultats, bien que probablement emprunts d'un
certain nombre d'incertitudes, montrent qu'aucune forêt
d'Europe n'est à l'abri de l'une ou l'autre de ces perturba-
tions, voire d'un cumul de plusieurs d'entre elles. Dans
l'étude de Forzieri et al. (2021), les forêts des climats froids
d'Europe du Nord ou de Russie apparaissent comme par-
ticulièrement vulnérables, tout comme celles des Alpes
ou de la péninsule ibérique.

LA DÉGRADATION DU COUVERT FORESTIER
IMPACTE LES STRATÉGIES D'ATTÉNUATION
DES EFFETS DU CHANGEMENT CLIMATIQUE

Suretime-t-on la capacité de stockage
en carbone des forêts ?

Alors que les émissions de gaz à effet de serre continuent d'augmenter à l'échelle de la planète, tirées par le conti- nent asiatique et la Chine, la forêt est souvent présentée comme un moyen d'en compenser une partie, notamment à travers de nouvelles plantations. L'idée d'une expansion des forêts afin d'atténuer les effets du changement cli- matique a connu un essor suite aux accords de Paris sur le climat en 2015, 25 % de la réduction des émissions de GES étant censée provenir des changements d'usage des sols, et principalement de l'augmentation de la sur- face forestière, pour maintenir le réchauffement sous 2° C avant 2030 (Griscom et al., 2017). Cependant, les incer- titudes quant à la capacité d'atténuation des forêts sont nombreuses. En premier lieu, la concurrence avec l'agri- culture ou l'urbanisation constitue un frein à l'expansion des surfaces forestières, et la capacité de l'homme à opti- miser la gestion forestière dans le but de stocker plus de carbone est sujet à caution. Par exemple, Luyssaert et al., (2018) ont évalué un panel de scénarios d'aménagement en Europe, concluant qu'aucun d'entre eux n'avait un im- pact important sur le climat, les effets liés au stockage de carbone étant éliminés par la diminution de l'albédo (part des rayonnements solaires renvoyés par l'atmosphère) et les impacts occasionnés par les changements au niveau de la couverture nuageuse. Notre capacité à réaliser des plantations qui survivent aux sécheresses accrues peut également être questionnée, de nombreux échecs ayant lieu en contexte de forte sécheresse.

Les tendances récemment observées, liées à la baisse de la productivité des écosystèmes, à l'augmentation des perturbations, avec des dépérissements massifs obser- vés en lien avec les sécheresses et les attaques de patho- gènes, se combinent localement avec l'extension des feux de forêts, la déforestation et la dégradation du stock de carbone des sols, pour remettre en cause la capacité de séquestration des forêts. Ces symptômes de déclin pour- raient compromettre les efforts en vue d'augmenter le puits de carbone forestier dans le cadre des accords de Paris (Nabuurs et al., 2013). La capacité même des forêts à stocker du CO₂ atmosphérique fait actuellement débat et de fortes incertitudes existent, pouvant remettre en cause la nature même du puits de carbone forestier à l'échelle de la planète (Fady et al., 2021). Certains auteurs consi- dèrent que l'augmentation de la biomasse sur pied aurait ainsi diminué d'un tiers en Amazonie par rapport aux an- nées 1990 (Brienen et al., 2015), mettant en évidence un déclin des puits de carbone tropicaux (Rammig et Lapola, 2021). En France, le puits de carbone forestier a été divi- sé en deux en 10 ans (CITEPA, 2023), et les simulations pour les périodes futures suggèrent une aggravation de la situation. Plus globalement, Shi et al. (2021) prédisent une saturation du puits de carbone terrestre à la fin de ce siècle sous un scénario de RCP 6.0. Ces évolutions doivent être intégrées à nos politiques publiques concernant la ré- gulation des émissions de gaz à effets de serre.

Les modifications du couvert forestier agissent
aussi sur le climat

Si nous avons longuement abordé la question de l'impact du changement climatique sur les forêts, attardons-nous un instant sur le rôle majeur que les forêts jouent vis-à-vis du climat, en influençant les cycles biogéochimiques de surface, permettant d'atténuer ou d'aggraver les effets du réchauffement climatique. En effet, les changements d'occupation du sol, volontaires ou issus de perturba- tions, peuvent influencer de façon complexe et contradic- toire le climat à différentes échelles.

À l'échelle locale, la forêt a un impact sur le microclimat qui va dépendre des conditions topographiques, de la densité de la végétation, de la nature et de la structure du couvert végétal. Ceci va affecter le rayonnement solaire, la température, le vent et la disponibilité en eau. La forêt peut d'abord limiter les apports en eau au sol, du fait de l'interception par le couvert végétal. Entre 15 et 40 % de la pluie incidente peut ainsi être interceptée, cette proportion étant logiquement plus importante pour les résineux que pour les feuillus (Pflug et al., 2021). Ensuite, la forêt va jouer le rôle de pompe, en transférant l'eau du sol vers l'atmosphère par transpiration. Ainsi, la végéta- tion va se partager la ressource en eau disponible, influen- çant la productivité de l'écosystème, qui sera pénalisée en cas de pénurie (Lebourgeois et al., 2010). Dans les zones
dont l'alimentation en eau est limitée, la diminution de la surface foliaire permet de limiter la compétition au profit de la croissance des arbres, aussi bien pour les feuillus que pour les conifères.

L'évapotranspiration des végétaux et la réflexion du rayonnement solaire par la canopée permettent une diminution des températures sous couvert forestier, ainsi qu'une diminution de l'amplitude thermique et des variations d'humidité (De Frenne et al., 2021). Une méta-analyse a montré que les températures minimales sont en moyenne 1,1 °C plus élevées sous forêt par rapport aux zones ouvertes voisines, 1,7 °C plus basses pour les températures moyennes, cette valeur atteignant 4,1 °C pour les températures maximales, avec un effet d'autant plus important que les valeurs de température sont extrêmes (De Frenne et al., 2019). De récentes études se focalisant sur les effets du réchauffement climatique montrent que les températures devraient s'élever de façon plus modérée en forêt dans les décennies futures, suggérant que la forêt puisse jouer un rôle de microre-fuge pour certaines espèces (De Lombaerde et al., 2022). Le vent est également un facteur essentiel influençant les échanges de chaleur et de vapeur près de la surface. Son intensité varie fortement en fonction de la hauteur dans le peuplement et de la rugosité du couvert, qui va créer localement des turbulences, une diminution d'un facteur quatre pouvant par exemple être observée entre la surface de la canopée et le sol (Clark et al., 2010).

À plus large échelle, les activités humaines entraînent des changements d'occupation du sol qui modifient les propriétés physiques de la surface terrestre et peuvent avoir un impact important sur le climat. Ces changements concernent principalement l'albédo et les échanges de flux entre la végétation et l'atmosphère. Plus l'albédo est élevé, plus une quantité importante d'énergie est ré-fléchie à la surface de la terre, limitant le réchauffement de la planète. Les forêts ont un albédo qui varie généra-lement entre 0,05 et 0,2, les conifères plus sombres que les feuillus ayant une valeur plus basse. Les sols clairs (sableux, calcaires par exemple) peuvent atteindre des valeurs de 0,4, les sols enneigés ayant les valeurs d'albé-do maximales (Pielke et Avissar, 1990). Une modification de l'albédo de la surface terrestre peut contribuer à un ré-chauffement ou à un refroidissement de la température. Par exemple, une forêt dense et sombre poussant sur une surface claire (rochers, neige, etc...), va réduire la part de rayonnement solaire qui sera réfléchie, contribuant à augmenter la température de surface. On estime ainsi que le développement de l'agriculture qui a remplacé la forêt sur une part importante de la planète a eu un effet rafraî-chissant lors des siècles précédents (Davin et al., 2007). Cet effet, qui se traduit en termes de forçage radiatif (la différence entre la quantité d'énergie qui arrive et celle qui repart), reste relativement modérée à l'échelle mondiale

au regard des émissions de gaz à effets de serre d'origine humaine.

La forêt joue également un rôle important dans la régulation du cycle de l'eau à des échelles régionales, nationales et continentales. La présence de forêt est liée à une plus forte pluviométrie, l'évapotranspiration et la transpiration des arbres contribuant à accentuer l'humidité atmosphérique et la formation de nuages, refroidissant le climat local (Ellison et al., 2017). En moyenne, plus de 40 % de la pluie a pour origine l'évapotranspiration (van der Ent et al., 2010). Il a ainsi été prédit qu'une déforestation à large échelle pourrait réduire de plus de 30 % la pluvio-métrie dans certaines régions (Lawrence et Vandecar, 2015). Cette humidité atmosphérique peut être ensuite déplacée par les vents dominants et des différences régionales de pression. De plus, les forêts d'altitude ont une capacité à intercepter le bouillard et les gouttelettes d'eau, qui peuvent ainsi alimenter localement le cycle de l'eau. Ces aspects bénéfiques sur le cycle de l'eau sont à opposer à un certain nombre d'études réalisées par des hydrologues qui mettent en évidence une perte de débit des cours d'eau du fait de l'interception des pluies par les forêts, et de la transpiration des arbres (Farley et al., 2005). Cette diminution des écoulements est à tempérer par le fait que la présence de forêts permet d'accroître la capacité d'infiltration de l'eau dans les sols. Certaines études suggèrent que l'impact d'un fort couvert sur les cours d'eau pourrait ainsi être neutre, ces différents effets se compensant (Scott et Prinsloo, 2008).

La forêt conduit ainsi à un cumul d'interactions complexes avec le climat, jouant à différentes échelles, aboutissant à une interception plus forte de l'eau par rapport aux zones déboisées, mais une pluviométrie plus importante, une régulation de la température et du vent conduisant à une ambiance forestière plus fraîche, et influençant également l'albédo et la diffusion des gaz et aérosols. La combinaison de ces différents effets peut ainsi donner lieu à la fois à des réchauffements ou des refroidissements par rapport à des milieux ouverts. Par exemple, si une déforestation augmente l'albédo et ainsi diminue les températures, la baisse du flux de chaleur latente relative à la diminution de l'évaporation peut conduire à un réchauffement et à une baisse des précipitations, pouvant compenser les effets positifs de l'augmentation de l'albédo (Lawrence et Vandecar, 2015). Il est globalement admis que les forêts tropicales, et dans une moindre mesure, les forêts tempérées diminuent les températures par rapport à un milieu ouvert, alors que les forêts peuvent donner lieu à un climat plus chaud qu'un milieu ouvert à de plus hautes latitudes, du fait des différences d'albédo (Lee et al., 2011). Un consensus scientifique existe pour dire qu'une déforestation à large échelle conduirait à la fois à un refroidissement et à un assèchement du climat (Perugini et al., 2017). Il est donc important, mais particulièrement com-
plexe, d'avoir une vision globale de ces différents effets et de leur dynamique temporelle, afin de pouvoir mettre en place une gestion optimisée de nos forêts permettant à la fois de les adapter au changement de climat actuel, de contribuer au stockage de carbone, et d'agir au mieux pour limiter l'augmentation des températures et la diminution de la ressource en eau.

## CONCLUSION

La synthèse des diverses études concorde pour indiquer qu'après une période d'embellie qui a conduit à une augmentation de la biomasse forestière dans de nombreuses régions du monde, on assiste à une nette dégradation des écosystèmes forestiers suite aux effets du changement climatique récent. Les travaux complémentaires concernant les aires de distribution des espèces, les changements de productivité, où l'évolution de l'état sanitaire des forêts montrent que les zones favorables aux espèces d'arbres se décalent vers les milieux plus frais et plus humides, c'est-à-dire vers le nord ou en altitude dans l'hémisphère Nord. Ces changements sont mis en œuvre sous l'impulsion d'une évolution de climat qui s'opère à des vitesses sans précédents, et conduisent à des modifications en profondeur des différents processus liés à la dynamique forestière, concernant la régénération, la phénologie, la croissance ou la mortalité des arbres. Si ces changements peuvent être modulés en fonction des zones géographiques et des espèces concernées, la dégradation des peuplements déclenchée par l'augmentation des stress climatiques, accentuée par la multiplication des pathogènes et l'importance croissante des incendies de forêt, semble désormais impacter tous les biomes de la planète.

L'existence de crises affectant les peuplements forestiers n'est pas nouvelle, comme en témoigne l'épisode de dépérissements dits « des pluies acides » qui a touché une partie de l'Europe entre 1973 et 1981 du fait des effets combinés de la sécheresse de 1976 et de dépôts atmosphériques polluants (Bonneau, 1985). Mais la situation actuelle, qui s'est instaurée en différentes étapes, n'est pas comparable. En France, le milieu des années 1980 marque un tournant suite à une augmentation assez forte des températures, franchissant d'un coup un palier de l'ordre d'un degré. Combiné à des modifications plus subtiles du régime des précipitations, cela a conduit à une augmentation du stress hydrique des arbres, selon une intensité variable selon le lieu et la période. Les premières diminutions de croissance ont été observées par la suite sur certaines essences, avec un temps de latence plus ou moins important. Si la sécheresse de 2003 a fortement impacté la dynamique forestière, c'est à partir des années 2014-2015 qu'un nouveau palier a été atteint, avec une succession récurrente d'années de stress hydriques, engendrant

une dégradation rapide de la santé des forêts notamment à partir de 2018 pour la France. Aujourd'hui, une grande majorité des essences sont concernées par une augmentation des phénomènes de dépérissement. La combinaison des pertes de croissance, des mortalités d'arbres, et des coupes sanitaires qui en résultent, s'est traduite par une forte diminution du puits de carbone forestier. Cette évolution se distingue des épisodes de crises passées par le caractère peu réversible des changements en cours, les simulations centralisées par le GIEC nous indiquant que la situation climatique va continuer à se dégrader à l'échéance des décennies à venir.

Les changements observés et l'évolution rapide de la situation nous montrent que nous sommes aujourd'hui à une période charnière, nécessitant des prises de décisions importantes pour l'avenir de nos forêts. Les acteurs de la filière sont aujourd'hui confrontés à des enjeux considérables, d'un niveau de complexité élevé, et remettant en cause un certain nombre de connaissances acquises. De plus, la rapidité des changements s'oppose au temps long de la dynamique forestière. Ces enjeux concernent en premier lieu l'adaptation des peuplements afin de préserver le couvert forestier et les multiples services écosystémiques qu'il nous procure, et là où ce sera possible maintenir une forêt productive permettant de produire du bois de qualité et stocker du carbone. Cela passe par la compréhension des facteurs de vulnérabilité et de résistance des différents peuplements en fonction des conditions de milieu, les changements observés n'étant pas uniquement présents en limite d'aire climatique mais également au cœur de l'aire de distribution des essences. La disponibilité des données, notre capacité à assurer le monitoring de l'évolution de la situation, à faire avancer la recherche sur les questions clés, les moyens alloués et les stratégies en termes de gestion et de politiques publiques vont ainsi jouer un rôle crucial dans l'avenir de nos forêts. La mise en place des solutions d'adaptation devra intégrer à la fois la question de la gestion des besoins en eau à l'échelle du peuplement, mais aussi considérer la multiplicité des risques liés aux vents, aux pathogènes, aux incendies, tout en prenant en compte l'impact des changements du couvert forestier sur le climat. C'est à ce prix que la forêt pourra continuer à jouer un rôle dans l'atténuation des effets du changement climatique et continuer de contribuer à une qualité de vie dont nous bénéficions aujourd'hui. ■
## RÉFÉRENCES

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