# Dynamique de la restauration forestière des substrats marneux avec Pinus nigra J.F. Arnold ssp. nigra dans le secteur haut-provençal

Daniel Vallauri

► To cite this version:

Daniel Vallauri. Dynamique de la restauration forestière des substrats marneux avec Pinus nigra J.F. Arnold ssp. nigra dans le secteur haut-provençal: Trajectoires dynamiques, avancement du processus de restauration et diagnostic sur l'intégrité fonctionnelle des écosystèmes recréés. Sciences de l'environnement. Université de Marseille, 1997. Français. NNT: tel-04201230

HAL Id: tel-04201230

https://theses.hal.science/tel-04201230

Submitted on 9 Sep 2023

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

Public Domain
## THESE

présentée à l'Université Marseille III Saint-Jérôme,
préparée au sein de l'équipe « Forêts de montagne » du Cemagref Grenoble,

## Daniel VALLAURI

pour l'obtention du titre de Docteur en Sciences (spécialité Ecologie)
Arrêtés ministériels du 5 juillet 1984 et 30 mars 1992

# DYNAMIQUE DE LA RESTAURATION FORESTIERE
DES SUBSTRATS MARNEUX

## AVEC *Pinus nigra* J.F. Arnold *ssp. nigra*
DANS LE SECTEUR HAUT-PROVENÇAL

Trajectoires dynamiques, avancement du processus de restauration
et diagnostic sur l'intégrité fonctionnelle des écosystèmes recréés.

Soutenue le 18.12.1997 devant la commission d'examen composée de

<table><tr><td>Marcel BARBERO</td><td>directeur</td><td>Professeur à l'I.M.E.P.,<br>Université Aix-Marseille III Saint-Jérôme, MARSEILLE</td></tr><tr><td>Christophe CHAUVIN</td><td>co-directeur</td><td>Ingénieur du G.R.E.F.,<br>Equipe « Forêts de montagne », Cemagref, GRENOBLE</td></tr><tr><td>Jean-Claude LEFEUVRE</td><td>rapporteur</td><td>Directeur de recherches,<br>Muséum National d'Histoire Naturelle, PARIS</td></tr><tr><td>James ARONSON</td><td>rapporteur</td><td>Chargé de recherches<br>C.E.F.E. (C.N.R.S.), MONTPELLIER</td></tr><tr><td>Jean-Claude RAMEAU</td><td>examineur</td><td>Professeur à l'E.N.G.R.E.F.,<br>Laboratoire Ecosystèmes forestiers et dynamique du paysage, NANCY</td></tr><tr><td>Bernard ROMAN-AMAT</td><td>examineur</td><td>Ingénieur du G.R.E.F., Département des recherches techniques,<br>Office National des Forêts, FONTAINEBLEAU</td></tr></table>
DYNAMIQUE DE LA RESTAURATION FORESTIERE
DES SUBSTRATS MARNEUX
AVEC Pinus nigra J.F. Arnold ssp. nigra
DANS LE SECTEUR HAUT-PROVENÇAL

Trajectoires dynamiques, avancement du processus de restauration
et diagnostic sur l'intégrité fonctionnelle des écosystèmes recréés.

Mots-clés :

Dynamique de la végétation, Ecologie de la restauration, Ecologie du paysage
Biodiversité, Erosion, Forêt de protection,
Pinus nigra Arn. ssp nigrica, Marnes, Alpes.
Ces recherches ont été financées par le Cemagref, division « Protection contre les Erosions » puis « Ecosystèmes et Paysages Montagnards », au travers des conventions de recherches :

• n°95059145 U puis 96050061 U avec le Ministère de l'Agriculture et de la Forêt, Direction de l'Espace Rural et de la Forêt.

• n°96059147 U avec le Ministère de l'Environnement, Direction « Nature et Paysages », Programme fédérateur « Risques »

• n°31/1995 avec le Ministère de l'Environnement, D.G.A.D.

• n°970590004 avec le Muséum National d'Histoire Naturelle, Programme national de recherches « Recréer la nature ».
"(...) toutes ces cimes chauves qui regardent d'en haut la Méditerranée ont perdu leur couronne de culture, de forêts. Et reviendra-t-elle ? (...) Si les antiques dieux, (...) sous qui florissaient ces rivages, sortaient aujourd'hui du tombeau, ils diraient : "Tristes peuples du Livre, de grammaire et de mots, de subtilités vaines, qu'avez-vous fait de la nature ?"

Jules MICHELET

"N'est-ce pas la tâche donnée à l'homme de féconder le sol de sa planète ; et puisqu'il se glorifie d'en être le roi, serait-ce pour la désoler, comme un conquérant malfaisant, et pour ne laisser derrière lui, partout où il a traîné sa civilisation, que des ruines et de lugubres déserts ?"

A. SURREL
En hommage respectueux à l'inspecteur des Eaux et Forêts Gabriel Louis Prosper DEMONTZEY (1831-1898)<fnref n="1" /> et aux nombreux forestiers alpins anonymes qui, depuis plus d'un siècle, oeuvrent pour la restauration écologique de nos montagnes et luttent contre l'érosion.

<footnote n="1">¹ Annexe 1 : Prosper DEMONTZEY</footnote>
REMERCIEMENTS

Je tiens à remercier par ces quelques lignes toutes les personnes qui m'ont aidé ou ont collaboré à ces recherches. Commençons par les **espèces clé de voûte** qui ont bien voulu encadrer ou juger ce travail doctoral :

• Marcel Barbero, professeur à l'I.M.E.P., pour sa disponibilité et son soutien aux moments cruciaux de ces 3 années, ainsi que son aide afin de prendre du recul sur les résultats acquis sur mes sites de recherches ;

• **Christophe Chauvin**, ingénieur du G.R.E.F., chef de l'équipe « Forêts de montagne » pour m'avoir tout d'abord fait confiance lors du lancement de cette thèse (alors que je candidatais d'un lointain village de brousse), pour sa disponibilité et sa collaboration quotidiennes ;

• **James Aronson** et **Jean-Claude Lefeuvre**, respectivement chargé de recherches au C.E.F.E. et directeur de recherches au Muséum National d'Histoire Naturelle, pour avoir accepter de juger ces travaux en qualité de rapporteur ;

• **Jean-Claude Rameau**, professeur à l'E.N.G.R.E.F., pour son intérêt, son aide et sa disponibilité extrême tout au long de la thèse dans le cadre du comité de suivi ;

• **Bernard Roman-Amat**, par l'intérêt manisfesté pour le projet, notamment au moment de la réponse conjointe O.N.F. / Cemagref / I.M.E.P. à l'appel d'offre « Recréer la Nature ».

Ces travaux ont été réalisés au sein de l'**écosystème** « Forêts de montagne », agrégation d'au moins trois **communautés** distinctes de chercheurs, composées soit :

• d'espèces K-stratèges : Ch. Chauvin, B. Courbaud, F. Berger, E. Mermin ;

• d'espèces r-stratèges : J.P. Renaud, M. Millot, A. Peillex, F. Rey, C. Thouvenin, N. Subotsch, M. Delorme ;

• sans oublier l'importance des symbiotes : C. Michel (Université de Marseille), F. Tamboloni (Ecole forestière des Barres), Ph. Vincent (Institut de Géographie Alpine), D. Billaut (Ecole forestière de Poisy), M. van Jole (University of Wageningen).

Ces travaux s'insèrent dans l'**écocomplexe** administratif du Cemagref (Grenoble) qui, complexe par définition, s'est également révélé temporellement changeant (dynamique) à l'échelle de la vie, pourtant courte, du thésard. Ainsi, deux paysages se sont succédés :

• 1994, feu la division « Protection contre les Erosions », au sein de laquelle je souhaiterais remercier plus particulièrement J.P. Feuvrier, initiateur du sujet en tant que chef de division et R.T.Miste passionné (et passionnant !), J.E. Olivier, D. Richard, Y. Crosaz, ... ainsi qu'H. Collet-Mattras, « notre mère à tous » (Renaud, communication orale 1996) ;

• 1996, la division « Ecosystème et Paysages Montagnards », et tout d'abord M.H. Cruveillé, chef de la division, mais aussi J.J. Brun, J.L. Grossi et B. Juvy (secteur « Ecologie spatiale et fonctionnelle ») pour l'étroite collaboration mise en oeuvre pour l'analyse de la faune lombricienne, Maître N. Capello-Sardat, dessinatrice et chef correctrice, dont la relecture (avec celle de C. Dragonne) a permis d'éliminer les nonbreuse fotes d'ortografe cacher dans le manuscrit. Merci également à L. Didier-Feltgen, M.L. Moyne, D. Varet, A.M. Uvietta, G. José, ...
Inchangée par contre, la **niche écologique** du thésard agréablement entouré des spécialistes des gazons, secteur « Végétalisation des espaces érodés » (les forestiers ne sont pas sectaires), à savoir F. Dinger (restauratrice tout là-haut, en altitude, ... mais aussi sur les marnes noires de Draix), C. Moiroud, le savoisien aux cadences infernales (vivement les 50 heures !), A. Bédécarrats et Pascalou (Gauthier, 1997).

A une échelle spatiale plus vaste, mes remerciements vont à l'ensemble des personnes m'ayant aidé dans cette thèse, et qui en ont formé la **matrice** universitaire ou forestière :

• à l'I.M.E.P. (Université Marseille St-Jérôme), principalement J.P. Hébrard, pour son aide dans la détermination des bryophytes du Saignon, et M. Thinon pour sa collaboration dans le cadre « Recréer la Nature » ;

• au Laboratoire de biologie alpine (Université de Grenoble J. Fourier), principalement R. Michalet, pour sa participation au comité de suivi de la thèse, E. Corcket, V. Petit-Colas et Dr C. Desplanques ;

• à l'Institut de Géographie physique d'Aix-en-Provence (Université de Provence), M. Jorda et C. Miramont, dont les recherches élargissent le champ temporel des connaissances sur la dynamique du bassin du Saignon ;

• à l'Institut de Géographie Alpine (Université de Grenoble), A. Morel et bien sûr G. Rovera, qui s'emploie avec énergie et passion à étudier l'érosion des marnes dans le bassin du Saignon ;

• à l'I.N.R.A. Laboratoire de Recherches Forestières Méditerranéennes, Ph. Dreyfus et M. Turrel pour leur aide et la mise à disposition de relevés écologiques anciens ;

• dans les services de gestion de l'Office National des Forêts, notamment monsieur et madame Tessiers (Ingénieurs, Sisteron), messieurs Macaire (Directeur départemental, Digne) et Cancé (Technicien, La Motte) ;

• dans les services R.T.M. de l'Office National des Forêts, R. Charry et A. Bèchetoille (délégation nationale), messieurs M. Goueffon, H. Mathelin, Braissant (échelon Alpes-de-Haute-Provence) ;

• dans les services techniques inter-régionaux (S.T.I.R.) de l'Office National des Forêts, Ph. Bourdenet et P. Delon à Avignon, D. Leclerc à Chambéry, ainsi que J. Ladier de la cellule régionale d'appui technique de Provence-Alpes-Côte d'Azur (C.R.A.T.O.N.F.) à Manosque.

Enfin, mes remerciements vont à la **matrice** familiale, mais aussi à celle des amis, qui me racontaient leurs week-ends en montagnes et leurs vacances pour m'encourager (!) ... à finir, celle des collègues d'infortune (thésards de biologie, mathématiques, géographie, voire même d'économie).
## SOMMAIRE
# SOMMAIRE

Résumé général

General abstract

4ème de couverture

inside back cover

## INTRODUCTIONS

Intoduction générale

18

Introduction au document de thèse

24

1. CONTEXTE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE

25

2. CADRE ENVIRONNEMENTAL

70

3. QUELQUES TRAJECTOIRES DE RESTAURATION

DES ESPACES FORESTIERS SUD-ALPINS

93

à partir des cartes de Cassini, des archives photographiques de la Restauration des Terrains en Montagne, des cadastres napoléoniens, des photographies aériennes.

4. ETAT D'AVANCEMENT ET CONTRAINTES ECOLOGIQUES

A LA DYNAMIQUE DE LA RESTAURATION SUR SUBSTRATS MARNEUX

197

à partir d'une analyse des écosystèmes, descriptive (environnement, flore, peuplement de Pin noir, dendroécologie) et fonctionnelle (trois attributs vitaux : les lombrics, la diversité des arbres, le gui).

CONLUSION GENERALE

288
# 1. CONTEXTE SCIENTIFIQUE

## 1. Evolution des systèmes écologiques dans l'espace et dans le temps : du paradigme de « l'équilibre de la Nature » à « la Nature en flux »

1. Introduction 27

2. Le paradigme de la « Nature en équilibre » 27

3. Le paradigme de la « Nature en flux » 28

4. Les trajectoires dynamiques 32

5. Mécanismes causaux de l'évolution des systèmes écologiques 33

6. Conclusion 34

7. Bibliographie 36

## 2. L'écologie de la restauration appliquée à la forêt

1. L'écologie au service de la restauration 41

2. Fondements de l'écologie de la restauration 41

3. Phases et stades du processus écologique 43

4. Quelques moyens d'action pour réussir la restauration forestière 44

5. Applications dans les espaces forestiers 47

6. Bibliographie 49

## 3. La restauration écologique d'espaces érodés illustrée par les écrits des forestiers et restaurateurs dans les Alpes du sud de 1797 à nos jours

1. Introduction 51

2. Acte 1. Phase de prise de conscience (1797-1860) 52

3. Acte 2. Phase de réhabilitation des terrains (1860-1930) 55

4. Acte 3. Phase d'accompagnement des écosystèmes réhabilités (1930-2030) 57

5. Conclusion 59

6. Bibliographie 60

## 4. Démarche scientifique

1. Question de recherche 62

2. Champs d'investigation 64

3. Enoncé et justification des hypothèses retenues 64
## 2. CADRE ENVIRONNEMENTAL

### 1. Le secteur haut-provençal 71

11. Localisation et délimitation 71

12. Structuration climatique régionale 72

13. Structuration géomorphologique des paysages 74

14. Diversité des formations forestières 76

### 2. Le bassin versant du Saignon 77

21. Présentation géographique 77

22. Contexte climatique 78

23. Structuration géomorphopédologique 79

24. Diversité des biocénoses 80

25. Contexte humain, économique et forestier 80

26. Originalité dans le cadre expérimental 80

### 3. Le bassin versant du Brusquet 82

31. Présentation géographique 82

32. Contexte climatique 82

33. Structuration géomorphopédologique et pédologique 84

34. Diversité des biocénoses 88

35. Contexte humain, économique et forestier 88

36. Originalité dans le cadre expérimental 88

### 4. Le bassin versant du Laval 89

41. Présentation géographique 89

42. Contexte climatique 89

43. Structuration géomorphopédologique 90

44. Diversité des biocénoses 90

45. Contexte humain, économique et forestier 90

46. Originalité dans le cadre expérimental 91

### 5. Bibliographie 91
## 3. QUELQUES TRAJECTOIRES DE RESTAURATION DES ESPACES FORESTIERS SUD-ALPINS

### Sous-partie 3.1. ECHELLE REGIONALE

#### 1. APERÇU SUR L'EVOLUTION ECOLOGIQUE DES FORETS DANS LES PREALPES DU SUD DEPUIS LA REVOLUTION

Résumé / Abstract 95

1. Introduction 95

2. Matériel et méthodes 96

21. Chronique sur l'élaboration des cartes de Cassini 96

22. Les cartes utilisées 97

23. Méthode d'analyse par points 98

3. Résultats 99

31. Aperçu sur la distribution des bois et forêts dans les Préalpes du Sud avant la Révolution 99

32. Données quantitatives 100

33. L'évolution qualitative des forêts de la Révolution à nos jours 101

34. Histoire des forêts contemporaines 105

4. Discussion 105

41. Limites de la méthode 105

42. Evolution quantitative des forêts 106

43. Les trajectoires d'évolution des nouvelles forêts 106

5. Conclusion et perspectives 107

6. Bibliographie 108

#### 2. ANALYSE DIACHRONIQUE (1877-1995) DE LA REINTEGRATION D'ECOSYSTEMES DEGRADES A PARTIR D'ARCHIVES PHOTOGRAPHIQUES DANS LES ALPES-DE-HAUTE-PROVENCE

Résumé 111

1. Introduction 111

2. Matériel et méthodes 111

3. Résultats 113

31. Le col du Labouret 113

32. Le Curusquet 117

33. Le bassin de Draix 123

34. Les Minerelles 129

35. Le Trouillas 132

36. Le ravin de Notre-Dame 135

4. Discussion 138

41. Les techniques de travaux 138

42. Evolution de la restauration 138

43. Dynamique contre restauration 139

5. Conclusion : 4 principes généraux pour la restauration forestière 140

6. Bibliographie 142
## Sous-partie 3.2. ECHELLE LOCALE

1. HISTOIRE DE L'OCCUPATION DE L'ESPACE JUSQU'EN 1914
DANS LES BASSINS DU SAIGNON, DU BRUSQUET ET DU LAVAL 143

Résumé

144

1. Introduction

144

2. Matériel et méthodes

144

3. Résultats

145

31. Vues sur le département des Basses-Alpes au XIXème siècle 145

32. Le bassin du Saignon 148

33. Le bassin du Brusquet 152

34. Le bassin du Laval 155

4. Discussion et conclusion 158

41. Chronique d'un développement non durable 158

42. Synthèse sur l'histoire des milieux 159

43. Intérêt écologique de l'information cadastrale 159

5. Bibliographie 160

2. DYNAMIQUE DE LA VEGETATION DANS LES BASSINS DU SAIGNON,
DU BRUSQUET ET DU LAVAL (ALPES-DE-HAUTE-PROVENCE) ENTRE 1948 ET 1995. 161

Résumé 162

1. Introduction 162

2. Matériel et méthodes 162

21. Photointerprétation et cartographie 162

22. Construction de matrice de transition 162

3. Résultats 163

31. Dynamique de la végétation dans le bassin du Saignon 163

32. Dynamique de la végétation dans le bassin du Brusquet 173

33. Dynamique de la végétation dans le bassin du Laval 177

4. Discussion et conclusion 182

41. Les trajectoires dynamiques 182

42. Conséquences pour la restauration 184

5. Bibliographie 185

Conclusion de la troisième partie 186

VERS UNE SYNTHESE SUR LA TRAJECTOIRE ECOLOGIQUE DU BASSIN DU SAIGNON (ALPES-DE-HAUTE-PROVENCE) DE LA FIN DU WÜRM A NOS JOURS.
4. ETAT D'AVANCEMENT DE LA RESTAURATION ET CONTRAINTES ECOLOGIQUES
A LA DYNAMIQUE DE LA RESTAURATION SUR SUBSTRATS MARNEUX

Sous-partie 41. ANALYSE DES ECOSYSTEMES REHABILITES
UN SIECLE APRES TRAVAUX DANS LE BASSIN DU SAIGNON

Résumé 199

1. Introduction 199

2. Matériel et méthodes 199

3. Résultats 202

31. Les écosystèmes réhabilités 202

32. La population de Pin noir 212

4. Discussion 216

41. Une forte hétérogénéité abiotique, des compensations de facteurs 216

42. Des phytocénoses pionnières en cours de différentiation 216

43. Simplification typologique 217

5. Conclusion et perspectives 218

6. Bibliographie 219

Sous-partie 42. DIVERSITE, DISTRIBUTION ET DYNAMIQUE
DES COMMUNAUTES LOMBRICIENNES UN SIECLE APRES RESTAURATION
FORESTIERE DANS LE BASSIN DU SAIGNON (ALPES-DE-HAUTE-PROVENCE)

Résumé / Abstract 221

1. Introduction 221

2. Matériel et méthodes 222

3. Résultats 225

31. Les espèces 225

32. Densité et biomasse 225

33. Les groupes éthologiques 228

34. La structure des communautés : les associations lombriciennes 228

35. La dynamique des populations 229

4. Discussion 231

41. Les lombrics comme indicateur des conditions mésologiques 231

42. Dynamique des communautés lombriciennes 232

43. Implications pour le processus de restauration des sols 234

5. Conclusion et perspectives 234

Remerciements 235

6. Références 235
## Sous-partie 43. APERÇU SUR LA DYNAMIQUE DE LA DIVERSITE DES ARBRES UN SIECLE APRES RESTAURATION DANS LE BASSIN DU SAIGNON.

237

### Résumé

238

1. Introduction

238

2. Eléments de la dynamique de la diversité

239

21. Vers un modèle synthétique et fonctionnel

239

22. Les espèces

240

23. Les formes d'expression

240

24. Les processus fonctionnels

241

3. Matériel et méthodes

243

4. Résultats

245

41. Rappel sur la dynamique au niveau de l'écocomplexe depuis 1830

245

42. Analyse dynamique au niveau de l'écosystème

245

43. Analyse dynamique au niveau de la population

249

5. Discussion

256

51. Structure et fonctionnement de la diversité des arbres : l'héritage du passé

256

52. Les causes de la faible diversité exprimée dans les écosystèmes réhabilités

258

6. Conclusion et perspectives

261

7. Bibliographie

261

## Sous-partie 44. DYNAMIQUE PARASITAIRE DE Viscum album L. SUR PIN NOIR DANS LE BASSIN VERSANT DU SAIGNON (PREALPES FRANÇAISES DU SUD).

264

### Résumé / Abstract

265

1. Introduction

265

2. Matériel et méthodes

266

3. Résultats

268

31. Répartition spatiale de l'infestation dans le bassin

268

32. Distribution spatiale du gui dans les arbres

271

33. Dynamique temporelle de l'infestation sur les arbres échantillonnés

272

34. Dynamique de l'infestation à l'intérieur de l'arbre

273

4. Discussion

274

41. Cycle d'infestation du gui dans un arbre

274

42. La répartition spatiale de l'infestation

274

43. L'impact de l'infestation

275

44. Quelle lutte possible dans les peuplements R.T.M. ?

275

5. Conclusion et perspectives

276

6. Bibliographie

277
DIAGNOSE, PROGNOSE ET ELEMENTS DE GESTION

1. Introduction 280

2. Diagnose et prognose 280

21. Le compartiment sol de l'écosystème 280

22. La population de Pin noir 281

23. La communautés des arbres 281

24. L'écosystème forestier 281

25. Le paysage 281

3. Eléments de gestion 283

31. Le devoir de précaution 283

32. « Imiter la nature, ... » 283

33. « ... hâter son oeuvre » : le devoir d'anticipation 286

CONCLUSION GENERALE

1. Les acquis de trois ans de recherche 288

11. Contribution au réseau existant de bassins versants expérimentaux 288

12. Contribution à l'étude du fonctionnement écologique dans le bassin du Saignon 288

13. Un cadre conceptuel pour la restauration 288

14. Un bilan écologique de la restauration sur substrats maneux avec le Pin noir 289

2. Perspectives scientifiques 291

21. De nouvelles voies de recherches 291

22. La préparation d'un suivi diachronique à long terme 291

3. Proposition de valorisation technique 292

TABLE DES ILLUSTRATIONS

294

ANNEXES

301
INTRODUCTIONS
# INTRODUCTION GENERALE

## RESTAURATION, CONSERVATION ET GESTION DURABLE
DES FORETS

### DANS LES PREALPES SUD-OCCIDENTALES FRANÇAISES
RESTAURATION, CONSERVATION ET GESTION DURABLE DES FORETS
DANS LES PREALPES SUD-OCCIDENTALES FRANÇAISES.
CONTEXTE ECOLOGIQUE DE LA PROBLEMATIQUE FORESTIERE.<fnref n="1" />

Le paragraphe 4 de la Déclaration sur les forêts adoptée par la CNUED (Rio en 1992) rappelle « le rôle essentiel que jouent les forêts (...) dans la conservation des processus et des équilibres écologiques (...). Ceci passe notamment par la reconnaissance de leur rôle dans la protection des écosystèmes fragiles, des bassins versants et des ressources en eau potable, ainsi que de leur (...) diversité biologique (...) » (dans Barthod, 1993). Cette même déclaration précise au paragraphe 8b qu' « il faut entreprendre des efforts pour maintenir et accroître la couverture forestière et la productivité des forêts selon des modalités écologiquement, économiquement et socialement rationnelles. Ceci comprend notamment la restauration des forêts dégradées (...) et le rétablissement d'une végétation forestière sur des terres improductives, dégradées et déboisées (...) ».

Dans le même esprit, la résolution S4 de la première conférence ministérielle européenne pour la protection des forêts (Strasbourg en 1990) note l'originalité et l'importance des forêts de montagne ainsi que la nécessité d'adapter leur gestion aux nouvelles conditions d'environnement. Le protocole Forêts de montagne de la Convention alpine et surtout la résolution H1 de la seconde conférence ministérielle européenne (Helsinki en 1993) confirme l'intérêt porté à une gestion forestière « économiquement réaliste et écologiquement rationnelle », notamment concernant « le maintien et le développement des autres fonctions protectrices des forêts » (crues, érosion, avalanches). « Les pratiques de gestion forestière imitant la nature devraient être encouragées » et « chercher à maintenir et, si possible, à améliorer la stabilité, la vitalité, la capacité de régénération, la résistance et la capacité adaptative des écosystèmes forestiers vis-à-vis des perturbations (...) ».

Les espaces forestiers des Préalpes sud-occidentales présentent un exemple particulièrement exhaustif, actuel et concret de ces différentes préoccupations : conséquences d'un développement non durable sur un territoire montagnard fragile, nécessité de l'intervention humaine pour restaurer le rôle protecteur de la forêt (crue, érosion) sur les substrats géologiques les plus sensibles, besoin d'une conservation durable c'est-à-dire cherchant à « assurer aux écosystèmes la durabilité de leurs processus fonctionnels » (Blandin, 1995), accompagnement ou accélération des dynamiques naturelles par l'action forestière (Barthod, 1994). Ce sont ces thèmes que nous nous proposons de développer afin de situer dans son contexte historique et écologique les lignes de forces d'une politique forestière moderne.

<footnote n="1">¹ VALLAURI, D. 1997. Restauration, conservation et gestion durable des forêts dans les Préalpes sud-occidentales françaises. Contexte écologique de la problématique forestière. Mémoire volontaire présenté au onzième Congrès forestier mondial, tenu à Antalya (Turquie) en Octobre 1997, 6 pages.</footnote>
# 1. Un exemple de développement non durable en montagne méditerranéenne

Dans les montagnes de Provence, « tout ce qui concerne les anciennes forêts se perd dans l'obscurité des temps » (Dugied, 1819). En effet, selon les données démographiques et les archives existantes, l'emprise maximale de l'homme semble très ancienne et déjà effective en Haute-Provence au Moyen-Age. La mise en « défens » de nombreux bois au XIII<sup>ème</sup> siècle dans les Alpes-de-Haute-Provence attestent de la valeur donnée aux produits de la forêt dès cette époque. Ainsi, l'occupation humaine dans les Préalpes du sud exerce une pression forte et continue sur le milieu à partir du Moyen-Age, conduisant à l'état de déboisement maximum du XIX<sup>ème</sup> siècle.

Les conséquences du déboisement et de la surexploitation d'un territoire aussi fragile que la montagne méditerranéenne furent inévitables : appauvrissement des terres et diminution des rendements agricoles, pénurie de la ressource bois, érosion des sols, crues torrentielles. L'état de ruine des Préalpes du sud est rapporté par de nombreux voyageurs ayant parcouru les vastes étendues « vagues et arides » des Hautes-Alpes, des Alpes-de-Haute-Provence et de la Drôme au XIX<sup>ème</sup> siècle. « Les Alpes de Provence sont devenues effrayantes » (Blanqui, 1846). La végétation ligneuse, les arbustes, les animaux ont disparu. « Enfin, l'homme se retire le dernier de ces affreuses solitudes ». « Ici la végétation ne garantit pas seulement le revenu, mais le fond » (Blanqui, 1846).

# 2. Des forêts pionnières : dynamique naturelle et restauration

La dépopulation induite, annoncée dès la fin du XIX<sup>ème</sup> siècle, en diminuant la pression d'exploitation sur le milieu, laisse à la forêt l'opportunité de reprendre sa place. En surface, la colonisation post-déprise a fait progresser très fortement la forêt dans les Préalpes du sud depuis le début du XIX<sup>ème</sup> siècle (tableau I). Reboisements et surtout colonisation naturelle ont permis d'environ tripler le taux de boisement depuis la Révolution.

Toutefois, la structure et la production de ces forêts ne reflètent bien souvent pas encore les potentialités sylvicoles réelles. Même après un siècle de répit, les formations végétales révèlent encore très fortement la marque de l'exploitation du milieu par l'homme. C'est évidemment le cas de la première génération de pins sylvestres pionniers et bas branchus, mais aussi des feuillus traités exclusivement en taillis et fortement exploités jusque dans les années 1950. De très vastes surfaces n'expriment qu'un stade de dégradation ou un stade pionnier de la sylve potentielle. Les espèces expansionnistes et les espèces sclérophylles résistantes ont été favorisées par l'homme dans tout le bassin méditerranéen (Barbero et al., 1988, Barbero et al., 1990). En Haute Provence, une partie importante des pinèdes sylvestres peut être respectivement associée à la hêtraie et à la hêtraie-sapinière, les chênaies vertes de dégradation à la chênaie pubescente.

<table><caption>Tableau I. Evolution du taux de boisement depuis deux siècles dans les Alpes-de-Haute-Provence, les Hautes-Alpes et la Drôme (sources : 1. D'après les cartes de Cassini ; 2. D'après les cadastres, dans Demontzey, 1878 ; 3. I.F.N. 1989).</caption><thead><tr><th></th><th>1770-80 (1)</th><th>1878 (2)</th><th>1989 (3)</th><th>Reboisement en Pin noir</th></tr></thead><tbody><tr><th>Alpes-de-Haute-Provence</th><td>10 % environ</td><td>17.7 %</td><td>42.8 %</td><td>2.5 %</td></tr><tr><th>Hautes-Alpes</th><td>11 % environ</td><td>17 %</td><td>28.4 %</td><td>0.9 %</td></tr><tr><th>Drôme</th><td>14 % environ</td><td></td><td>40.1 %</td><td>1.8 %</td></tr></tbody></table>
Parallèlement, les services forestiers entreprennent dès 1860 une politique ambitieuse de restauration des terrains les plus dégradés (R.T.M.). Le premier objectif de ce programme est la lutte contre l'érosion et les crues torrentielles. « Il s'agit bien moins de créer des pâturages ou des forêts que de fixer rapidement le sol » (Mathieu, 1865). « Au point de vue torrentiel, ces terrains (les terrains dégradés sur marnes) sont plus dangereux que les autres » précise Demontzey (1878). Avant d'ajouter, définissant ainsi l'objectif majeur de la R.T.M. dans les Préalpes du sud : « le reboisement sur les terres noires, bien que très difficile, est d'une absolue nécessité. (...) C'est à réinstaller la végétation sur ces terres noires que doivent tendre tous les efforts des reboiseurs » (Demontzey, 1878). Le reboisement, grâce à la rusticité du pin noir, a réussi en environ 50 ans à restaurer et contrôler l'érosion de près de 60 000 ha dans le sud de la France.

### 3. Perspectives pour le XXI<sup>ème</sup> siècle

#### 31. Recherches en écologie et aide à la décision en matière de gestion durable

En un siècle, le dynamisme de la nature et l'action des forestiers ont modifié considérablement les paysages et les écosystèmes. Ces changements (taux de boisement, essences dominantes, production) se poursuivent actuellement et préparent pour le XXI<sup>ème</sup> siècle le retour des forêts matures. Compte tenu de l'ampleur des surfaces forestières considérées et de la faible rentabilité actuelle de leurs produits, l'action forestière passe par un zonage précis des fonctions de la forêt et une définition de soins sylvicoles minimaux afin d'accompagner, voire faciliter la remontée biologique naturelle. Dans un tel contexte, une gestion durable des espaces forestiers requiert des connaissances précises sur des domaines fondamentaux de l'écologie, tels que la dynamique de la végétation, l'expression des potentialités stationnelles, la résistance et la résilience des forêts actuelles aux perturbations (parasites, incendies), la conservation de la biodiversité, le processus de restauration d'un écosystème.

#### 32. La gestion des forêts issues de la déprise agricole aux étages supraméditerranéen et montagnard (axe 1)

Le redéploiement forestier s'est effectué aux étages supraméditerranéen supérieur et montagnard en suivant les phases successives de l'exode rural depuis la fin du siècle passé. Sous l'homogénéité apparente des pinèdes sylvestres et des chênaies pubescentes, il apparaît des peuplements d'histoire, d'âge et surtout de potentialités dynamiques variés. Par exemple, l'expression de certaines essences forestières majeures (hêtre, sapin pectiné) s'avère possible dans de nombreuses stations du montagnard des Alpes du sud (Rameau 1992). Par exemple, les anciennes terres de labour abandonnées présentent une fertilité bien plus importante que les espaces dégradés abandonnés au XIX<sup>ème</sup> ou restaurés par la R.T.M.. Il conviendrait d'en tirer profit pour la production ligneuse. Comment faciliter le retour de la biodiversité forestière ordinaire ? Quelle gestion minimale est la plus adaptée pour la régénération (trouées à partir de zones d'appui de meilleure fertilité ?) ? Comment mobiliser et valoriser au mieux les bois des peuplements actuels, dans les forêts publiques comme dans les forêts privées ? Quelles peuvent être les conséquences d'une non gestion, notamment sur l'incendie et les risques naturels ?

#### 33. La gestion des espaces forestiers à l'étage subalpin (axe 2)

La limite supérieure de la forêt a longtemps été sous-estimée. L'étage subalpin des Préalpes du sud fut d'ailleurs considéré par certains comme, pour partie, naturellement asylvatique (étage pseudo-alpin). En réalité, la colonisation suite à la diminution d'utilisation de certains alpages nous montre aujourd'hui que l'arbre y
progresse. Certaines recherches récentes tendent à montrer d'ailleurs une présence potentielle de l'arbre jusqu'à
3000 mètres d'altitude (Thinon, 1996). En dehors des problèmes paysagers que cela pose ponctuellement, les
changements environnementaux (populations animales, végétales, hydrologie, risques naturels) à attendre, bien
que lents compte tenu de l'altitude, sont ici encore importants. Quelle gestion entreprendre dans les espaces de
l'étage subalpin à production forestière traditionnellement lente, faible, mais de qualité ?

34. La réhabilitation des badlands en érosion (axe 3)

Malgré l'oeuvre admirable de Restauration des Terrains en Montagne réalisée dans les Préalpes du sud, de vastes surfaces de terrains sensibles à l'érosion (marnes noires notamment) demeurent encore aujourd'hui en érosion vive. A l'échelle du bassin de la Durance, ces zones dénudées (2% de la surface totale) produiraient 44 % des matières retenues dans les différents aménagements hydrauliques (Brochot et Meunier, 1993). La question de la restauration d'une couverture végétale protectrice reste donc d'actualité. Quelle stratégie minimale de restauration adopter ? Comment organiser la complémentarité entre les interventions nécessaires et les capacités naturelles de colonisation ?

35. L'accompagnement de la restauration par le pin noir (axe 4)

Au-delà de la seule lutte contre l'érosion, le programme de Restauration des Terrains en Montagne a initié
au siècle passé un processus écologique de restauration d'espaces forestiers dégradés. La première génération
forestière a réalisé la réhabilitation, notamment de zones sur substrats marneux, avec le Pin noir, essence
pionnière particulièrement rustique et adaptée. Toutefois, le vieillissement massif de ces peuplements
monospécifiques, équiennes et d'essence exotique sur de vastes surfaces, oblige à réfléchir sur (et préparer dès
que possible sur le terrain) la poursuite de la restauration écologique pour assurer la durabilité de la protection.
Cette seconde génération nécessite une phase d'accompagnement des écosystèmes réhabilités pour, là où cela est
possible, faciliter les processus fonctionnels et dynamiques conduisant au retour de la biodiversité ordinaire des
stades forestiers indigènes (essences post-pionnières et climaciques). Après le succès de la réhabilitation des
terrains et de la lutte contre l'érosion, il s'agit maintenant de répondre à des questions telles que : quel est le
niveau de restauration écologique, c'est-à-dire la viabilité et la structuration des écosystèmes créés ? En
conséquences, quelle gestion minimale peut-on escompter appliquer pour renouveler la protection acquise contre
l'érosion ?

4. Conclusion

La résolution S4 de la conférence sur la protection des forêts de Strasbourg (1990) encourage les Etats
signataires à préparer « quelques projets concrets, en fondant l'évolution de leur politique forestière des
écosystèmes montagnards sur une analyse écologique et économique renouvelée » (Barthod et Touzet, 1994).

Les Alpes sud-occidentales présentent en la matière un vaste théâtre d'expérimentations et d'actions en
cours. Les enseignements de l'histoire des hommes et des forêts y sont à bien des égards exemplaires. Ils cernent
les conséquences d'un développement non durable ainsi que la faisabilité d'une restauration naturelle ou assistée,
ses caractéristiques et ses limites. S'il convient d'adapter la gestion aux problèmes évoqués au plus vite, il n'est
pas moins important de garder vivante la mémoire collective relative à l'histoire forestière et à la sensibilité des
milieux à l'érosion.
Une analyse écologique fine est indispensable afin de tirer profit au mieux et hâter « l'oeuvre de la nature ». Toutefois, elle ne peut être déconnectée d'une analyse économique et sociale. La valorisation faible des produits forestiers actuels nous oriente vers une gestion minimale, privilégiant les meilleures stations ou les stades forestiers d'ores et déjà les plus matures. Quant aux forêts à rôle unique ou prioritaire de protection, les actions forestières devraient chercher à s'intégrer en solidarité dans le développement régional, c'est-à-dire en prenant en compte, outre leur production durable pour la filière bois, les bénéfices induits au titre des risques naturels et de la conservation des milieux.

## 5. Références

BARBERO, M., QUEZEL, P. 1988. L'évolution du couvert forestier dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur en relation avec la déprise agricole. In « Biogéographie, Environnement, Aménagement ». C.N.R.S. Ed., Paris, pp. 199-212.

BARBERO, M., BONIN, G., LOISEL, R., QUEZEL, P. 1990. Changes and disturbances of forest ecosystems caused by human activities in the western part of mediterranean basin. Vegetatio, volume 87 : 151-173.

BARTHOD, Ch. 1993. La conférence des Nations Unies sur l'environnement et le développement (Rio de Janeiro, 3-14 juin 1992) et la forêt. Revue forestière française XLV - 1 : 7-19.

BARTHOD, Ch. 1994. Perturbations, dynamiques naturelles et projets sylvicoles. C.R. Acad. Agric. Fr., 80 (7) : 119-128.

BARTHOD, Ch., TOUZET, G. 1994. De Strasbourg à Helsinki. Les deux premières conférences ministérielles pour la protection des forêts en Europe. Revue forestière française XLVI - 4 : 319-334.

BLANDIN, P. 1995. Les forêts : développement ou conservation durable ? Courrier de l'environnement de l'INRA, n°25 : 47-52.

BLANQUI, M. 1846. Du déboisement des montagnes. Rapports lus à l'Académie des Sciences morales et politiques de l'Institut de France, 106 pages.

BROCHOT, S., MEUNIER, M., 1993. Erosion de badlands dans le système Durance-Etang de Berre (7 fascicules préparé par le CEMAGREF pour l'Agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse). 36 + 32 + 81+ 47 + 29 + 29 + 13 pages.

DEMONTZEY, P. 1878. Notice sur les cartes, dessins, modèles et ouvrages relatifs aux travaux du service du reboisement des montagnes dans le bassin de la Durance (Basses et Hautes Alpes). Imprimerie nationale, 52 pages.

DUGIED, P.H. 1819. Projet de boisement des Basses Alpes. Roy, Paris. 113 pages.

MATHIEU, M.A. 1865. Le reboisement et le regazonnement des Alpes. Paris, 112 pages.

RAMEAU, J.C. 1992. Dynamique de la végétation à l'étage montagnard des Alpes du sud. Première approche d'une typologie des hêtraies et des hêtraies-sapinières ; les applications possibles au niveau de la gestion. Revue forestière française XLIV, n° 5 : 393-413.

THINON, M. 1996. Ampleur de l'anthropisation des étages supérieurs dans les Alpes occidentales et les Préalpes du sud : données pédoanthracologiques. Communication au colloque « Végétation et sols de montagne » organisé en l'honneur des professeurs Ozenda et Souchier.
INTRODUCTION AU DOCUMENT DE THESE
L'objet des recherches initiées dans le secteur Haut-Provençal depuis décembre 1994 par l'équipe « Forêts de montagne » du Cemagref relève de l'axe 4 présenté en introduction générale : pilotage d'écosystèmes sur substrats marneux réhabilités par reboisement en Pin noir. Ces recherches visent à répondre aux interrogations actuelles des acteurs publics (Office National des Forêts, Ministère de l'Agriculture et de la Forêt, Ministère de l'Environnement) concernant les difficultés de régénération de ces forêts créées au siècle passé par la Restauration des Terrains en Montagne (R.T.M.). Elles participent ainsi à créer une base scientifique et technique d'aide à la décision en restauration forestière et en sylviculture de protection.

## D'un problème de gestion ...

En effet, les peuplements de Pin noir sur substrats marneux présentent aujourd'hui une situation sylvicole originale, délicate et inédite pour le sylviculteur sud-alpin, pouvant se résumer par :

- l'histoire particulière de ces forêts, créées par restauration de terrains dégradés et en outre situées dans une matrice territoriale en déprise depuis 1860 ;

- la remise en cause de la stabilité des reboisements de Pin noir, fondement actuel de la protection acquise contre l'érosion. Une grande majorité des peuplements est âgée de 80 à 130 ans. Or, l'âge maximum potentiel du pin noir en France a été estimé à 120 ans et il semblerait aujourd'hui que, pour les peuplements sur substrats marneux au moins, ce chiffre doive être modulé compte tenu de l'action du gui.

- des incertitudes sur le renouvellement de la protection forestière. Les peuplements de Pin noir sont, sur de vastes surfaces, pionniers, monospécifiques, équiennes et âgés. Les stations qui nous intéressent ici sont de moindre fertilité et nous laissent craindre des difficultés importantes : peu de régénération en pin noir, alternatives feuillues mal connues ;

- un édifice pédologique fragile. En bloquant l'érosion pendant un siècle, le reboisement conduit à une accumulation de plaquettes de marnes, altérées ou fragmentées, atteignant jusqu'à 40 centimètres d'épaisseur. Cette évolution très favorable est toutefois dangereuse dans l'éventualité d'une interruption de la protection végétale. Cela peut conduire en effet à la mobilisation rapide par les eaux d'une quantité de matériaux bien supérieure au centimètre par an mesuré sur les marnes nues ;

- le danger des incendies, qui comme le 6 juillet 1982 à Saint-André-les-Alpes, nous rappelle que la protection acquise contre l'érosion reste fragile. Elle ne sera entièrement pérenne que lorsque l'écosystème sera pleinement restauré (structuration des sols et diversité de la forêt).

Phase essentielle de la restauration, l'accompagnement ou le pilotage des écosystèmes réhabilités vers une diversité, une structure et un fonctionnement forestier durable reste le plus souvent à réaliser.

## ... à une thématique scientifique

En adoptant les bases conceptuelles de l'écologie de la restauration et de l'écologie dynamique (1ère partie) à la Restauration des Terrains en Montagne dans les Alpes du sud, la démarche scientifique cherche à :
1. replacer le problème de gestion dans son contexte écologique, en retraçant notamment la trajectoire des structures écologiques actuelles (3ème partie) ;

2. améliorer les connaissances sur l'avancement du processus de restauration (3ème et 4ème parties) à partir de l'analyse descriptive de la structure et de la dynamique de la végétation, à l'échelle du paysage ou de l'écosystème ;

3. statuer sur la viabilité des écosystèmes réhabilités (4ème partie) à partir d'une analyse fonctionnelle des écosystèmes réhabilités, mettant en avant les contraintes majeures intervenant dans la restauration des sols, la diversité phanérophytique ordinaire et la durabilité du peuplement en Pin noir ;

4. diagnostiquer leur viabilité et pronostiquer leur dynamique potentielle (4ème partie) et les opérations sylvicoles susceptibles de la renforcer.
PREMIERE PARTIE

CONTEXTE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
11.

EVOLUTION DES SYSTEMES ECOLOGIQUES
DANS L'ESPACE ET DANS LE TEMPS :
DU PARADIGME DE « L'EQUILIBRE DE LA NATURE »
A « LA NATURE EN FLUX »
EVOLUTION DES SYSTEMES ECOLOGIQUES DANS L'ESPACE ET DANS LE TEMPS :
DU PARADIGME DE « L'EQUILIBRE DE LA NATURE »
A « LA NATURE EN FLUX »

# 1. Introduction

Depuis sa définition par Haekel (en 1866¹), l'écologie scientifique se propose d' « explorer l'unité de la Nature » au travers de l'étude de ses composantes et de leurs interrelations. La dynamique, c'est-à-dire la recherche sur les causes et les mécanismes de l'évolution s.l. de la Nature, sa diversité, sa structure, son fonctionnement dans l'espace et dans le temps, en constitue le moteur dès l'origine.

La théorie classique esquissée dès la fin du siècle dernier est rassemblée sous la métaphore de « l'équilibre de la Nature ». Elle est développée à partir d'une approche organismique, cristallisée autour du concept de « monoclimax » (Clements, 1916). Elle a été très tôt contestée (Gleason, 1917), amendée et s'est progressivement élargie au travers d'une vision globale et hiérarchisée. Le débat s'oriente vers l'élaboration d'un nouveau paradigme pour l'écologie du siècle prochain, présenté sous la métaphore de « la Nature en flux » (Pickett et Mc Donnell, 1989, Pickett et Parker, 1994).

La littérature sur la dynamique est abondante et d'excellentes revues bibliographiques sur les concepts et les modèles ou essai de synthèse existent (Lepart et Escarre, 1983, Finegan, 1984, Van der Maarel, 1988, Van Andel et al., 1993, Mc Cook, 1994). Par conséquent, l'objet des quelques lignes ci-après est de rappeler l'évolution continue de la théorie, en rassemblant et ordonnant quelques réflexions participant encore au débat. Ainsi, nous présentons successivement les deux paradigmes de ce premier siècle d'écologie (« l'équilibre de la Nature » et « la Nature en flux »), puis les trajectoires dynamiques et les principaux mécanismes causaux mis à jour, avant d'en tirer quelques conséquences pour l'écologie forestière et la restauration.

# 2. Le paradigme de la « Nature en équilibre »

# 21. Fondements et implications sur la notion de système écologique

Les fondements de la « Nature en équilibre », cristallisés autour de la vision (et interprétation de la vision) de Clements (1916², 1936), amendée par la revue de Whittaker<fnref n="3" /> (1953) notamment, peuvent se résumer aux quelques idées suivantes :

1. La Nature évolue suivant un processus universel, la succession, définie par son stade final attracteur, nommé « **climax** »;

2. Ce dernier présente un certain état de **stabilité** (productivité, structure, diversité);

3. Tout éloignement du « **climax** » constitue une **rétrogression** du système;

4. L'**homme** est un **élément exogène** à la Nature, pouvant éloigner celle-ci de son état d'équilibre de façon transitoire.

<footnote n="1">¹ Les citations d'auteurs anciens non reprises sous forme bibliographique sont extraites de Deléage (1991).</footnote>

<footnote n="2">² En 1916, Clements ne fait pas du **climax** un dogme fixiste. Il note même page 3, « Mais la plus stable des associations n'est jamais en équilibre complet, ni n'est libre de zones perturbées dans lesquelles la succession secondaire est évidente ».</footnote>

<footnote n="3">³ Le concept de **monoclimax** (d'origine uniquement climatique) est modifié (Whittaker, 1953), créant la possibilité d'une multitude d'autres stades d'équilibres (anthropo~, édapho~, dys~, paléoclimax, ... plus d'une trentaine de noms).</footnote>
A l'instar de la mécanique, l'écologie isole pour objet d'étude des systèmes variés, considérés comme fermés : la biocénose (Mobius en 1877), le microcosme (Forbes en 1887), la biosphère (Vernadsky en 1926), l'écosystème (Tansley en 1935), pour n'en citer que quelques uns. Par suite, pour comprendre l'évolution d'un système dans le cadre de la « Nature en équilibre », il est nécessaire et suffisant de le définir spatialement et de connaître sa diversité et sa structure. Un système écologique peut ainsi être réduit à 4 composantes : 1. son environnement abiotique, étudié par la climatologie, la géologie et la géomorphologie ; 2. sa biodiversité, étudiée par la botanique, l'entomologie, ... ; 3. les relations biodiversité / hétérogénéité de l'environnement abiotique, étudiées par la bioclimatologie, l'autécologie, la phytoécologie, ... ; 4. les relations biocénotiques structurant la biodiversité, étudiées par la synécologie.

## 22. Réduction des systèmes écologiques

L'analyse détaillée de chacune de ces composantes apparaît comme une gageure compte tenu de la forte diversité biotique et hétérogénéité abiotique, ainsi que de la difficulté d'isoler des relations fonctionnelles simples entre chacun de ces éléments. Une simplification est réalisée par réduction des composantes du système, c'est-à-dire de sa biodiversité, de ses relations fonctionnelles, mais aussi de ses dimensions spatiales et temporelles. Ainsi, les recherches abordent le plus souvent la dynamique sur un système fermé avec :

- une ampleur spatiale faible (du micro-habitat à la communauté pour l'essentiel) ;

- une approche temporelle réduite par rapport à la dimension temporelle des dynamiques, voire négligée dans le cas d'un système considéré comme stable ;

- un seul ou un petit nombre d'éléments de la biodiversité, regroupés par affinités autécologiques ou éthologiques (groupe écologique) ou par caractéristiques fonctionnelles (groupe fonctionnel). La majorité des études demeurent dans les limites des connaissances disciplinaires (les plantes surtout, voire les oiseaux, les insectes, ...). La dynamique des autres communautés a fait l'objet de beaucoup moins d'attention ;

- un petit nombre de processus fonctionnels, essentiellement ceux relevant de relations entre la population ou la communauté et le milieu (autécologie, phytoécologie), voire d'une hyper-simplification au travers de la seule analyse en flux énergétiques (voir la critique de l'école Odumienne par Mansson et Mc Glade, 1993) ;

## 3. Le paradigme de « la Nature en flux »

## 31. Fondements et implications sur la notion de système

Les systèmes écologiques présentent plusieurs caractéristiques intrinsèques négligées, réintégrées pour structurer le paradigme de « la Nature en flux » (Pickett et Mc Donnell, 1989, Pickett et Parker, 1994) :

1. Les systèmes écologiques sont **ouverts** ;

2. Chaque système écologique est **unique** et caractérisé par une **contingence** paysagère et historique propre ;

3. Les systèmes écologiques sont **intrinsèquement évolutifs** ;

4. L'**homme est une espèce du système** : il participe à son évolution.

Les conséquences du changement de paradigme sont nombreuses pour la compréhension de l'évolution de la diversité, de la structure et du fonctionnement d'un système donné, à une date donnée. Nous en noterons ici 5 :
1. la régulation possible par des processus fonctionnels spatialement ou temporellement externes au système étudié. Facteur d'évolution de la nature du système à une date donnée, cette particularité présente également son inertie potentielle (« mémoire »);

2. la question de l'équilibre du système remise en perspective (dès Clements, 1916, ... jusqu'à Pickett, 1980, Deangelis et Waterhouse, 1987, Loehle, 1989b, Terborgh et al., 1996). La stabilité du « climax » est un concept théorique auquel on préférera celui de « stade d'équilibre dynamique » ou « stade d'équilibre relatif temporaire ». En effet, l'équilibre du système peut être remis en cause à tout instant par introduction d'un élément exotique au système, évolution (ou co- évolution) d'un génome, ou modification d'un paramètre du contexte environnemental. L'évolution de la biodiversité modifie ainsi constamment le système, même dans l'hypothèse d'un système s'approchant d'un système fermé (une île vraie par exemple);

3. seule la nature des relations fonctionnelles peut être considérée comme « universelle ». Ces relations sont réductibles aux caractéristiques biologiques et écologiques d'un génome considéré (trait de vie, attribut vital). Toutefois, leur expression dans un système donné et à une date donnée est variable et présente autant de relations de compensation que d'éléments de diversité;

4. l'homme est réintégré comme une composante importante des systèmes naturels actuels. Depuis 5000 B.P., il oriente le développement de populations, de communautés, d'écosystèmes, d'écocomplexes, ... anthropozoogènes. Dans certains systèmes, un petit nombre d'éléments de diversité prennent une vaste ampleur (veaux, vaches, cochons, colza transgénique, végétaux résistants ou résilients à la perturbation, ... parfois l'homme lui-même). Les relations fonctionnelles sont modifiées (le plus souvent simplifiées) et dirigées par la socio-économie;

5. le maintien du système à un stade donné de biodiversité, de structure ou de fonctionnement (conservation sensu stricto) est contraire aux fondements de l'évolution écologique, surtout si l'on ne tient pas compte de la contingence du système.

## 32. Une approche holistique des systèmes écologiques

La nature est un tout indissociable, un continuum dans le temps et dans l'espace de composantes biodiverses, et en interrelations, dont les conséquences peuvent être relativement inattendues (Loelhe, 1989a, Lockwood, 1996). Plus qu'une réduction du système, il s'agit d'en réaliser une analyse globale hiérarchisée (Allen et Wyleto, 1983, Kolasa, 1989, Kolasa et Pickett, 1991, Mueller, 1992, Collins et al., 1993, Klijn et al., 1994). Il est ainsi souhaitable de segmenter l'espace suivant des niveaux d'organisation du vivant, représentant autant de niveaux emboîtés fonctionnellement en relation : l'écocomplexe (Blandin et Lamotte, 1988), l'écosystème, la communauté, la population, l'individu (figure 1).
<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Figure 1. Approche holistique du vivant. Quelques niveaux emboîtés et fonctionnellement en relation dans la hiérarchie d'organisation du vivant.

Afin de gérer la diversité en éléments de chacun de ces niveaux d'organisation du vivant, nous soulignerons plus particulièrement ici l'intérêt de fonder les regroupements de taxons au moyen de leurs traits de vie ou attributs vitaux à partir de plus d'un processus fonctionnel (Grime et al., 1988, Brzeziecki et Kienast, 1994) et à plus d'un niveau d'organisation du vivant (Clark, 1991, Coffin et Urban, 1993, Noble et Gitay, 1996). Cette dernière préoccupation apparaît au travers des réflexions synthétiques développées à partir du concept d'attribut vital au niveau de la communauté (Noble et Slatyer, 1980), de l'écosystème (Aronson et al., 1993) et du paysage (Aronson et Le Floc'h, 1996, Roberts, 1996 a et b).

## 34. Une nouvelle relation à l'espace et au temps : la contingence

De nombreux auteurs ont signalé l'analogie de l'expression des dynamiques dans l'espace et dans le temps. Dans le paradigme de « la Nature en flux », ces deux paramètres sont soit transformés (niveaux fonctionnels d'organisation du vivant), soit exprimés de façon synthétique par le concept de contingence paysagère et historique.

On regroupe sous les vocables de contingence paysagère et historique, l'ensemble des éléments participant à tracer les limites spatiales ou temporelles (figure 2) de l'expression du vivant :

- les composantes de l'environnement physique (climat, géologie), leur structure spatiale (zonage climatique, systèmes géomorphologiques, segmentation paysagère résultante) et leur évolution dans le temps ;

- l'évolution des biocénoses dans les temps passés, ainsi que leur spatialisation ;

- les limites créées par les relations entre biocénose et environnement physique.
<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Figure 2. Un exemple d'évolution temporelle de quelques causes de la contingence historique et la trajectoire résultante d'un système écologique.

## 4. Les trajectoires dynamiques

Nous nous intéressons ici de façon descriptive aux changements dans le temps (cinématique), de façon à ordonner les modalités dynamiques mises en évidence (figure 3).

### 41. Trajectoires globales et amplitude du système

Les trajectoires globales comprennent d'une part la trajectoire induite par l'évolution de la génétique et de la géologie (« succession géologique » sensu Darwin, 1859), et d'autre part la trajectoire d'évolution de la contingence historique (ex. histoire du climat et des hommes). Ces trajectoires, qui peuvent paraître relativement basse fréquence, sont toutefois également importantes de nos jours pour aborder certains problèmes globaux de gestion (« climatic global change » et changement radical de certains biomes par exploitation des ressources par l'homme depuis 5500 B.P.). La connaissance d'une portion aussi longue que possible de ces trajectoires nous renseigne sur l'impact anthropique, plus ou moins grand, en comparaison avec les autres causes de variation (comparaison entre l'amplitude potentielle et observée sur les trajectoires d'Aronson et Le Floc'h, 1996b).

### 42. Trajectoires linéaires courtes (succession sensu Clements)

Clements a décrit la succession comme « le processus universel de développement de la végétation » (Clements, 1916), « par lequel une même surface se voit successivement occupée par différentes communautés de plantes » de productivité, de structure et de composition progressivement plus élevées ou matures. Par opposition, on utilisera les termes de succession régressive, rétrogression ou régression pour définir la trajectoire inverse. La succession présente une dynamique linéaire, primaire (allogénique) ou secondaire (autogénique), relativement simple à modéliser. Elle distingue différents stades pionniers, post-pionniers, matures de la communauté végétale.

### 43. Trajectoires cycliques courtes (« patch dynamics » et « gap dynamics »)

Dans certains stades d'équilibre relativement durables (matures ou bloqués au sens de la succession clementsienne), des dynamiques de type cyclique ont été décrites, traduisant une dynamique interne du système (Botkin, 1981, Shugart, 1984, Falinski, 1988, Urban et al., 1991, Friend et al., 1993, Acevedo et al., 1996). C'est
le cas par exemple des forêts, avec les phases de maturation, de déclin et de rajeunissement de la sylvigenèse mise en évidence dans la majorité des forêts tempérées.

## 44. Evolution aléatoire (« gap dynamics » et « fluctuation »)

Enfin, dans les forêts subnaturelles tempérées les plus anciennes, une évolution plus aléatoire basée sur une dynamique pied à pied, individu par individu, intervient (Falinski, 1988), à l'instar des forêts naturelles, notamment tropicales, à haut niveau de diversité (Oldeman, 1990, Keller et al., 1996).

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 3. Les modalités de la dynamique : trajectoire globale (A), trajectoire linéaire courte ou succession (B), trajectoire cyclique interne (C) et fluctuation (D).</figcaption></figure>

# 5. Mécanismes causaux de l'évolution des systèmes écologiques

## 51. Des causes multiples et complexes

« Que l'on projette en l'air une poignée de plumes, elles retomberont toutes sur le sol en vertu de certaines lois définies ; mais combien le problème de leur chute est simple quand on le compare à celui des actions et des réactions des plantes et des animaux innombrables qui, pendant le cours des siècles, ont déterminé les quantités proportionnelles des espèces d'arbres qui croissent aujourd'hui sur les ruines indiennes ». (...) « Quelle guerre incessante d'insecte à insecte, quelle lutte entre les insectes, les limaces et d'autres animaux analogues, avec les oiseaux et les bêtes de proie, tous s'efforçant de se multiplier, se mangeant les uns les autres, ou se nourrissant de la substance des arbres, de leurs graines et de leurs jeunes pousses, ou des autres plantes qui ont d'abord couvert le sol et qui empêchaient, par conséquent, la croissance des arbres » (Darwin, 1859).

Cet extrait met bien en avant l'extrême diversité et la complexité des processus biocénotiques déterminant la dynamique d'une communauté simple : les arbres. De plus, Clements (1916) note que, dans la succession végétale, « la cause la plus évidente ou frappante peut ne pas être la plus importante ». Il s'agit donc d'identifier et hiérarchiser les quelques processus clé de voûte au cas par cas. Il est possible de les classer (et non de les réduire) de par leur nature (abiotique, biotique), leur niveau d'intervention (l'individu et/ou la population... et/ou l'écocomplexe), leur type (ceux intervenant dans les flux de gènes, de nutriments, d'énergie). De nombreuses
données manquent quant aux processus biotiques intervenant à un niveau supérieur à la communauté, particulièrement concernant les flux de gènes.

## 52. Hiérarchie des causes et des mécanismes

Nous hiérarchisons ci-dessous les principaux processus fonctionnels élémentaires généralement invoqués pour expliquer la dynamique au niveau de la population ou de la communauté mais aussi de l'écosystème et du paysage.

### A- les mécanismes modifiant la contingence du système

1. l'évolution du climat;

2. la pédogenèse;

3. les perturbations (Halpern, 1989, Pickett et al., 1989, Rogers, 1996, Vandermeer, 1996), d'origine atmosphérique, humaine et le plus souvent insidieusement mixte, au premier rang desquelles il faut citer certains chablis, incendies, sécheresse, pullulation de parasites, glissement de terrain, ... Il convient de distinguer les perturbations de par leur fréquence et leur intensité;

### B- les mécanismes modifiant la biodiversité du système

4. la dissémination et la conservation de la diversité. Ces éléments mettent en avant l'importance de la composition floristique initiale ou plus généralement passé (Egler, 1954, Debussche et al., 1996), et notamment le processus de dissémination (Malanson, 1996, Malanson et Armstrong, 1996);

5. la sélection et la structuration de la diversité par les contraintes, trophiques ou énergétiques (Tilman, 1985), ainsi que les relations de compensation (Tilman, 1990);

6. la compétition, c'est-à-dire les relations de facilitation, inhibition ou tolérance (Huston et Smith, 1987, Smith et Huston, 1989) entre les espèces;

7. la fluctuation individuelle ou par « patch » suite au fonctionnement interne (sénescence, perturbation, mortalité);

8. l'évolution et co- évolution des génomes;

### C- les mécanismes modifiant l'expression des processus fonctionnels et en premier lieu les compensations entre facteurs.

## 6. Conclusion

### 61. Un essai de formulation

L'évolution d'un système écologique en un site A, analysé à un niveau d'organisation du vivant s et à une date d, est le résultat du fonctionnement interne du système $A_{d}^{s}$, défini par sa biodiversité, sa contingence, et un faisceau de processus fonctionnels.

### 62. Implications pour l'écologie forestière

L'enjeu des recherches à venir en écologie forestière dans le cadre de « la Nature en flux » est de développer les connaissances concernant le fonctionnement d'une forêt en passant de la biologie des populations
d'arbres ou de l'écologie des communautés végétales, à l'écologie des écosystèmes forestiers et des écocomplexes. Ces deux niveaux d'organisation du vivant correspondent de plus au questionnement quotidien des gestionnaires des territoires et des espaces naturels (gestion durable et biodiversité des forêts gérés, « ecosystem management », « landscape planning »).

Les difficultés de la thématique sont multiples, au sein desquelles il est important de retenir :

- 1. la mauvaise maîtrise ordinairement de la contingence paysagère et surtout historique des sites d'études. Le seul moyen d'y répondre consiste en une investigation systématique, spatialisée et historique de l'environnement des sites d'étude de façon à mettre en perspectives les résultats. Cela doit être réalisé sur une période suffisante et en rapport avec le problème posé : exemple 1. au moins une génération de forêt pour répondre à la dynamique forestière (Foster, 1992, White et Mladenoff, 1994, Finnagan, 1996) ; exemple 2. depuis la paléoécologie ancienne pour des études à long terme, chorologiques ou en systèmes durablement perturbés (Delcourt et al., 1983, Bennett et Willis, 1995);

- 2. l'approche très limitée (et monodisciplinaire) de la diversité du vivant, essentiellement la population d'arbres (le peuplement du forestier) ou la communauté de plantes (le relevé floristique du phytoécologue), soit généralement entre 1 et 50 taxons. Peut-on réellement négliger les x milliers d'autres espèces de mammifères, d'oiseaux, de lombricidés, de microarthropodes, d'insectes, de champignons, de bactéries ... participant aux flux de gènes, de nutriments et d'énergie dans l'écosystème et l'écocomplexe ? Parmi elles, combien constituent ou constitueront à un stade donné de la dynamique forestière la clé de voûte de l'évolution ? ;

- 3. les limites de la connaissance des processus fonctionnels intervenant au niveau de l'écosystème (pédogenèse, biostructuration des sols forestiers, conservation de la banque de semences du sol, perturbations), mais plus encore au niveau de l'écocomplexe (dissémination à longue distance, perturbations).

De façon à comprendre la hiérarchie de ces préoccupations, il est non moins important de mettre en place des sites pilotes de recherche à long terme<fnref n="4" />, dans lesquels sont réalisées des recherches pluridisciplinaires et pluriscalaires (de la population à l'écocomplexe, du passé au suivi diachronique) sur le fonctionnement écologique. Dans les Alpes, certains sites installés par le Cemagref de Grenoble participent à cet effort en forêts peu gérées (forêts subnaturelles de Sixt, du Moulinet, du Bois du Chapitre), ... comme en forêts restaurées (bassin du Saignon).

## 63. Implications pour la restauration écologique

La restauration est une discipline de l'écologie pouvant à la fois intégrer à profit le paradigme de « la Nature en flux » (Pickett et Parker, 1994) et tester par empirisme et expérimentation en vraie grandeur les processus fonctionnels clé de la succession.

**Quand restaurer ?** L'analyse du système, aussi globale que possible, permet de juger de la nature et du niveau des dégradations à restaurer par comparaison à l'amplitude passée de la trajectoire dynamique (Aronson et Le Floc'h, 1996b).

**Quel objectif de restauration ?** La trajectoire vers un écosystème objectif remplace la succession secondaire vers le climax. Le plus haut niveau de maturité écologique du passé n'est plus qu'un élément de

<footnote n="4">⁴ c'est-à-dire avec un suivi diachronique mais surtout avec une analyse fine de la banque de données écologiques du passé.</footnote>
comparaison afin de choisir l'écosystème objectif de la restauration. Ce dernier choix est de plus fortement
orienté vers un écosystème pionnier dans un premier temps du fait de la déstructuration affectant les différents
niveaux d'organisation du vivant.

*Quelles bases écologiques pour le plan de restauration ?* La nature est un tout, et la restauration un processus à long terme. Il n'est possible de recréer la nature ni à l'identique, ni instantanément. La stratégie de restauration doit chercher à initier les processus fonctionnels fondamentaux qui ont été durablement détruits.

*Quels critères d'évaluation de la réussite de la restauration ?* Il est nécessaire de se fixer des objectifs intermédiaires compatibles à la fois avec les processus fonctionnels que l'on cherche à restaurer et l'inertie du système. Le suivi et l'évaluation de la restauration est à réaliser comme un diagnostic sur l'intégrité fonctionnelle (De Leo et Levin, 1997) du système réhabilité.

7. Bibliographie

ACEVEDO, M.F., URBAN, D.L., SHUGART, H.H., 1996. Models of forest dynamics based on roles of tree species. Ecological modelling, volume 87, n°1-3 : 267-284.

ALLEN, T.F.H., WYLETO, E.P. 1983. A hierarchical model for the complexity of plant communities. Journal of theoretical biology, 101 : 529-540.

ARONSON, J., LE FLOC'H, E. 1996. Vital landscape attributes : missing tools for restoration ecology. Restoration ecology, volume 4, n°4 : 377-387.

ARONSON, J., LE FLOC'H, E. 1996b. Hierarchies and landscape history : Dialoguing with Hobbs and Norton. Restoration ecology, volume 4, n°4 : 327-333.

ARONSON, J., FLORET, C., LE FLOC'H, E., OVALLE, C., PONTANIER, R. 1993. Restoration and rehabilitation of degraded ecosystems in arid and semi-arid lands. I. A view from the south. Restoration ecology, 1 : 8-17.

BENNETT, K.D., WILLIS, K.J. 1995. The role of ecological factors in controlling vegetation dynamics on long temporal scales. Giornale botanico italiano, volume 129, 1 : 243-254.

BLANDIN, P., LAMOTTE, M. 1988. Recherche d'une entité écologique correspondant à l'étude des paysages : la notion d'écocomplexe. Bulletin d'écologie, tome 19, n°4 : 547-555.

BOTKIN, D.B. 1981. Causality and succession. In WEST, D.C., SHUGART, H.H., BOTKIN, D.B. (eds), Forest succession : concepts and applications. Springer Verlag, New-York, pp. 36-55.

BRZEZIECKI, B., KIENAST, F. 1994. Classifying the life-history strategies of trees on the basis of the Grimian model. Forest ecology and management, volume 69 (1-3) : 167-187.

BUGMANN, H., FISCHLIN, A., KIENAST, F. 1996. Model convergence and state variable update in forest gap models. Ecological modelling, volume 89, n°1-3.

CLEMENTS, F.E. 1916. Plant succession : an analysis of the development of vegetation. Carnegie Institute Publication, Washington, 242 : 1-512.

CLEMENTS, F.E. 1936. Nature and structure of the climax. Journal of Ecology, 24 : 252-284.

CLARK, J. S. 1991. Disturbance and tree life history on the shifting mosaic landscape. Ecology, 72 (3) : 1102-1118.

COFFIN, D.P., URBAN, D.L. 1993. Implications of natural history traits to system-level dynamics : comparisons of a grassland and a forest. Ecological modelling, volume 67 (2-4) : 147-178.

COLLINS, S.L., GLENN, S.M., ROBERTS, D.W. 1993. The hierarchical continuum concept. Journal of vegetation science, 4 : 149-156.

CONNEL, J.H., SLATYER, R.O. 1977. Mechanisms of succession in natural communities and their role in community stability and organization. American naturalist, 111 : 1119-1144.

CONNEL, J.H., NOBLE, I., SLATYER, R.O. 1987. On the mechanisms producing successional change. Oikos
50 : 136-137.
DARWIN, C. 1859. L'origine des espèces. Traduction par E. Barbier de la sixième édition anglaise, Jean Bonnot éditeur, Paris, 2 tomes, 463 et 471 pages

DEANGELIS, D.L., WATERHOUSE, J.C. 1987. Equilibrium and non equilibrium concepts in ecological models. Ecological Monographs, 57 : 1-21.

DEBUSSCHE, M., ESCARRE, J., LEPART, J., HOUSSARD, C., LAVOREL, S. 1996. Changes in mediterranean plant succession : old-field revisited. Journal of vegetation science, 7 : 519-526.

DELCOURT, H.R., DELCOURT, P.A., WEBB, T. 1983. Dynamic plant ecology : the spectrum of vegetational change in space and time. Quaternary science reviews, 1 : 153-175.

DELEAGE, J.P. 1991. Une histoire de l'écologie. Editions La découverte (Paris), collection Points Sciences, 330 pages.

DE LEO, G.A., LEVIN, S. 1997. The multifaceted aspects of ecosystem integrity. Conservation ecology [online] (1) : 3. Available from the internet. URL ://www.consecol.org/vol1/iss1/art3.

EGLER, F.E. 1954. Vegetation science concepts. I. Initial floristic composition, a factor in old-field development. Vegetatio 4 : 412-417.

FALINSKI, J.B. 1988. Succession, regeneration and fluctuation in the Bialowieza forest (NE Poland). Vegetatio 77 : 115-128.

FINNAGAN, B. 1996. Pattern and process in netropical secondary rain forests : the first 100 years of succession. Trends in ecology & evolution, volume 11, n°3 : 119-124.

FINEGAN, B. 1984. Forest succession. Nature 312 : 109-114.

FOSTER, D.R. 1992. Land-use history (1730-1990) and vegetation dynamics in central New England, USA. Journal of Ecology 80 : 753-772.

FRIEND, A.D., SHUGART, H.H., RUNNING, S.W. 1993. A physiology-based gap model of forest dynamics. Ecology, 74 (3) : 792-797.

GLEASON, H.A. 1917. The structure and the development of the plant association. Bulletin of the Torrey Botanical Club, 44 : 463-481.

GRIME, J.P., HODGSON, J.G., HUNT, R. 1988. Comparative plant ecology : a functional approach to common
british species. London, Un Win Hyman, 742 pages.

HALPERN, C.B. 1989. Early successional patterns of forest species : interactions of life history traits and disturbance. Ecology, 70(3) : 704-720.

HUSTON, M., SMITH, T. 1987. Plant succession : life history and competition. American naturalist, 130 (2) : 168-198.

KELLER, M., CLARK, D.A., CLARK, D.B., WEITZ, A.M., VELDKAMP, E. 1996. If a tree falls in the forest ... Science, volume 273, n°5272, page 201.

KLIJN, F., UDO DE HAES, H.A. 1994. A hierarchical approach to ecosystems and its implications for ecological land classification. Landscape ecology, volume 9 (2) : 89-104.

KOLASA, J. 1989. Ecological systems in hierarchical perspectives : breaks in community structure and other consequences. Ecology, 70(1) : 36-47.

KOLASA, J., PICKETT, S.T.A. 1991. Ecological heterogeneity. Ecological studies 86, 332 pages.

LEPART, J., ESCARRE, J. 1983. La succession végétale, mécanismes et modèles : analyse bibliographique. Bulletin d'écologie, tome 14, 3 : 133-178.

LOEHLE, C. 1989a. Catastrophe theory in ecology : a critical review and an example of the butterfly catastrophe. Ecological modelling, volume 49, n° 1-2 : 125-152.

LOEHLE, C. 1989b. Forest level analysis of stability under exploitation : depensation responses and catastrophe theory. Vegetatio, volume 79, n° 3 : 109-115.

LOCKWOOD, J.G. 1996. The impact of anticyclonic weather on vegetation dynamics in Western Europe. Oikos, volume 76, n°2 : 403-405.

MANSSON, B.A., Mc GLADE, J.M. 1993. Ecology, thermodynamics and H.T. ODUM 's conjectures. Oecologia, 93 (4) : 582-596.
Mc COOK, L.J. 1994. Understanding ecological community succession : causal models and theories, a review. Vegetatio 110 : 115-147.

MALANSON, G.P. 1996. Effects of dispersal and mortality on diversity in a forest stand model. Ecological modelling, volume 87, n°1-3 : 103-110.

MALANSON, G.P., ARMSTRONG, M.P. 1996. Dispersal probability and forest diversity in a fragmented landscape. Ecological modelling, volume 87, n°1-3 : 91-102.

MUELLER, F. 1992. Hierarchical approaches to ecosystem theory. Ecological modelling, volume 63, n° 1-4 : 215-242.

NOBLE, I.R., GITAY, H. 1996. A functional classification for predicting the dynamics of landscapes. Journal of vegetation science, 7 : 329-336.

NOBLE, I.R., SLATYER, R.O. 1980. The use of vital attributes to predict successional changes in plant communities subject to recurrent disturbances. Vegetatio 43 : 5-21.

OLDEMANN, R.A.A. 1990. Forests : elements of silvology. Springer edition, Berlin. 624 pages.

PICKETT, S.T.A. 1980. Non-equilibrium coexistence of plants. Bulletin of the Torrey botanical club, volume 107, n°2 : 238-248.

PICKETT, S.T.A., Mc DONNEL, M.J. 1989. Changing perspectives in community dynamics : a theory of successional forces. Trends in Ecology and Evolution, volume 4, n°8 : 241-245.

PICKETT, S.T.A., KOLASA, J., ARMESTO, J.J., COLLINS, S.L. 1989. The ecological concept of disturbance and its expression at various hierarchical levels. Oikos, 54 : 129-136.

PICKETT, S.T.A, PARKER, V.T. 1994. Avoiding old pitfalls : opportunities in a new discipline. Restoration ecology, volume 2, n°2 : 75-79.

ROBERTS, D.W. 1996. Landscape vegetation modelling with vital attributes and fuzzy systems theory. Ecological modelling, volume 90, n°2 : 175-184.

ROBERTS, D.W. 1996. Modelling forest dynamics with vital attributes and fuzzy systems theory. Ecological modelling, volume 90, n°2 : 161-173.

ROGERS, P. 1996. Distrubance ecology and forest management : a review of the litterature. USDA Forest service Intermountain research station, report INT-GTR-336. 17 pages.

SHUGART, H.H. 1984. A theory of forest dynamics. The implications of forest succession models. Springer, New York. 278 pages.

SMITH, T., HUSTON, M. 1989. A theory of the spatial and temporal dynamics of plant communities. Vegetatio 83 : 49-69.

TERBORGH, J., FOSTER, R.B., NUNEZ, V.P. 1996. Tropical tree commuties : a test of the nonequilibrium hypothesis. Ecology, volume 77, n°2 : 561-567.

TILMAN, D. 1985. The ressource ratio hypothesis of plant succession. American naturalist 125 : 827-852.

TILMAN, D. 1990. Constraints and trade-offs : toward a predictive theory of competition and succession. Oikos 58 : 3-15.

URBAN, D.L., BONAN, G.B., SMITH, T.M., SHUGART, H.H. 1991. Spatial applications of gap models. Forest ecology and management, 42 (1-2) : 95-110.

VAN ANDEL, J., BAKKER, J.P., GROOTJANS, A.P. 1993. Mechanisms of vegetation succession : a review of concepts and perspectives. Acta botanica neerlandica, volume 42, n°4 : 413-433.

VANDERMEER, J. 1996. Disturbance and neutral competition theory in rain forest dynamics. Ecological modelling, volume 85, n°2-3 : 99-111.

VAN DER MAAREL, E. 1988. Vegetation dynamics : patterns in time and space. Vegetatio, 77 : 7-19.

WHITE, M.A., MLADENOFF, D.J. 1994. Old-growth forest landscape transitions from pre-European settlement to present. Landscape ecology, volume 9 (3) : 191-205.

WITTAKER, R.H. 1953. A consideration of climax theory : the climax as a population and pattern. Ecological Monographs 23(1) : 41-78.
12.

L'ECOLOGIE DE LA RESTAURATION APPLIQUEE A LA FORET
L'ECOLOGIE DE LA RESTAURATION APPLIQUEE A LA FORET<fnref n="1" />

Résumé - La restauration écologique des espaces forestiers dégradés est une entreprise difficile, demandant une vision globale et à long terme de la structure, de la diversité, du fonctionnement et de la dynamique de l'écosystème objectif. Dans ce but, un schéma des processus écologiques permettant la réussite de la restauration est présenté. Il détaille les deux principales phases de la restauration (réhabilitation et accompagnement des écosystèmes réhabilités) et les divers stades de l'écosystème forestier (stade dégradé, réhabilité, objectif). Les auteurs insistent ensuite sur les moyens d'action mis en avant par l'écologie de la restauration et le vaste champ d'applications de cette discipline en matière forestière.

**Mots-clés** : Ecologie de la restauration, Dynamique de la végétation, Ecologie forestière, Reboisement.

**Abstract** - Restoration ecology applied to forest ecosystems. Ecological restoration of degraded forest lands is a difficult undertaking which requires a global and long-term view on the structure, diversity, functioning and dynamics of the target ecosystem. To feed that aim, a framework of the ecological processes leading to forest restoration is presented. It describes the two main phases of restoration (rehabilitation and orientation of rehabilitated ecosystems) and the various successive stages (degraded ecosystem, rehabilitated ecosystem, target ecosystem). Then the authors point out the particular means of restoration ecology and the importance of the needs to implement restoration in forestry.

**Key-words** : Restoration ecology, Dynamics, Forest ecology, Afforestation.

Les recherches en écologie ont fait progresser la connaissance sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers et sur l'impact des activités humaines. L'homme mesure ainsi mieux l'importance des modifications qu'il apporte à son environnement. Non seulement il peut améliorer en conséquence ses pratiques, mais il prend également conscience de la nécessité - et, dans une certaine mesure, de sa capacité - à réparer les milieux dégradés. Dans les pays développés, cette dernière démarche tend à se structurer, actuellement, sous la forme d'une discipline de l'écologie, tant fondamentale qu'appliquée : l'écologie de la restauration. En France, le programme national de recherche « Recréer la nature », lancé par le Ministère de l'environnement et le Muséum National d'Histoire Naturelle depuis 1997, se propose dans le même esprit d'affiner les approches techniques, écologiques, voire socio-économiques, nécessaires à la mise en place d'un projet de restauration.

Nous présentons dans cet article les principaux concepts de l'écologie de la restauration, ses fondements, les phases et stades du processus écologique, avant d'esquisser les moyens d'action possible dans un écosystème forestier et les applications, anciennes ou actuelles, à la problématique forestière. Dans un prochain article, nous illustrerons cette démarche en retraçant une des entreprises les plus réussies de restauration forestière en France, celle des terrains en montagne (R.T.M.) pour la lutte contre l'érosion dans les Alpes du sud. La réflexion autour de l'écologie de la restauration permet d'ailleurs ici de replacer les problèmes actuels de régénération des peuplements de Pin noir dans le contexte global et à long terme du processus de restauration.

<footnote n="1">¹ Vallauri, D., Chauvin, Ch. 1997. L'écologie de la restauration appliquée à la forêt. Revue forestière française, n°3, 195-203 pages.</footnote>
# 1. L'écologie au service de la restauration

L'écologie de la restauration se propose d'étudier les actions nécessaires à « recréer » les écosystèmes dégradés. Les écologues de la restauration s'accordent pour la définir comme « la transformation intentionnelle d'un milieu pour y établir un écosystème considéré comme indigène et historique. Le but de cette intervention est d'imiter la structure, le fonctionnement, la diversité et la dynamique de l'écosystème » (Society for Ecological Restoration, 1990).

Avant de présenter les principales idées de l'écologie de la restauration, notons en préambule que cette dernière cherche à concilier des approches spécialisées qui se sont, par le passé, souvent opposées. En effet, au-delà des approches classiques, soit techniques, soit écosystémiques, l'écologie de la restauration élargit aussi son champ aux sciences sociales. Les approches socio-économiques et culturelles participent à l'évaluation de la demande sociale (besoin de protection, perception des dégradations), alors que les approches techniques et écologiques définissent en quelque sorte l'offre possible en matière de restauration d'écosystèmes.

Le tableau I illustre cette complémentarité des approches à partir de l'exemple de la R.T.M. dans les Alpes du Sud, mais d'autres exemples sont à citer :

- restauration de berges de rivières et de terres agricoles surexploitées pour lutter contre l'érosion, l'envasement des retenues ou la pollution des eaux ;

- revégétalisation de pistes de ski pour l'augmentation de la durée d'enneigement et la lutte contre l'érosion dans les étages subalpin et alpin (Dinger, 1995);

- restauration de l'habitat d'espèces rares et de zones humides perturbées afin de conserver la biodiversité;

- réhabilitation de carrière à des fins techniques, paysagères et éthiques;

- ...

Du point de vue de l'écologie, le développement d'une ingénierie écologique améliorée en permanence par l'affinement des concepts, et en retour leur validation par l'expérimentation en vraie grandeur que constituent une opération de restauration et son pilotage à long terme, sont des atouts pour le développement de cette discipline. Plus que jamais, l'opposition en écologie entre recherche fondamentale et application est vaine. D'ailleurs, historiquement, c'est bien à partir des problématiques de terrain que se sont développés ses concepts les plus fondamentaux.

# 2. Fondements de l'écologie de la restauration

Quatre idées principales soutiennent la démarche de l'écologie de la restauration.

1. Avant de restaurer, il est nécessaire d'obtenir la disparition du facteur de dégradation des milieux. Le diagnostic des causes profondes des dégradations et la prise de conscience de leur importance ne sont pas toujours évidentes, ni unanimement partagées (exemples : relations pollutions/ dépérissement des forêts dans les années 80 dans la vallée de la Maurienne, relations forêt/ érosion au XIXème siècle dans les Alpes du Sud).
<caption>Tableau I. Les différentes approches participant à la définition d'un projet de restauration.</caption>

L'exemple de la restauration des terrains en montagne dans les Alpes du Sud

<table><thead><tr><td></td><td>APPROCHE TECHNIQUE</td><td>APPROCHE ECOLOGIQUE</td><td>APPROCHE SOCIO-ECONOMIQUE</td><td>APPROCHE CULTURELLE</td></tr></thead><tbody><tr><td>OBJECTIFS</td><td>lutter contre l'érosion</td><td>remettre le système sur une trajectoire d'évolution progressive<br/>établir un écosystème considéré comme indigène et historique</td><td>optimiser l'impact de l'érosion sur l'économie<br/>maintenir le potentiel de production et améliorer à moindre coût la fertilité des sols</td><td>recherche d'une harmonie entre l'homme et la nature<br/>équilibre agriculture/ sylviculture/ environnement compatible avec le développement durable des zones de montagnes</td></tr><tr><td>DONNEES DU PROJET</td><td>arrêter l'exploitation des terrains dégradés<br/>petit génie civil<br/>choix des espèces pour la revégétalisation</td><td>recréer l'écosystème objectif de la restauration<br/>utiliser la dynamique au profit de la restauration<br/>lever les seuils de blocage ou d'irréversibilité</td><td>concertation et confrontation des intérêts des différents acteurs</td><td>perceptions des dégradations par les différents acteurs et souhaits de restauration<br/>recréer un paysage où l'artificialisation induite par les travaux de réhabilitation est perçue au mieux</td></tr><tr><td>CRITERES DE REUSSITE</td><td>réduire l'érosion<br/>taux de couverture de la végétation<br/>maintenir la protection sans interruption</td><td>viabilité à long terme de l'écosystème restauré.<br/>groupes de critères à apprécier à chaque échelle d'espace et de temps : structure, diversité, fonctionnement</td><td>bilan économique intégré du territoire restauré dans le cadre régional<br/>niveau d'envasement des retenues sur la Durance<br/>indicateurs socio-économiques</td><td>maintien d'une activité traditionnelle dans les montagnes<br/>perception des éléments de la nature restaurée (paysages, usages du pays)</td></tr><tr><td>ELEMENTS POUR UNE GESTION DURABLE</td><td>suivi des ouvrages, bilans techniques et forestiers réguliers<br/>zonage des contraintes à l'aménagement forestier<br/>stabilité des peuplements</td><td>bonne adaptation de l'écosystème restauré au milieu (sensibilité des parasites, évolution des sols, diversité des espèces et des structures)<br/>résistance et résilience de l'écosystème à la perturbation</td><td>insertion des forêts de protection dans le développement local</td><td>garder la mémoire du risque ou de la sensibilité des milieux à l'érosion</td></tr></tbody></table>
2. Une fois dégradé, l'écosystème est bien souvent lent ou incapable de se reconstruire ; sa résilience est faible ou nulle, un seuil d'irréversibilité écologique (Aronson et al., 1993, 1995) a pu être franchi.

3. L'homme possède en partie la capacité de réparer les écosystèmes. Le traitement des écosystèmes dégradés, leur réhabilitation, peuvent débuter par des opérations d'ingénierie écologique. C'est le domaine sans doute le plus délicat et pour lequel la majorité des chercheurs et ingénieurs de la restauration travaille aujourd'hui.

4. La restauration d'un système écologique viable, complexe et diversifié par définition, est un processus écologique demandant du temps. A partir d'un espace dégradé, la restauration n'est que très rarement possible sans une longue phase d'accompagnement. L'écosystème réhabilité va, au fil du temps et à l'épreuve de la nature, se réorganiser, rétablir ses équilibres écologiques (reconstitution du sol, compétition entre espèces, ...). Ainsi, dans le domaine forestier, si l'arrêt des dégradations et la réparation des compartiments vitaux de l'écosystème forestier sont possibles par reboisement à l'échelle d'une trentaine d'années, on n'obtiendra pas la complexité d'une forêt avant plusieurs générations d'arbres et ... de forestiers.

### 3. Phases et stades du processus écologique

Les actions du restaurateur s'opposent au processus de dégradation et entreprennent le processus écologique de restauration. On peut distinguer dans celui-ci deux phases (réhabilitation et accompagnement) et trois stades écologiques (écosystème dégradé, écosystème réhabilité, écosystème objectif). L'ensemble de ces étapes, permettant de se rapprocher de l'écosystème objectif, définit une trajectoire de restauration que l'on se propose de suivre (figure 1). Celle-ci n'est pas unique, même s'il est judicieux de chercher autant que possible à s'inspirer des successions naturelles constatées pour chaque station et de ne s'en éloigner que si cela est réellement indispensable.

### 31. Ecosystème dégradé (2)

En accord avec le second fondement de l'écologie de la restauration, l'action de réhabilitation n'est réellement justifiée que lorsqu'un milieu est le résultat d'une dégradation forte, irréversible à moyen terme. L'écosystème a alors une résilience nulle ou très faible, un seuil d'irréversibilité écologique (Aronson et al., 1993, 1995) ayant été dépassé. Cette restriction à des écosystèmes dégradés semble judicieuse afin de ne pas confondre restauration et gestion conservatoire, voire « fabrication de paysage ayant existé par le passé » (lande, pelouse sèche, ...).

### 32. Réhabilitation (B) et écosystème réhabilité (3)

Le premier défi pour se rapprocher de l'écosystème objectif est de restaurer les conditions favorables à son installation. Cette tâche nécessite souvent l'emploi de techniques de génie rural ou civil (barrage, profilage de talus, fascinage,...) pour stabiliser les conditions du milieu. Par la suite, le choix du matériel végétal conditionne le succès de l'opération. Quel que soit l'écosystème à restaurer, le cortège d'espèces utilisées ne correspond que partiellement à la composition floristique de l'écosystème objectif. La méconnaissance des relations exactes entre les conditions écologiques locales et les stratégies adaptatives des espèces (exemple des zones humides) et/ou la nécessité première de recréer avec des végétaux pionniers l'ambiance susceptible d'accueillir les espèces de l'écosystème objectif (exemple des forêts), militent pour l'utilisation du plus large choix d'espèces indigènes
disponibles lors de la phase de réhabilitation. Dans certains cas (Berger, 1993), il peut être opportun d'utiliser, pour la phase de réhabilitation, les capacités régénératrices supérieures d'une espèce exotique (voir le cas du Pin noir d'Autriche sur substrats marneux).

## 33. Accompagnement des écosystèmes réhabilités (C)

L'écosystème ainsi réhabilité, s'il est déjà fonctionnel, est toutefois, dans la majorité des cas, pionnier et assez éloigné de la structure, du fonctionnement et de la diversité de l'écosystème objectif. Son suivi et son accompagnement par des opérations complémentaires sont nécessaires pour s'assurer de la viabilité de l'entreprise et orienter, ou accélérer, la dynamique naturelle vers l'écosystème objectif.

## 34. Ecosystème objectif de la restauration (4)

La cible du restaurateur, l'écosystème objectif de la restauration, est avant tout un système écologiquement viable, c'est-à-dire capable de fonctionner et de s'adapter à son environnement. Il peut n'être éventuellement qu'un stade initial d'une succession naturelle progressive (une pelouse par exemple dans une succession naturelle menant à la forêt). L'écologie de la restauration ne cherche pas ainsi à rétablir la stabilité supposée du climax, mais à établir un système présentant une intégrité fonctionnelle. Une certaine connaissance du climax, point focal de l'écologie classique, sera néanmoins utile pour mieux comprendre le fonctionnement des écosystèmes et l'expression des facteurs du milieu.

De plus, l'écosystème objectif est un « écosystème considéré comme indigène et historique ». Cette décision, qui pourrait sembler fondée par l'éthique et l'arbitraire, n'est en fait qu'une précaution technique afin d'atteindre rapidement la viabilité écologique recherchée. Celle-ci est en effet délicate à obtenir compte tenu du peu de connaissances que l'on possède généralement sur le fonctionnement des écosystèmes à restaurer.

# 4. Quelques moyens d'action pour réussir la restauration forestière

## 41. Stratégie de restauration

L'écologie de la restauration, c'est avant tout bien sûr un canevas de réflexion et d'action (Wyant et al., 1995) ayant pour objectif la restauration des écosystèmes. Mais c'est également des moyens particuliers, une approche fondée sur les connaissances de l'écosystème, et que nous illustrons par quelques éléments importants en forêt, écosystème complexe s'il en est. Au-delà de l'état boisé, le restaurateur doit s'attacher à recréer le sol et les autres compartiments fonctionnels de l'écosystème (Lenz et Haber, 1992). Pour cela, il utilise à son profit les notions d'écosystème, de station, de dynamique.

Les variations micro-stationnelles sont d'autant plus fortes que les milieux dégradés sont très contrastés. La restauration tente de s'adapter au mieux à ces variations, soit en traitant de façon différente deux types de stations bien individualisés, soit en restaurant seulement les types de station les plus favorables et en les utilisant comme point d'appui pour la restauration, par dynamique naturelle, du reste du secteur. Ainsi, comprendre et utiliser au profit de la restauration la dynamique naturelle, à l'échelle de l'écosystème ou du paysage (écocomplexe), est tout aussi fondamental. Cela s'avère à la fois un plus écologique et économique (investissement minimal).
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 1. Les processus écologiques, les phases et stades mis en jeu au cours de la restauration d'un écosystème forestier.</figcaption></figure>

(A) Processus écologique de dégradation ; (B+C) Processus écologique de restauration ;

(B) Phase de réhabilitation ; (C) Phase d'accompagnement ;

(1) Stade initial ; (2) Stade dégradé ; (3) Stade réhabilité ; (4) Ecosystème objectif de la restauration.
De nombreux exemples de restauration existent en matière forestière ; nous citons ci-après quelques uns des éléments fréquemment étudiés, le sol, le microclimat forestier et la diversité biologique, soit que ces compartiments interviennent de façon prioritaire, soit qu'ils puissent servir d'indicateur de l'avancement de la restauration.

## 42. Amélioration des sols

La restauration des sols est une entreprise délicate qui nécessite du temps, des siècles. La non-destruction du sol forestier lors d'une opération d'aménagement devrait donc être une priorité. Le déplacement du sol forestier, et donc de sa banque de semences, lors de la construction du terminal anglais du tunnel sous la manche (Helliwell et al., 1996) est à ce titre exemplaire, car il anticipe la restauration.

Toutefois, bien des projets de restauration forestière sont confrontés à des sols déjà dégradés, par érosion notamment. La stabilisation du sol par le génie rural et biologique engage des processus pédologiques conduisant à la fragmentation du substrat et l'accumulation de matières minérales et organiques dans les horizons superficiels. Des travaux forestiers de préparation du sol (sous-solage, remodelage, drainage, ...) peuvent participer à améliorer les caractéristiques du sol.

La contrainte édaphique s'exprimera également de façon différente selon le type et l'intensité de l'activité biologique se mettant progressivement en place. Ainsi, l'étude biologique et fonctionnelle des sols réhabilités permet d'évaluer l'état d'avancement du processus de restauration. Ponctuellement, elle peut amener à des actions complémentaires de biostimulation des sols (Brun et al., 1987).

Sur le plan chimique, une fertilisation peut être utilisée au début de la restauration (à la plantation par exemple). Cependant, l'écosystème restauré doit être à terme écologiquement fonctionnel. Aussi, aura-t-on plus fréquemment recours aux espèces améliorantes (Higashi et al., 1994) et aux plants forestiers mycorhizés (Roldan et Albaladejo, 1994).

## 43. Recréer un massif forestier pionnier

Pour la réussite des plantations dans les espaces dégradés, il convient d'expérimenter les techniques de reboisement pour les adapter à chaque cas (Ray et Brown, 1995). De plus, à moyen terme, il est nécessaire de restaurer un microclimat forestier (ombrage) susceptible d'accueillir le cortège floristique de l'écosystème objectif de la restauration. Par conséquent, lors de la phase de réhabilitation, on est amené à choisir les essences rustiques à comportement pionnier les mieux adaptés pour assurer la transition (Austad et Skogen, 1990, Fischer, 1995, Guariguata et al., 1995, Mc Chesney et al., 1995).

## 44. Restauration de la diversité biologique

La restauration de la diversité de l'écosystème, végétale et animale, est à la fois un objectif, parfois unique (habitat d'espèces rares), et un atout pour la réussite du programme (adaptation aux conditions écologiques et facilitation de la phase d'accompagnement). Dans le domaine végétal, celle-ci peut parfois se redéployer naturellement de façon rapide. Pour définir une opération de restauration, une évaluation des trois domaines clés conditionnant la distribution des espèces s'impose :

- l'autécologie des espèces, soit disponibles pour la réhabilitation, soit susceptibles d'apparaître dans l'écosystème réhabilité au fil des modifications du milieu (Sturgess et Atkinson, 1993),
- les conséquences des perturbations sur la banque de semences du sol et sa reconstitution dans le temps (Trabaud, 1994, Van Der Valk, 1988),

- les flux de graines entrant dans l'espace à restaurer par dissémination à partir des semenciers (Robinson et Handel, 1993).

In fine, le restaurateur peut intervenir dès la phase de réhabilitation pour réintroduire ou accélérer la dynamique de certaines espèces, de façon diffuse ou sous la forme de placeaux à biodiversité maximale. Une intervention est également souvent souhaitable au cours de l'accompagnement de l'écosystème réhabilité (enrichissement en espèces).

## 5. Applications dans les espaces forestiers

« Nous avons mangé la forêt » s'exclame J.F. Dobremez (1992), depuis fort longtemps en Europe et pour le développement durable de notre civilisation, ajouterions-nous. Toutefois, depuis le 19ème siècle, la principale réussite des forestiers français n'a-t-elle pas été de recréer et valoriser de vastes étendues forestières ? De nombreux programmes de « régénération de la nature végétale » (Rauch, 1818), de restauration, appliquent ainsi depuis plus de 130 ans, certaines idées de l'écologie de la restauration.

## 51. Ecologie de la restauration et forêts de montagne

Dès le début du XIXème siècle, il s'est exprimé une prise de conscience de la nécessité de restaurer les forêts de montagne : « Puisque le temps est si lent à reproduire ce que l'homme a détruit dans un instant (...) soyons dociles à la voix du malheur qui nous crie de replanter avec célérité nos antiques montagnes » (Rauch, 1818). Que ce soit pour lutter contre l'érosion ou les risques naturels (avalanches, crues torrentielles, chutes de bloc), la restauration écologique des montagnes fut le cheval de bataille des forestiers de la R.T.M. . La vision globale et écologique de l'époque, les techniques variées expérimentées (des marnes arides des Alpes du Sud au reboisement d'altitude, sans oublier la revégétalisation herbacée) en font une riche expérience insuffisamment valorisée. Nous nous attarderons dans un prochain article sur l'exemple de la R.T.M. sur marnes noires dans les Alpes du Sud, car la restauration y est plus que jamais d'actualité.

## 52. Ecologie de la restauration et espaces forestiers méditerranéens

La Défense et Restauration des Sols (D.R.S.) et les programmes de reboisement contemporains concernant les régions Provence-Alpes-Côte d'Azur, Languedoc-Roussillon et Corse sont également des programmes de restauration poursuivant à long terme des objectifs du même ordre. L'approche technique mise en oeuvre développe principalement deux aspects, la lutte contre la perturbation « incendies » et la reconstitution d'une couverture forestière moins inflammable, et potentiellement plus productive, au travers de l'introduction d'exotiques (cèdre, sapins méditerranéens). Des approches suivant les concepts de l'écologie de la restauration sont apparues récemment, réservant dans les reboisements des zones pour l'installation de la diversité des feuillus indigènes.

## 53. Ecologie de la restauration et biodiversité

La liste des espèces menacées ou disparues du fait de changements environnementaux ou de perturbations comprend des espèces tant animales que végétales. Pour ne citer que quelques espèces animales dont la gestion concerne les forestiers méditerranéens, rappelons l'exemple de la tortue d'Hermann ou de la vipère d'Orsini, dont
les populations sont respectivement menacées par des incendies trop fréquents et, à l'inverse, un retour de la forêt suite à la déprise pastorale. La conservation à long terme de leur population nécessite une réflexion sur la gestion écologique, voire la restauration, des habitats qu'elles occupent.

## 54. Ecologie de la restauration et pays en voie de développement

Il n'est nul besoin d'être un grand voyageur pour se rendre compte qu'en bien des points de notre planète, les espaces forestiers sont parmi les premiers détruits, pour les besoins de développement des sociétés humaines. Des plateaux semi-arides de la Mongolie intérieure aux flancs subtropicaux humides de l'Himalaya, des badlands à Lallang de l'Indonésie équatoriale au barrage vert de la rive méridionale de la Méditerranée, les projets de restauration forestière trouvent un relief particulier dans les pays en voie de développement. Les restaurateurs et forestiers sauront t-ils ne pas les oublier ?

## 6. Bibliographie

* ARONSON, J., FLORET, C., OVALLE, C., PONTANIER, R. 1993. Restoration and rehabilitation of degraded ecosystems in arid and semi-arid lands. I. A view from the south. Restoration ecology, 1: 8-17.

* ARONSON, J., FLORET, C., LE FLOC'H, E., OVALLE, C., PONTANIER, R. 1995. Restauration et réhabilitation des écosystèmes dégradés en zones arides et semi-arides. Le vocabulaire et les concepts. In PONTANIER, R., M'HIRI, A., AKRIMI, N., ARONSON, J., LE FLOC'H, E. 1995. L'Homme peut-il refaire ce qu'il a défait ? Pages 11-29.

* AUSTAD, I., SKOGEN, A. 1990. Restoration of a deciduous woodland in western Norway formely used for fodder production : effect on tree canopy and field layer. Vegetatio, volume 88 (1): 1-20.

* BERGER, J.J. 1993. Ecological restoration and nonindigenous plant species : a review. Restoration ecology, 1 (June): 74-82.

* BRUN, J.J., CLUZEAU, D., TREHEN, P., BOUCHE, M.B. 1987. Biostimulation : perspectives et limites de l'amélioration biologique des sols par stimulation ou introduction d'espèces lombriciennes. Revue d'écologie et biologie du sol, volume 24 (4): 685-701.

* DINGER, F. 1995. Les techniques de réhabilitation des domaines skiables. Ingénieries, n°4: 15-22.

* DOBREMEZ, J.F. 1992. Les forêts, des arbres mais tant d'autres choses. Editions Rageot, 175 pages.

* FISCHER, R.F. 1995. Amelioration of degraded rainforest soils by plantations of native trees. Soil science society of America journal, volume 59 (2): 544-549.

* HIGASHI, S., YONEYAMA, T., HIGASHI, S. 1994. Forest-restoration effect at Alnus hirsuta (Spach) Rupr. plantations on two small islands in northern Japan. Kagoshima Daigaku Rigakubu Kiyo. Chigaku seibutsugaku, n°27: 209-219.

* LENZ, R., HABER, W. 1992. Approaches for restoration of forest ecosystems in northeastern Bavaria. Ecological modelling, 63: 299-317.

* GUARIGUATA, M.R., RHEINGANS, R., MONTAGNINI, F. 1995. Early woody invasion under tree plantations in Costa Rica : implications for forest restoration. Restoration ecology, volume 3, n° 4: 252-260.

* HELLIWELL, D.R., BUCKLEY, G.P., FORDHAM, S.J., PAUL, T.A. 1996. Vegetation succession on a relocated ancient woodland soil. Forestry, volume 69 (1): 57-74.

* Mc CHESNEY, C.J., KOCH, J.M., BELL, D.T. 1995. Jarrah forest restoration in western Australia : canopy and topographic effects. Restoration ecology, volume 3 (2): 105-110.

* RAUCH, F.A. 1818. Régénération de la nature végétale, ou recherches sur les moyens de recréer, dans tous les climats, les anciennes températures et l'ordre primitif des saisons, par des plantations raisonnées, appuyées de quesques vues sur le ministère que la puissance végétale semble avoir à remplir dans l'harmonie des éléments. Didot L'Ainé, Imprimeur du Roi, Paris. Tome premier, 502 pages.
RAY, G.J, BROWN, B.J. 1995. Restoring caribbean dry forests : evaluation of tree propagation techniques. Restoration ecology, volume 3 (2) : 86-94.

ROBINSON, G.R., HANDEL, S.N. 1993. Forest restoration on a closed landfill : rapid addition of new species by bird dispersal. Conservation biology, volume 7 (2) : 271-278.

ROLDAN, A., ALBALADEJO, J. 1994. Effect of mycorhizal inoculation and soil restoration on the growth of *Pinus halepensis* in semiarid soil. Biology and fertility of soils, volume 18 (2) : 143-149.

STURGESS, P., ATKINSON, D. 1993. The clear-felling of sand-dune plantations : soil and vegetational processes in habitat restoration. Biological conservation, volume 66 (3) : 171-183.

TRABAUD, L. 1994. Diversity of the soil seed bank in a Quercus ilex Mediterranean forest. Biological conservation, volume 69, n° 1 : 107-114.

VAN DER VALK, A.G., VERHOEVEN, J.T.A. 1988. Potential role of seed banks and understorey vegetation in restoring quaking fens from floating forests. Vegetatio, 76 : 3-13.

WYANT, J.G., MEGANCK, R.A., HAM, S.H. 1995. The need for an environmental restoration decision framework. Ecological engineering, 5 : 417-420.
13.

LA RESTAURATION ECOLOGIQUE D'ESPACES ERODES
DANS LES ALPES DU SUD DE 1797 A NOS JOURS
LA RESTAURATION ECOLOGIQUE D'ESPACES ERODES
ILLUSTREE PAR LES ECRITS DES FORESTIERS ET RESTAURATEURS,
DANS LES ALPES DU SUD, DE 1797 A NOS JOURS.

**Résumé** - La restauration écologique d'espaces érodés est une entreprise ambitieuse mais indispensable pour remettre les territoires dégradés sur le chemin du développement durable. La politique de Restauration des Terrains en Montagne (R.T.M.) dans les Alpes du Sud a permis d'affiner les concepts, tant sur le plan écologique et technique que politique. A partir d'extraits d'écrits techniques de la R.T.M., de ses précurseurs à ses acteurs contemporains, les évolutions des idées sur la restauration et les logiques d'un siècle d'actions forestières sont soulignées. Les actions passées et celles nécessaires actuellement sont remises en perspectives dans le contexte écologique du programme.

**Mots-clés** : R.T.M. / Ecologie de la restauration / Erosion / Historique / Alpes du Sud.

**Summary** - Ecological restoration of badlands is an ambitious undertaking but is compulsory to redirect eroded landscapes towards sustainable development. The French forest service policy for erosion control in south-western Alps allow to precise the concepts, regarding both the ecological, technical and political points of view. By a technical literature review, from the pioneers during the XIX<sup>th</sup> century till the current leaders, the evolution of the ideas on restoration and the logic of one century of forest policy are emphasized. Past operations and the currently needed actions are presented within the ecological framework of the program.

**Key-words** : Restoration ecology / Erosion / Review / South-western Alps.

# 1. Introduction

Conséquence de la réflexion engagée sur le développement durable, les besoins de restauration d'espaces dégradés réapparaissent comme une préoccupation moderne. Une discipline de l'écologie, l'écologie de la restauration, se structure actuellement autour de ce thème et développe des recherches tant fondamentales que finalisées. En France, le programme national de recherche « Recréer la nature », lancé par le ministère de l'environnement et le Muséum National d'Histoire Naturelle depuis 1997, se propose également d'affiner les approches techniques, écologiques, voire socio-économiques, nécessaires à la mise en place d'un projet de restauration.

Dans les Alpes, grâce à la politique de Restauration des Terrains en Montagne (R.T.M.), une expérience s'est forgée par le biais de programmes centenaires visant à une lutte active contre les phénomènes redoutés (érosion, crues torrentielles, avalanches). Parmi ceux-ci, celui consistant à lutter contre l'érosion des substrats marneux (terres noires, marnes noires et marno-calcaires) dans les Alpes du Sud est un exemple particulièrement enrichissant pour :

- aborder les problèmes actuels, dans les montagnes méditerranéennes notamment ;

- tirer les enseignements d'un siècle d'application de techniques de réhabilitation ;

- répondre aux interrogations écologiques et techniques des gestionnaires forestiers sud-alpins (viabilité des peuplements, nature de l'accompagnement sylvicole).

Aussi, nous a-t-il paru utile de redonner la parole aux principaux acteurs scientifiques et techniques de cette « entreprise centenaire » (De Crécy, 1982), afin de mettre en perspective l'évolution des idées concernant
l'érosion et la restauration. Réalisée exclusivement à partir de citations, cette compilation rappelle très clairement certains concepts de base, parfois fort anciens.

Nous présentons les contributions principales par ordre chronologique des publications, débutant ainsi par les scientifiques ayant attiré l'attention sur le problème dès la fin du XVIIIᵉ siècle, poursuivant par les maîtres d'oeuvre de la restauration dans les Alpes du Sud durant le XIXᵉ siècle et, enfin, terminant par les acteurs forestiers contemporains. Le déroulement du programme de restauration est décomposé en 3 actes, suivant ainsi le processus de restauration des écosystèmes forestiers (Vallauri et Chauvin, 1997, Vallauri et al., 1997) :

- l'acte 1 présente la longue phase de prise de conscience du caractère non naturel des dégradations, irréversibles sans l'action humaine ;

- l'acte 2 est relatif aux concepts et techniques de la phase de réhabilitation des terrains (génie civil, reboisement et/ou revégétalisation des espaces érodés) ;

- l'acte 3 correspond aux nécessaires travaux d'accompagnement des écosystèmes réhabilités (suivi et orientation).

Enfin, l'épilogue consisterait en la définition de règles pour une gestion durable de ces forêts à rôle prioritaire de protection.

## 2. Acte 1. Phase de prise de conscience (1797 - 1860)

Les quatre textes qui suivent ont conduit à une prise de conscience du besoin de restauration, et cela à des titres divers :

- en lançant le débat sur les causes anthropiques de la dégradation des territoires, par déboisement de substrats sensibles (Fabre, 1797, Rauch, 1818) ;

- en présentant, au-delà du simple arrêt des dégradations et compte-tenu de leur importance, l'action de restauration comme indispensable (Rauch, 1818) ;

- en proposant un projet volontaire, complet, argumenté et concret pour les Basses-Alpes (Dugied, 1819) ;

- en démontrant, avec les données de la science de l'époque, que la réhabilitation des terrains érodés était nécessaire et possible dans les Alpes du Sud (Surrel, 1841).

## 21. Fabre, (citoyen) 1797. Essai sur la théorie des torrents et des rivières.

FABRE présente, dans son document dédié à l'hydrologie, l'une des toutes premières mises en cause de la déforestation dans la genèse de nouvelles zones d'érosion et l'augmentation du charriage des torrents. Cependant, l'action de restauration n'est alors abordée que comme une piste de réflexion à développer à l'avenir.

« La destruction des bois qui couvrent nos montagnes est la première cause de la formation des torrents ». (...). « Donc, s'il reste encore de la terre végétale sur ces montagnes, le mieux serait de les laisser se boiser en laissant ces terres en friche (...). Il n'est pas moins essentiel de pourvoir à la conservation des bois existants (...) ». Toutefois, « la nature n'est que plus active lorsqu'elle est aidée par l'industrie humaine. Ainsi, dans le cas où l'on voudrait aider sur certains penchants de montagnes la multiplication des bois, il ne serait souvent pas mal d'y
semer, soit des glands, soit des faines de l'espèce d'arbre qu'on présumerait être propre aux localités. (...) Il y a des cas où il reste assez peu de terre sur les montagnes (...). On pourrait alors, avec succès, gazonner ce terrain. (...) Ce sont là des moyens de prévenir la formation des torrents sur les montagnes ». « Il nous reste à voir ce qu'il faut employer pour détruire, lorsque la chose est possible, les torrents déjà formés » conclut-il.

22. Rauch, F.A. 1818. Régénération de la nature végétale, ou recherches sur ...

Ce document au titre éloquent fait suite à un ouvrage du même auteur intitulé « Harmonie hydro-végétale et météorologique » (1802). Il présente le premier exposé raisonné sur les conséquences du déboisement et la nécessité pour l'Homme de recréer les forêts détruites. Il introduit le terme de « régénération de la nature végétale », correspondant à l'acceptation biologique du terme de « restauration », qui n'apparaît que dans les années 1860, et est équivalent de l'actuelle « restauration d'écosystème ». Cependant, il s'agit plus de présenter des intentions généreuses qu'un véritable projet technique.

Rauch met également clairement les activités humaines à l'index : « les lois harmoniques de la nature (...) sont interverties par de longs siècles de mutilation ». Toutefois, « puisque le temps est si lent à reproduire ce que l'homme a détruit dans un instant ; puisque des siècles d'imprévoyance ont accumulé sur nous tant de maux qui tiennent au désordre des météores, à l'altération des climatures et à la diminution de toutes les productions de la terre ; soyons dociles à la voix du malheur qui nous crie de replanter avec célérité nos antiques montagnes ». « La nature, flétrie dans ce qu'elle avoit reçu de plus gracieux de la création, demande à être régénérée ». La restauration écologique de nos montagnes est née et louée : « ce triomphe du génie de la reproduction sur celui de la destruction et du chaos ; cette conquête de l'empire de la fécondité, conquête la plus durable et la plus glorieuse, puisqu'elle tend à rétablir, à embellir l'oeuvre de Dieu, est aujourd'hui le voeu de tous les Princes et de tous les Gouvernements, elle ne peut que se réaliser pour la gloire et le bonheur de la nature humaine ».

23. Dugied, P.H. 1819. Projet de boisement des Basses-Alpes. Roy, Paris. 113 pages.

Dugied, préfet des Basses-Alpes pendant 8 mois seulement, se passionne pour la lutte contre la désertification des terres et des hommes. Il pose (propose) la première pierre d'une politique ambitieuse et volontaire de restauration du territoire, sous forme d'un projet très élaboré du point de vue des techniques et de l'organisation humaine et financière. En avance sur l'époque, mal appuyé par les connaissances scientifiques sur la faisabilité de la restauration et en opposition d'intérêts avec les acteurs socio-économiques de l'époque, ce projet attendra 41 ans avant d'aboutir.

L'objectif principal du reboisement est clair : « c'est dans la vallée que sont et doivent être les terres cultivées ; c'est la vallée qu'il faut protéger ». Les mesures pour y arriver sont de quatre ordres :

- « empêcher tout nouveau défrichement sur le penchant des montagnes »,

- « rendre aux terres leur adhérence primitive »,

- « boiser le sommet et le flanc des montagnes »,

- « encaisser les torrents ».

Dugied définit les travaux pour la régénération végétale comme « l'ouvrage du temps et de la persévérance ». « Il faut donc semer ; que les hommes y mettent la main, qu'ils sachent protéger leur ouvrage, et
le temps fera le reste ». Il estime à 150.000 ha les surfaces présentant « la possibilité de semer avec succès dans le département ». Il précisera d'ailleurs plus loin, « pour fortifier ses prétentions », qu' « il s'agit de créer plus de forêts qu'il n'en a existé autrefois dans le département, ou du moins qu'on se le rappelle ».

D'un point de vue technique, il détaille les espèces forestières utilisables en reboisement. Mais il note aussi qu'on pourrait semer « sur les côtes trop ardues, trop dépouillées de sol végétal, des buis et genêts ». Ceux-ci sont une source d'engrais et d'humus pour l'agriculture et « chaque jour il devient plus difficile de s'en procurer, parce que chaque jour il faut aller plus loin pour chercher ces genêts et ces buis ».

En résumé, il préconise de :

- réorganiser les gardes forestiers et champêtres ;

- faire cesser les défrichements en appliquant l'ordonnance de 1669 ;

- semer 3000 ha/ an avec encouragement (dons de graines, prime de 20 F de l'hectare) ;

- semer des buis et genêts là où serait à craindre que le semis de bois ne puisse réussir ;

- convertir en prairie artificielle (sainfoin) « les terrains en pente qui, ayant été défrichés, n'ont pas encore été entraînés dans les vallées » ;

- encaisser les torrents avec une aide financière de 50 % de l'état ;

- ne commencer la construction des digues d'une vallée que 20 ans après le reboisement des montagnes afin de laisser le temps aux boisements de créer l'effet recherché.

Dans sa conclusion, Dugied s'engage une fois de plus à titre personnel. Il est convaincu que « le projet de reboiser les Basses-Alpes, loin d'être une chimère, est parfaitement exécutable ». Il imagine le calendrier d'une régénération végétale orchestrée par l'homme : « dix ans de constance, et l'opération me paraissait assurée ; (...) vingt années, et les résultats commençaient ; un quart de siècle, ils étaient évident pour tous ; un demi siècle, et la plus belle entreprise que puissent essayer les hommes, celle de changer la nature (...), (de) rendre la fertilité au sol qu'ils ont désolé, était couronnée du plus éclatant succès ».

## 24. Surrel, A. 1841. Etude sur les torrents des Hautes-Alpes.

Cet ouvrage, couronné par l'Académie des Sciences en 1842, présente une démonstration du processus de formation des torrents à partir de l'observation raisonnée des torrents des Hautes-Alpes. Il donne une base scientifique solide (hydrologie torrentielle) au futur programme de restauration, mettant au premier plan sa composante biologique, d'une part pour prévenir la formation de nouveaux torrents, mais surtout pour limiter les torrents déclarés les plus dangereux.

« Pour qu'un affouillement se manifeste, il faut qu'une grande force d'érosion agisse sur un terrain susceptible d'être corrodé ». Trois causes principales sont invoquées : sensibilité géologique, météorologie et déboisement. Surrel précise qu'en général, ce n'est « pas la destruction des forêts, ainsi qu'on le croit communément ici, qui a suffi pour attirer sur ces (...) montagnes le fléau si particulier qui les désole ». « Leur influence est incontestable, mais elle eût été nulle sous un autre ciel et dans d'autres terrains ».

« Partout où il y a des torrents récents, il n'y a plus de forêts, et partout où l'on a déboisé le sol, des torrents récents se sont formés ; en sorte que les mêmes yeux qui ont vus tomber les forêts sur le penchant d'une
montagne, y ont vu apparaître incontinent une multitude de torrents ». L'observation et la mémoire des anciens « forcent de reconnaître que les forêts exercent une influence réelle sur la production des torrents ». De plus, « beaucoup de versants boisés portent les traces de petits torrents (...), qui paraissent comme étouffés sous la masse de la végétation, et sont complètement éteints ». Ainsi, « les forêts sont capables de provoquer l'extinction d'un torrent déjà formé ».

« Ce n'est plus un système de défense qu'il faut chercher, mais c'est un double système de préservation et d'extinction ». La préservation (défense passive) nécessite un réseau cohérent de digues et de seuils. Un système d'extinction (défense active) est également proposé et consiste en la délimitation de zones de défense dans le bassin de réception du torrent et en des travaux de reboisement.

Mais, « le reboisement est-il possible ? ». Surrel ne cache pas les difficultés d'installer une forêt sur des terres arides et érodées. Toutefois, « est-ce à dire pour cela qu'il faille se contenter de produire des broussailles (...) ? Non, car les bois donnent de la valeur aux terrains qu'ils recouvrent, ils emportent d'ailleurs avec eux des éléments nouveaux de régénération qui ne se rencontrent pas dans les broussailles. Considérons seulement cette même végétation comme destinée à précéder la grande végétation des forêts, sur les terrains où celle-ci aurait trop de peine à s'installer tout d'abord ».

D'ailleurs la régénération végétale, cet « art alors se bornera à imiter la nature, à s'emparer de ses procédés, et à opposer habilement les forces de la vie organique à celle de la matière brute. Tout ce que nous allons entreprendre la nature l'a déjà fait avant nous dans des temps passés (...). Nous sommes donc assurés d'avance du succès ». « Le but de ces travaux doit être de couvrir le bassin de réception par une forêt qui s'épaississe chaque jour, et qui, s'étendant de proche en proche, finisse par l'envahir jusque dans ses derniers replis ».

### 3. Acte 2. Phase de réhabilitation des terrains (1860 - 1930)

La réhabilitation est la première phase des travaux de restauration consistant à installer une végétation pionnière. Dans les Alpes du Sud, les techniques ont été affinées au fur et à mesure de leur validation en vraie grandeur dans chaque périmètre de restauration. Aussi trouve-t-on dans le document de Mathieu (1865), mais plus encore dans la synthèse réalisée par Demontzey (1878), une somme considérable d'expériences, dont nous ne présentons ici que quelques aspects.

### 31. Mathieu, M.A. 1865. Le reboisement et le regazonnement des Alpes.

Professeur à l'école forestière, Mathieu se voit confier la rédaction du premier manuel de reboisement et gazonnement des montagnes, répondant ainsi aux préoccupations de mise en oeuvre des lois de 1860 et 1864.

Mathieu définit tout d'abord comment choisir les périmètres qu'il s'agira de « reboiser, gazonner ou broussailler ». « Loin de tout éteindre (il parle des torrents), il faut donc commencer les efforts sur un petit nombre de périmètres convenablement choisis ». « Les forêts doivent être rétablies vers la base ou la partie moyenne des montagnes, dans les lieux accessibles où leurs produits gagneront en valeur (...). Quant aux pâturages, toutes les fois qu'ils seront destinés aux moutons et aux chèvres, il pourront sans inconvénient occuper les parties supérieures ».
Parmi les espèces à utiliser pour les travaux, il « met en première ligne l'emploi des végétaux indigènes ». En effet, « quel meilleur bois désirer que celui de nos chênes, hêtres, frênes, ormes, etc., ...de nos sapins, épicéas, pins, mélèzes ; que regretter en eux sinon que la quantité ne corresponde pas à la qualité ? ». Il conseille donc de « reboiser avec des espèces éprouvées, c'est-à-dire, pour le présent, à peu près uniquement avec les essences indigènes ». Toutefois, « la propagation du pin noir d'Autriche (...) peut être entreprise avec les chances du succès ».

Dans un chapitre spécial sur la fixation des terres noires, il précise qu' « il s'agit bien moins de créer des pâturages ou des forêts que de fixer rapidement le sol ». Il conseille l'utilisation de matériel végétal drageonnant mais aussi la constitution de seuils en pierres sèches, de fascines mortes ou vivantes.

Reste une question ouverte : semis ou plant ? Il rappelle les contraintes extrêmes de ces milieux marneux secs, et conclut que « partout où il faut lutter contre le dessèchement du sol, contre la dénudation, contre le déchaussement (...), la plantation bien faite est préférable au semis ». De plus, « (...) favoriser l'enracinement rapide et profond des jeunes plants, c'est en fortifier le tempérament ». Aussi, préconise-t-il la technique du « pot ouvert de distance en distance (...), dont on ameublit le fond ».

## 32. Demontzey, P. 1878. Etude sur les travaux de reboisement et de gazonnement des montagnes.

Cette étude se propose de rassembler les enseignements de 16 ans d'expériences en Restauration des Terrains en Montagne. Modestement, Demontzey note que ces 421 pages n'ont pas « la prétention de poser des règles générales et absolues ». Ce document donnera pourtant à l'action R.T.M. française un retentissement international (traduction en allemand par exemple).

Demontzey insiste sur la nécessité de définir des zones continues de défense suivant les limites hydrologiques du torrent à traiter. Préalablement à toute opération de reboisement ou de gazonnement, la correction s'appuie sur le génie civil. « Les travaux de correction doivent avoir le triple but de diminuer la pente du profil en long, de consolider le nouveau lit, et d'élargir sa section dans toutes les parties du torrent susceptibles d'être affouillées ». A cet effet, il doit être prévu un ensemble de zones d'atterrissement, de barrages vivants (clayonnages et fascines) et de barrages successifs en génie civil, tel que « la ligne qui joint le pied du supérieur au couronnement de l'inférieur détermine la pente d'équilibre ».

Pour ce qui concerne le reboisement, « le but est la création d'une végétation ligneuse qui réponde aux conditions suivantes :

- posséder des racines assez puissantes pour enserrer le sol dans leurs innombrables réseaux, le rendre au besoin plus perméable et le protéger contre l'entraînement ;

- présenter un couvert assez complet pour abriter sa surface contre les influences météorologiques ;

- fournir un humus de plus en plus abondant, appelé d'une part à fertiliser le sol et à augmenter ainsi la puissance de la végétation, et d'autre part à favoriser le ralentissement et la régulation du débit des eaux pluviales ;

- maintenir, sans interruptions momentanées et perpétuellement, ces salutaires effets et les développer avec l'aide du temps ».
« Il est évident que, dans les conditions où se présentent le plus souvent les terrains destinés au reboisement, on ne peut songer à obtenir indifféremment partout et d'emblée la création d'un peuplement appelé à former la futaie désirée, et que sur bien des points il faudra se contenter d'abord de produire une végétation quelconque et attendre de longues années pour que les conditions de sol se soient suffisamment modifiées ». Demontzey cite Arthur Young, scientifique de la fin du XVIIIème siècle, qui écrivait avec sagesse : « dans de pareils essais, ceux qui les entreprennent veulent toujours aller trop vite au dernier degré de la perfection et rendre tout à coup ces déserts semblables à des champs depuis longtemps cultivés. Pour que de semblables travaux soient au contraire avantageux, il faut éviter les grandes dépenses et laisser quelque chose à faire au temps, qui travaille en silence avec efficacité ».

Une liste commentée d'espèces à utiliser en reboisement ou en amélioration est présentée (reprise dans Vallauri, 1997). Divers travaux préparatoires au reboisement sont nécessaires, comme :

- la mise en défends des terrains à reboiser, pour le raffermissement de la surface du sol et l'extension naturelle de la végétation herbacée. Toutefois, « (...) en ce qui concerne les terrains croulants, glissants, profondément ravinés (...), la mise en défends devient une pure chimère » ;

- l'utilisation des « vestiges de végétaux ligneux » avec « recépage complet de tous ses sujets » pour « obtenir une production de rejets abondants et plus vigoureux » ;

- « l'enherbement » ;

- « le défoncement profond du sol ». Dans les marnes dures, Demontzey préconise d'utiliser la faculté naturelle de la roche à se déliter pendant l'hiver, en préparant, 2 ans à l'avance, les potets de plantation.

Les techniques de reboisement, de récolte et traitement des graines, de semis en pépinière sont ensuite détaillées essence par essence. Le pin sylvestre et le pin noir, fréquemment utilisés sur les substrats marneux, sont deux essences à installer par plantation. L'enherbement est envisagé soit en sainfoin, soit en fenasse (brome, boucage, houlque, fromental élevé), soit en bauche (calamagrostide argentée), soit avec un mélange (3/4 à 4/5 de sainfoin pour 1/4 à 1/5 de graminées). En pépinières ou sur le terrain, les semis sont réalisés au printemps pour les résineux et les herbacées. Les résineux produits sont des plants à racines nues qui doivent être plantés immédiatement, si possible sans jauge intermédiaire. Sur les stations médiocres, sur marnes par exemple, les plants ont 3 ans. Ils sont plantés par touffes de 2 à 4 dans un potet, au printemps ou à l'automne. Le nombre de plants varie selon les techniques de 1.666 à 10.000 à l'hectare.

## 4. Acte 3. Phase d'accompagnement des écosystèmes réhabilités (1930 - 2030)

Comme l'avaient bien évoqué les acteurs de la phase de réhabilitation, la restauration forestière de terrains dégradés par érosion est une entreprise à long terme. Les écologues de la restauration précisent d'ailleurs aujourd'hui qu'il s'agit d'un processus écologique complexe, d'autant plus long que l'écosystème à « recréer » correspond à un stade dynamique plus mature ou diversifié. Par conséquent, cette phase nécessite un suivi technique et un accompagnement sylvicole.
## 41. Lavauden, L. 1933. Instruction sommaire sur les reboisements dans les Basses-Alpes.

Inspecteur des Eaux et Forêts ayant poursuivi à Digne l'action de Demontzey, il rédigea au moment de quitter la direction de la conservation une petite note de 7 pages. Celle-ci présente de nombreuses idées pour poursuivre le processus de restauration. Elle semble malheureusement avoir été suivie de peu d'effets.

« D'abord, et avant tout, il est nécessaire que les forestiers des Basses-Alpes se pénètrent bien de cette notion que les plantations de Pins noirs ne sont jamais un but, et qu'elles ne constituent qu'un moyen. Sans doute elles sont commodes ; sans doute elles paraissent couvrir le sol, et permettent de croire ou de faire croire à des résultats importants. Mais elles courent des risques énormes (incendie, invasions de processionnaire, etc.). (...) Le but lointain doit être l'établissement d'une forêt (...) voisine des types de forêts qui n'ont point été trop abîmées par l'action humaine ». Il note que le sapin « peut être, dans les Basses-Alpes beaucoup plus répandu qu'il n'est aujourd'hui » et qu'il devra donc être « planté en sous-étage dans les plantations de Pins noirs éclaircies, ainsi que dans les forêts ou plantations de Pins sylvestres ». D'autre part, « les résineux ne doivent pas être seuls à constituer nos forêts nouvelles. Il faut que celles-ci soient complètes, c'est-à-dire comportent un sous-étage et un sous-bois sans même oublier le tapis herbacé ».

## 42. Bartet, Combes, De Crécy, ... 1980-1990.

Les préoccupations techniques sur le devenir des forêts créées ont fait resurgir les débats dans les années 80, après 40 ans de mise en veille. De nombreux auteurs comme Bartet, Combes, Corvol, De Crécy, Douguedroit, Dreyfus, Fourchy, ..., se sont attachés, sous l'angle technique ou historique, à retracer l'action de la R.T.M., à en dresser un bilan et à formuler les nouvelles questions posées par les forêts créées.

« L'oeuvre ancienne de reboisement, qu'il faut défendre, entretenir, étendre, pose de nos jours des problèmes concrets, souvent nouveaux, toujours ardus » (De Crécy, 1982). « Le pin noir a joué son rôle pionnier » ; (...) « il fallait un arbre impersonnel (...) pour supporter l'installation dans les landes en érosion et permettre au milieu de se révéler » (Combes et Bartet, 1982). Mais, « on a laissé passer l'âge des premières éclaircies, trop coûteuses » (...), et « on s'achemine trop souvent vers le vieillissement massif qui compromettra à la fois l'avenir de la forêt et surtout son rôle anti-érosif » (De Crécy, 1982). D'où « l'urgente nécessité » de mettre au point une véritable « sylviculture des forêts de protection » (De Crécy, 1982).

## 43. Poncet, A. 1994. Restauration et conservation des terrains en montagne

Dans sa minutieuse actualisation des connaissances sur les techniques de restauration, Poncet introduit, entre autres, quelques concepts écologiques nouveaux (dynamique, station, biodiversité) et esquisse leur adaptation à la réflexion du « reboiseur-restaurateur ».

A l'époque de Demontzey, « l'écologie était encore tout à fait empirique et fondée uniquement sur l'observation » (...). De nos jours, « la notion de série de végétation (...) et l'étude du dynamisme (...) aident le restaurateur de terrains dégradés par l'érosion » à définir ses objectifs et la stratégie à mettre en oeuvre.

« L'évolution naturelle, par stades progressifs de plus en plus riches, du groupement végétal, qui améliore peu à peu son biotope » conforte l'intérêt porté aux espèces pionnières. Toutefois, le « climax » et la forêt « réalisent à la fois la plus forte biomasse et la plus puissante pédogenèse ». Ainsi, si « théoriquement les
premières plantes à installer seront celles correspondant au stade de dégradation atteint ou dépassé », (...)
« l'expérience prouva que bien souvent nos prédécesseurs eurent raison d'accélérer ainsi (par le reboisement) les
processus naturels, grâce à un important investissement de départ en matériel végétal diversifié et en main
d'oeuvre ».

« La station, souvent étroitement délimitée, a des aptitudes différentes en matière de végétation et est soumise à des processus érosifs différents ». « Cette mosaïque (...) doit être détectée et respectée étroitement par le reboiseur-restaurateur (...) souvent à quelques décamètres ou même quelques mètres près ». « L'analyse écologique des stations, recommandée aux aménagistes des forêts pour leur mise en valeur, s'impose donc bien plus étroitement aux reboiseurs-restaurateurs de terrains dégradés ».

De plus, « l'objectif de protection conduit, encore, à recommander (...) la diversité, l'irrégularité des boisements ». « Ce n'est pas seulement l'écologie, le souci de l'adaptation du boisement au milieu, mais l'objectif de protection, le souci d'efficacité, qui plaident pour une large part réservée aux feuillus dans les reboisements de protection ».

## 5. Conclusion

Au travers de ces écrits, il nous parvient l'écho d'une démarche volontaire répondant dans la pratique au besoin nouveau, pour l'époque, de « recréer la nature », pour limiter l'érosion et régulariser le régime des eaux. Sur ces deux points, force est de constater que les concepts techniques développés, nés des réalisations sur le terrain et validés par celles-ci entre 1865 et 1880, étaient inédits. Les mesures des crues et de l'érosion dans les bassins expérimentaux de Draix et du Brusquet (Alpes-de Haute-Provence) ont depuis confirmé le rôle fondamental du couvert végétal.

A un siècle d'écart, ces réalisations et ces techniques demeurent une somme d'expériences insuffisamment valorisées, notamment hors du monde forestier. Cela ne serait pourtant pas sans intérêts dans le cadre des réflexions contemporaines sur la restauration d'écosystèmes ou d'habitats dégradés (terres érodées, zones humides, berges et talus, carrières, ...). Quelles techniques de réhabilitation ont fait leurs preuves ? Quels critères utiliser pour juger de la réussite de la restauration ? Comment évaluer sa viabilité à long terme et, si nécessaire, l'améliorer en adaptant les techniques dès la phase de réhabilitation ?

D'autre part, le passage en revue de cette littérature technique met également en perspective les problèmes de renouvellement posés, à l'heure actuelle, dans ces forêts créées. Certes, les auteurs anciens s'attachent, à juste titre, à développer en priorité les techniques de la phase de réhabilitation, dont ils ont un besoin urgent (Mathieu, 1865, Demontzey, 1878). Certes, les capacités dynamiques sur le long terme des végétaux installés, et de l'écosystème recréé, leur étaient en partie inconnues. Toutefois, les objectifs de la restauration sont déjà évoqués sur le long terme, aucun de ces deux auteurs n'ayant la prétention de recréer une forêt sur marnes érodées en une étape et en quelques années seulement. Les éclaircies, la diversification des essences, le rôle possible du chêne pubescent, du hêtre ou du sapin dans ces forêts nouvelles, réflexions très actuelles de la phase d'accompagnement, sont déjà développées par Lavauden en 1933. Elles ne seront malheureusement suivies que de peu de travaux. Ceux-ci débutèrent au cours de la décennie 80 sur le terrain, sous l'impulsion de Combes, Bartet et De Crécy notamment. Leur réalisation pose aujourd'hui encore des problèmes écologiques et techniques sur les stations les plus sèches (marnes noires par exemple).
Quant à la gestion durable de ces forêts de protection, tout reste à discuter, à expérimenter d'un point de vue écologique et sylvicole, et surtout à développer sur le terrain, dans un domaine pourtant clé de la foresterie de protection. Quelle sylviculture est adaptée pour la maîtrise durable de l'érosion ? Quelle gestion forestière minimale est possible ? Quel degré d'insertion dans le développement local est nécessaire pour compenser les surcoûts de gestion ? Une gestion conservatoire seule peut-elle être envisageable ? Enfin, comment garder la mémoire de la sensibilité des milieux à l'érosion ? La gestion durable des montagnes restaurées doit donc comporter une sylviculture et une politique d'amménagement opérationnelles, fondées notamment sur une connaissance détaillée des équilibres écologiques.

## 6. Bibliographie

COMBES, F., BARTET, J.H., 1982.- Plaidoyer pour le pin noir en Haute-Provence. Revue forestière française, XXXIV - 5 : 40-49.

CRECY, L. de 1982.- La restauration des terrains en montagne, actualité d'une entreprise centenaire. Revue forestière française, XXXIV (5) : 7-17.

DEMONTZEY, P. 1878.- Etude sur les travaux de reboisement et de gazonnement des montagnes. Imprimerie nationale, 421 pages. (nouvelle édition publiée en 1882).

DUGIED, P.H. 1819.- Projet de boisement des Basses-Alpes. Roy, Paris. 113 pages.

FABRE, (citoyen) 1797. Essai sur la théorie des torrents et des rivières. 482 pages.

LAVAUDEN, L. 1933.- Instruction sommaire sur les reboisements dans les Basses-Alpes. Digne, 7 pages.

MATHIEU, M.A. 1865.- Le reboisement et le regazonnement des Alpes. Paris, 112 pages.

PONCET, A. 1994. Restauration et conservation des terrains en montagne. O.N.F., 1000 pages.

RAUCH, F.A. 1818.- Régénération de la nature végétale, ou recherches sur les moyens de recréer, dans tous les climats, les anciennes températures et l'ordre primitif des saisons, par des plantations raisonnées, appuyées de quelques vues sur le ministère que la puissance végétale semble avoir à remplir dans l'harmonie des éléments. Didot L'Ainé, Imprimeur du Roi, Paris. Tome premier, 502 pages.

SURREL, A. 1841.- Etude sur les torrents des Hautes-Alpes. Paris, 284 pages.

VALLAURI, D. 1997.- Diversité végétale : un atout pour la restauration des espaces forestiers dégradés. Le cas de la R.T.M. sur substrats marneux dans les Préalpes du Sud. Forêt méditerranéenne, tome XVIII, n°1 : 26-29.

VALLAURI, D., CHAUVIN, Ch. 1997. Les concepts de l'écologie de la restauration appliqués à la forêt. Revue forestière française, n°3 : 195-203.

VALLAURI, D., CHAUVIN, Ch., MERMIN, E. 1997. La restauration écologique des espaces forestiers dégradés dans les Alpes du Sud. Chronique de 130 ans de restauration et problématique actuelle des forêts recréées en Pin noir. Revue forestière française, n°5 : 433-449.
14.

DEMARCHE SCIENTIFIQUE
# 1. Question de recherche

Afin de gérer au moindre coût le renouvellement de la protection acquise au siècle passé contre l'érosion des substrats marneux par reboisement avec le Pin noir, les gestionnaires ont besoin d'une analyse objective précisant la capacité de régénération et d'évolution des peuplements.

Compte tenu de l'origine R.T.M. et artificielle des peuplements, cette question de gestion est positionnée dans un contexte d'écologie forestière de la restauration. En conséquence, la question de recherche prend pour base le canevas dynamique pour la restauration d'écosystème forestier dégradé proposé par Vallauri et Chauvin (1997). Nous adoptons en préalables implicites que :

1. les pineraies de *Pinus nigra* Arn. ssp. *nigrica* sur substrats marneux constituent un stade réhabilité de l'écosystème en cours de restauration. En conséquence, les travaux tendent à montrer quel est le degré d'avancement de la restauration, l'évolution naturelle des processus recréant l'écosystème, ainsi que les interventions d'accompagnement appropriées ;

2. tout dysfonctionnement supposé d'un écosystème en cours de restauration (difficultés de régénération, dépérissement, blocage) est à analyser en terme de **viabilité écologique de la restauration**.

Enfin, le paradigme de l'écologie moderne met en avant deux voies d'information nécessaires pour comprendre ou gérer un écosystème ou un paysage : le contexte écologique et dynamique du système étudié ainsi que les processus fonctionnels de la dynamique. En convergence et en adaptant ce paradigme à la restauration, nous pouvons énoncer que : « pour un site restauré donné, à une date *d*, analysé à un niveau d'organisation du vivant *s*, il est nécessaire et suffisant pour évaluer la viabilité écologique à la date *d* et l'évolution potentielle du système jusqu'à la date *d+n* :

1. de connaître les faits saillants de la trajectoire écologique de restauration, validée dans un contexte écologique pluriscalaire (variation de *d* et *s*);

2. de comprendre les contraintes majeures s'exprimant sur le stade réhabilité existant à la date *d*, et sur les processus fonctionnels contingentant la restauration du stade objectif à la date *d+n* ».

En conséquence, les recherches sont développées à partir de trois questions, illustrées sur le schéma dynamique de la restauration (figures 1, 2, 3), et respectivement relatives :

- 1. aux **trajectoires de restauration** des forêts réhabilitées, des stades de dégradation à l'écosystème objectif. Dans les faits, la trajectoire est reconstruite essentiellement jusqu'au stade réhabilité (parties 3.1 et 3.2). En effet, faute de stade de référence et de l'avancement relatif de la restauration, nous abordons peu la composition, la structure et le fonctionnement de l'écosystème objectif;

- 2. au **constat sur l'avancement de la restauration** dans le bassin-versant du Saignon (partie 4.1), et ce au travers de l'étude descriptive des écosystèmes (sols, phytocénoses et peuplements de Pin noir);

- 3. à la **viabilité** et au **fonctionnement des écosystèmes forestiers recréés** (parties 4.2, 4.3, 4.4), à partir de l'analyse de trois **attributs vitaux de l'écosystème** (Aronson et al., 1993, Le Floch et Aronson, 1995) et de l'expression des **contraintes écologiques à la dynamique** (Tilman, 1990).
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 1. Les parties 3.1 et 3.2 dans le schéma dynamique de la restauration au niveau du secteur Haut-Provençal (3.1) et des bassins versants expérimentaux (3.2)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 2. La partie 4.1 dans le schéma dynamique de la restauration au niveau des écosystèmes dans le bassin versant du Saignon</figcaption></figure>

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 3. Les parties 4.2 à 4.4 dans le schéma dynamique de la restauration des écosystèmes dans le bassin versant du Saignon</figcaption></figure>
## 2. Champs d'investigation

Les limites de l'investigation sont d'ordre géologique (substrats marneux les plus sensibles à l'érosion : terres noires, marnes noires et marno-calcaires) et biogéographique (homogénéité biocénotique supposée du secteur Haut-Provençal). Les sites d'études sont retenus en fonction de trois échelles géographiques emboîtées : le secteur biogéographique, le périmètre R.T.M., le bassin versant expérimental. Ceux-ci sont au nombre de trois, compromis entre le temps imparti à ces recherches (3 ans) et un souci de synergie avec les recherches réalisées par l'équipe « érosion torrentielle » du Cemagref de Grenoble.

## 3. Enoncé et justification des hypothèses retenues

Le plan qui suit organise la problématique à partir de deux hypothèses, elles mêmes déclinées en sous-hypothèses et déterminant directement chacune une partie des travaux.

**31. HYPOTHESE 1 : Une mise en perspectives de l'évolution des forêts du secteur Haut-Provençal durant les deux derniers siècles, au delà de retracer un fragment de leur trajectoire dynamique, met en lumière les déterminants des dynamiques forestières actives.**

→ TROISIEME PARTIE :

### QUELQUES TRAJECTOIRES DE RESTAURATION DES ESPACES FORESTIERS SUD-ALPINS

Une analyse descriptive statique est nécessaire mais rarement suffisante pour évaluer l'évolution à venir d'un écosystème. Un préalable important est de définir sa trajectoire dynamique, validée dans un contexte écologique pluriscalaire. Cette partie des travaux, souvent négligée ou réalisée à partir d'éléments bibliographiques, a été développée ici compte tenu de l'importante des actions anthropiques passées pour les écosystèmes considérés (dégradation puis recréation).

Nous tendons à satisfaire les cinq objectifs suivants :

- rappeler à partir d'exemples de terrain l'état de dégradation extrême, au 19ème siècle, des forêts et des substrats sensibles à l'érosion ;

- montrer, rétrospectivement et hors des débats passionnels de l'époque, le bien-fondé écologique du programme de restauration et de conservation des forêts sur substrat marneux ;

- discuter les méthodes utilisées pour la réhabilitation en vue de déterminer les éléments écologiques d'une stratégie minimale encore aujourd'hui utile ;

- montrer l'intérêt dynamique et stratégique du Pin noir, espèce pionnière cicatricielle sur substrats marneux ;

- enfin, s'affranchir au maximum des doutes subsistants sur toute interprétation de l'évolution des milieux, compte tenu de la prédominance du facteur anthropique dans l'expression de la végétation des Alpes du Sud.
On retrouve chacun de ces objectifs contenus dans quatre hypothèses énoncées à des échelles géographiques et temporelles complémentaires.

## 1. Echelle du secteur Haut-Provençal (1770-1995)

**HYPOTHESE** : Dégradés par des siècles de développement non durable, puis abandonnés, les forêts du secteur Haut-Provençal se recréent naturellement depuis 140 ans.

**CONSEQUENCES A VERIFIER** : Les paysages forestiers sud-alpins sont en pleine restructuration écologique. Ils se caractérisent encore aujourd'hui par des stades forestiers pionniers.

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

→ **SOUS-PARTIE 3.1.1. :**

### APERÇU SUR L'EVOLUTION ECOLOGIQUE DES FORETS DANS LES PREALPES DU SUD DEPUIS LA REVOLUTION

Quelle est la trajectoire naturelle des forêts dans les Préalpes du sud dans les étages supraméditerranéen et montagnard ? Quelles sont les forces qui l'orientent et les stades forestiers les plus dynamiques ? Quelle est la composition des stades non dégradés sur substrat marneux ? Comment ces dynamiques peuvent-elles suppléer la restauration artificielle ? Quel est le rôle original de la Restauration des Terrains en Montagne dans ce contexte régional ?

## 2. Echelle des Alpes-de-Haute-Provence (1877-1995)

**HYPOTHESE** : La réintégration d'écosystèmes dégradés dans le paysage est réalisée à la fois par l'action du restaurateur et la dynamique naturelle.

**CONSEQUENCES A VERIFIER** : Etat de dégradation des milieux. Structure et validité des modalités de réhabilitation à développer en synergie avec la dynamique naturelle.

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

→ **SOUS-PARTIE 3.1.2. :**

### ANALYSE DIACHRONIQUE (1877-1995) DE LA REINTEGRATION D'ECOSYSTEMES DEGRADES A PARTIR D'ARCHIVES PHOTOGRAPHIQUES DANS LES ALPES-DE-HAUTE-PROVENCE

La connaissance de l'état dégradé est toujours difficile à évaluer localement compte tenu de l'absence de données écologiques anciennes. Ainsi, il nous a paru indispensable de montrer par quelques exemples indiscutables, c'est-à-dire pour lesquels nous disposons de photographies, l'importance des changements intervenus depuis 130 ans.

Mais, au delà de ce premier objectif et à la lumière des réussites ou échecs du passé, nous cherchons aussi comment la restauration peut intégrer les concepts de base de l'écologie du paysage (structuration écologique du paysage, connections) pour améliorer ses méthodes et son efficacité. Le critère écologique décisif déclenchant une restauration, le dépassement d'un seuil d'irréversibilité, peut-il être seulement évalué au niveau de l'écosystème ? N'est-il pas judicieux d'y réfléchir à l'échelle du paysage, notamment dans le souci d'une
restauration econome ? Ainsi, loin de vouloir restaurer toute surface érodée, quelle limite fixer à la
réhabilitation ? Quelles zones cible identifier ? Comment tirer profit des dynamiques naturelles possibles dès la
phase de réhabilitation afin de faciliter la phase d'accompagnement ?

3. Les bassins versants expérimentaux (1830-1914)

HYPOTHESE : La surexploitation du milieu est le premier facteur de genèse des paysages érodés des bassins versants expérimentaux.

CONSEQUENCES A VERIFIER : L'état de dégradation écologique des substrats sensibles a justifié les travaux de lutte contre l'érosion et de restauration écologique.

-> SOUS-PARTIE 3.2.1. :

HISTOIRE DE L'OCCUPATION DE L'ESPACE JUSQU'EN 1914
DANS LES BASSINS DU SAIGNON, DU BRUSQUET ET DU LAVAL

Les cadastres napoléoniens présentent une image des milieux vers 1830, mise à jour en 1890. L'analyse du contexte agraire met en lumière la perception pragmatique de l'hétérogénéité/sensibilité/fertilité du milieu par des générations d'agriculteurs.

4. Les bassins versants expérimentaux (1948-1995)

HYPOTHESE : Dans les bassins versants expérimentaux, la restauration se poursuit par dynamique naturelle.

CONSEQUENCES A VERIFIER : Modalités, dont nature et vitesse, des successions.

-> SOUS-PARTIE 3.2.2. :

DYNAMIQUE DE LA VEGETATION
DANS LES BASSINS DU SAIGNON, DU LAVAL ET DU BRUSQUET

La dynamique récente, étudiée à partir des photographies aériennes et la construction de matrice de transition, poursuit et affine la connaissance des milieux, montrant les dynamiques réorganisant le territoire entre 1948 et 1995. Quelles sont les dynamiques naturelles à l'oeuvre ? Quelle est la dynamique de l'essence exotique introduite, le Pin noir ? Quels en sont les déterminants ? Quelles sont les conséquences pour la remontée biologique dans les peuplements de Pin noir ? Quelles sont les conséquences pour la poursuite de la réhabilitation des marnes demeurant aujourd'hui en érosion ?
32. HYPOTHESE 2 : Connaissant l'état d'avancement de la restauration, une approche fonctionnelle est nécessaire et suffisante pour mettre en évidence la dynamique et préciser la viabilité des systèmes réhabilités.

→ QUATRIEME PARTIE :

ETAT D'AVANCEMENT ET PRINCIPALES CONTRAINTES A LA DYNAMIQUE DE LA
RESTAURATION SUR SUBSTRATS MARNEUX

Compte tenu de la faiblesse des évolutions exprimées dans les peuplements de Pin noir matures sur substrat marneux et du manque d'éléments synchroniques de références, nous privilégions une approche fonctionnelle de la viabilité et de l'évolution des écosystèmes.

Un écosystème réhabilité ne peut être considéré comme écologiquement viable que s'il satisfait l'une des deux conditions suivantes : 1. il est susceptible d'une dynamique naturelle progressive ; 2. il est durablement en équilibre avec les facteurs écologiques (maturité maximale pour des conditions écologiques données).

Dans notre cas, le problème devient donc de savoir si l'évolution non exprimée du système est 1. le fait de processus qui, de par leur lenteur ou complexité, sont hors d'échelle temporelle par rapport aux méthodes d'investigation ou mal « anticipés » par l'analyse descriptive statique ; 2. le fait du dysfonctionnement d'un élément du système (si oui quelles en sont les conséquences).

Nous choisissons donc d'étudier la dynamique de l'écosystème en terme de contraintes écologiques et de contingence des processus de restauration, à partir de l'analyse détaillée de trois éléments participant fortement à la restauration. Ces trois attributs vitaux sont par ordre décroissant (supposé) d'importance : 1. le potentiel d'évolution du sol ; 2. le potentiel de renouvellement des espèces ligneuses ; 3. la durabilité de la strate arborée de Pin noir.

1. Constat préalable

HYPOTHESE : Dans le bassin versant du Saignon, sous pineraie de Pin noir monospécifique, équienne et âgée, la dynamique est très lente ou nulle.

CONSEQUENCES A VERIFIER : Un siècle après la réhabilitation des substrats marneux, le Pin noir n'a réussi qu'en partie à révéler le milieu.

→ SOUS-PARTIE 4.1. :

ANALYSE DES ECOSYSTEMES REHABILITES UN SIECLE APRES TRAVAUX
DANS LE BASSIN DU SAIGNON

Ce constat est énoncé à partir de trois observations :

- une grande diversité de conditions abiotiques (et donc de fonctionnement potentiel) existe sous une apparente homogénéité des peuplements et de la composition floristique, la jeunesse des sols.
- or, dans les pineraies de Pin noir sur substrat marneux n'ayant pas fait l'objet de travaux d'éclaircies, l'évolution floristique est nulle à très faible (constat dressé notamment par l'étude diachronique sur les 25-30 dernières années de relevés du milieu réalisés sur les placettes du réseau sylvicole « Pin noir » de l'I.N.R.A. Avignon).

- toutefois, dans les types de stations les plus fertiles (altitude supérieure à 1000 mètres, ubac, calcaires ou calcaires marneux), la mise en régénération des peuplements depuis le début des années 1980 a permis le retour significatif, en mélange au Pin noir, d'essences post-pionnières ou climaciques.

On cherche à détailler ce constat sur substrats marneux par l'étude pédologique, floristique et sylvicole des pineraies de Pin noir dans le bassin versant du Saignon. Cette approche descriptive et stationnelle dresse, sur une surface représentative, l'état d'avancement de la restauration 100 ans après les travaux.

## 2. Le potentiel d'évolution du sol

HYPOTHESE. La première contrainte à la dynamique est la lenteur de la restauration des sols.

CONSEQUENCES A VERIFIER : Sur ces régosols jeunes, la biostructuration du sol est difficile. La macrofaune intervient encore peu. Les communautés lombriciennes sont un attribut vital de l'écosystème à restaurer.

→ SOUS-PARTIE 4.2. :

### DIVERSITE, DISTRIBUTION ET DYNAMIQUE DES COMMUNAUTES LOMBRICIENNES
UN SIECLE APRES RESTAURATION FORESTIERE
DANS LE BASSIN DU SAIGNON

La pédogenèse met en avant deux types de processus complémentaires : l'altération physique du substrat et la biostructuration du sol, à partir de cette altérite et de la matière organique disponible. Le processus physique n'est pas retenu comme facteur premier de blocage, compte tenu du matériau et des données descriptives recueillies par ailleurs. Les processus de restauration conduisant à la biostructuration d'un sol sont par contre mal connus. De plus, les peuplements de Pin noir sont supposés peu favorables à leur activité d'incorporation de la matière organique dans le sol. C'est donc ce domaine que nous choisissons d'explorer par l'évaluation des populations d'un groupe animal considéré comme intervenant très en aval dans le fonctionnement des sols : les lombricidés. Est-ce que les lombrics peuvent être un indicateur, au niveau de la station, de l'état d'avancement relatif de la restauration du compartiment sol de l'écosystème ? Quelles dynamiques sont à l'oeuvre ?

## 3. Le potentiel de régénération des essences ligneuses

HYPOTHESE. La seconde contrainte à la dynamique est le potentiel de régénération en essences ligneuses.

CONSEQUENCES A VERIFIER : Formes de vie des espèces forestières (par strates, y compris la banque de semis et la banque de semences). Conditions de dissémination et de germination.
→ SOUS-PARTIE 4.3. :

APERÇU SUR LA DYNAMIQUE DE LA DIVERSITE DES ARBRES
UN SIECLE APRES RESTAURATION
DANS LE BASSIN DU SAIGNON

La régénération et la diversification des sous-étages dans les écosystèmes réhabilités sont-elles faibles ?
Cela rend t-il compte d'un dysfonctionnement, et si oui lequel ? La régénération et la diversification en essences
arborées indigènes sont-elles freinées par l'absence d'une diversité de semenciers suffisante ? L'inhibition de la
régénération est-elle de nature stationnelle ?

Une pré-approche est réalisée à partir de l'évaluation en abondance/dominance par strate et par comptage
de la densité des espèces ligneuses dans la banque de semis.

4. Durabilité de la strate arborée en Pin noir

HYPOTHESE. La troisième contrainte à la dynamique est la remise en cause de la durabilité de la strate de Pin noir par *Viscum album* L.

CONSEQUENCES A VERIFIER : L'infestation est indépendante du vieillissement des peuplements. L'infestation par le gui est récente et d'intensité croissante. La mortalité induite est forte.

→ SOUS-PARTIE 4.4 :

LA DYNAMIQUE PARASITAIRE DE Viscum album L. SUR PIN NOIR
DANS LE BASSIN VERSANT DU SAIGNON

La durabilité de la première génération de la strate arborée diminue avec le temps, mais la durée de vie du
Pin noir hors de son aire d'origine est mal connue. Néanmoins, si l'on considère que la régénération en Pin noir,
bien que lente, est présente (à vérifier par la sous-partie précédente), la durabilité du peuplement est assurée d'un
point de vue sylvicole. Toutefois, depuis quelques années, le Pin noir est fortement parasité par *Viscum album* L.
La régénération est parfois également guitée. La mortalité induite sur les arbres adultes est localement forte. La
durabilité du Pin noir dans la strate arborescente de l'écosystème n'est donc pas assurée d'un point de vue
écologique. Enfin, en ouvrant la strate arborescente, la mortalité modifie : 1. les contraintes à la dynamique de
l'ensemble des espèces végétales ; 2. le déroulement des dynamiques et des actions de gestion sur le terrain. Il
nous a donc paru important de comprendre quelles sont les modalités des évolutions à venir.
SECONDE PARTIE

CADRE ENVIRONNEMENTAL
# PRESENTATION DU CADRE ENVIRONNEMENTAL

## 1. Le secteur haut-provençal

## 11. Localisation et délimitation

Dans les Alpes sud-occidentales françaises, la délimitation de la zone préalpine inclut à l'est les villes de Gap, Digne, Entrevaux et est limitée au sud et à l'ouest par l'arrière-pays méditerranéen (Ozenda, 1981, 1985). Au sein de cette zone, le secteur haut-provençal (figure 1) représente les massifs et vallées se situant au sud de la ligne de partage des eaux Drac/Durance et à l'ouest des Préalpes grassoises. Dans les Alpes-Maritimes, la définition floristique des étages se modifie en liaison avec l'enrichissement en espèces nouvelles majeures (Ostrya carpinifolia, Fraxinus ornus dans le collinéen préalpin notamment). Le secteur haut-provençal inclut donc le Diois, les Baronnies, le Bochaine, le Buech, les chaînons du Mont Ventoux et de la montagne de Lure, le plateau de St-Christol à l'ouest de la Durance, ainsi que les Préalpes de Digne et de Castellane à l'est. Administrativement, le secteur haut-provençal unifie deux régions (Rhône-Alpes et Provence-Alpes-Côte d'Azur) et six départements (Alpes-de-Haute-Provence et Alpes-Maritimes, Drôme, Hautes-Alpes, Vaucluse et Var).

L'étude est réalisée exclusivement dans ce secteur biogéographique pour des raisons d'homogénéité géographique, climatique et biocénotique, d'acuité particulière des problèmes d'érosion et de forte représentation de plantations de pins noirs à renouvellement délicat. Toutefois, cela n'est qu'une limite a priori du plan de recherche et ne signifie aucunement que des situations comparables ne sont pas rencontrées en d'autres régions, Alpes-Maritimes, Cévennes et sud du Massif central notamment.

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 1. Zones et secteurs des Alpes occidentales françaises (Ozenda, 1981)</figcaption></figure>
## 12. Structuration climatique régionale

### 121. Structuration climatique zonale

#### 1211. Pluviométrie réduite et régime pluviométrique

L'angle de Gams, défini comme la cotangente du rapport Précipitation (en mm) sur Altitude (en m), présente l'intérêt de pouvoir discuter de la zonation pluviométrique horizontale d'un massif (Michalet, 1991). Les valeurs annuelles pour quelques stations du secteur haut-provençal distinguent deux groupes de stations : 1. les préalpines strictes (angle < 40°) comme Castellane, Digne, Laragne, Buis-les-Baronnies, Die ; 2. des stations relevant plutôt des Alpes intermédiaires (angle compris entre 40 et 50°) comme La Motte, Marcoux, Saint-André, Gap. L'unité pluviométrique n'est donc pas stricte, hors effet de l'altitude, dans ce secteur biogéographique.

Une approche saisonnière de l'angle de Gams (Pache et al., 1996) précise l'information bioclimatique, permettant notamment de distinguer plus clairement les influences méditerranéennes des effets d'abri et des vallées internes. Le secteur haut-provençal est divisé en deux parties distinguées par les valeurs de l'angle de Gams hivernal. La Haute-Provence est caractérisée par des angles hivernaux compris entre 45 et 55°, alors que la majorité du Diois (ainsi que les Préalpes maritimes à l'est) présente des angles compris entre 35 et 45°. D'un point de vue de l'angle de Gams estival (une approche de la zonation horizontale de l'aridité estivale), le secteur haut-provençal est homogène.

#### 1212. Températures réduites

Aucune étude précise de la zonation thermique horizontale (température réduite à une altitude donnée) n'existe pour l'ensemble du secteur haut-provençal. Seul Corcket (1997) a analysé les températures annuelles réduites à 600 m dans le Diois et les Baronnies. A l'intérieur de cette portion du secteur haut-provençal, les variations thermiques horizontales sont faibles, mais suffisantes pour que l'auteur distingue les Baronnies (température moyenne annuelle comprise entre 12 et 12.5°C à 600 m), plus chaudes que le Diois (10 à 12°C).

## 122. Structuration climatique verticale

### 1221. Gradients pluviométriques altitudinaux

Pas de données spécifiques ou locales dans les Alpes du Sud.

### 1222. Gradients thermiques altitudinaux

Les variations du climat thermique avec l'altitude ont été estimées dans les Alpes du Sud (Douguedroit et De Saintignon, 1970, 1974, De Saintignon, 1986, Douguedroit, 1987). Les auteurs distinguent quatre positions topographiques : fond de vallée, adret, crête, ubac et donnent des valeurs de température de base (minimale, maximale, moyenne) et des gradients thermiques altitudinaux pour les deux premiers topoclimats.

D'autre part, Douguedroit (1980) montre que l'écart entre les topoclimats est maximal pour la moyenne des maxima : fond de vallon et adret sont supérieurs de 2° à l'ubac. La discrimination la plus distincte est réalisée par les moyennes mensuelles des minima. Celles-ci présentent les topoclimats par ordre décroissant de chaleur : adret, ubac, fond de vallée (avec 1°C d'écart entre chaque).
Dans le tableau I et II, nous présentons les éléments du calcul disponible dans les Alpes du Sud à partir des températures minimales annuelles et moyennes annuelles.

<table><caption>Tableau I. Définition des topoclimats thermiques minima annuels dans les Alpes du Sud.</caption><thead><tr><td>Topoclimat</td><td>Minima moyen annuel au niveau de base</td><td>Gradient thermique (en °C par 100 mètres)</td><td>R²</td><td>Références</td></tr></thead><tbody><tr><td>Fond de vallon</td><td>8.8</td><td>-0.64</td><td>0.95</td><td>Douguedroit et De Saintignon, 1974</td></tr><tr><td>Adret</td><td>10.4</td><td>-0.55</td><td>0.84</td><td>Douguedroit et De Saintignon, 1974</td></tr><tr><td>Ubac</td><td>9.6</td><td>-0.64</td><td>n.d.</td><td>Idem + Douguedroit, 1980</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau II. Définition des topoclimats thermiques moyens annuels dans les Alpes du Sud</caption><thead><tr><td>Topoclimat</td><td>Moyenne annuelle au niveau de base</td><td>Gradient thermique (en °C par 100 mètres)</td><td>R²</td><td>Références</td></tr></thead><tbody><tr><td>Fond de vallon</td><td>14.8</td><td>-0.60</td><td>0.99</td><td>Douguedroit et De Saintignon, 1974</td></tr><tr><td>Adret</td><td>16.1</td><td>-0.61</td><td>0.94</td><td>Douguedroit et De Saintignon, 1974</td></tr></tbody></table>

Il est ainsi possible de reconstruire la zonation climatique altitudinale pour les Alpes du Sud à partir des températures moyennes et minimales annuelles (Tableau III). Ces données ne sont bien sûr que globales et indicatives, mais présentent une information biogéographique de premier ordre.

<table><caption>Tableau III. Définition altitudinale des isothermes minimum et moyens annuels dans les Alpes du Sud.</caption><thead><tr><td>Isotherme moyen annuel</td><td>Fond de vallon</td><td>Adret</td><td>Isotherme minimum annuel</td><td>Fond de vallon</td><td>Ubac</td><td>Adret</td></tr></thead><tbody><tr><td>13 °C</td><td>300 m</td><td>505 m</td><td>7 °C</td><td>280 m</td><td>405 m</td><td>620 m</td></tr><tr><td>12 °C</td><td>465 m</td><td>670 m</td><td>6 °C</td><td>435 m</td><td>560 m</td><td>800 m</td></tr><tr><td>11 °C</td><td>635 m</td><td>835 m</td><td>5 °C</td><td>595 m</td><td>720 m</td><td>980 m</td></tr><tr><td><strong>10 °C</strong></td><td><strong>800 m</strong></td><td><strong>1000 m</strong></td><td><strong>4 °C</strong></td><td><strong>750 m</strong></td><td><strong>875 m</strong></td><td><strong>1165 m</strong></td></tr><tr><td>9 °C</td><td>965 m</td><td>1165 m</td><td>3 °C</td><td>905 m</td><td>1030 m</td><td>1345 m</td></tr><tr><td>8 °C</td><td>1135 m</td><td>1325 m</td><td>2 °C</td><td>1060 m</td><td>1185 m</td><td>1525 m</td></tr><tr><td>7 °C</td><td>1300 m</td><td>1490 m</td><td>1 °C</td><td>1220 m</td><td>1345 m</td><td>1710 m</td></tr><tr><td><strong>6 °C</strong></td><td><strong>1465 m</strong></td><td><strong>1655 m</strong></td><td><strong>0 °C</strong></td><td><strong>1375 m</strong></td><td><strong>1500 m</strong></td><td><strong>1890 m</strong></td></tr><tr><td>5 °C</td><td>1635 m</td><td>1820 m</td><td>-1 °C</td><td>1530 m</td><td>1655 m</td><td>2075 m</td></tr><tr><td>4 °C</td><td>1800 m</td><td>1985 m</td><td>-2 °C</td><td>1695 m</td><td>1815 m</td><td>2255 m</td></tr><tr><td>3 °C</td><td>1965 m</td><td>2145 m</td><td>-3 °C</td><td>1845 m</td><td>1970 m</td><td>2435 m</td></tr><tr><td><strong>2 °C</strong></td><td><strong>2135 m</strong></td><td><strong>2310 m</strong></td><td><strong>-4 °C</strong></td><td><strong>2000 m</strong></td><td><strong>2125 m</strong></td><td><strong>2620 m</strong></td></tr><tr><td>1 °C</td><td>2300 m</td><td>2475 m</td><td>-5 °C</td><td>2155 m</td><td>2280 m</td><td>2800 m</td></tr><tr><td>0 °C</td><td>2465 m</td><td>2640 m</td><td>-6 °C</td><td>2315 m</td><td>2440 m</td><td>2980 m</td></tr></tbody></table>

## 123. Structuration climatique synthétique

Dans le secteur haut-provençal, les régimes pluviométriques sont de type Automne/Printemps/Hiver/Eté (APHE), bien que les variations pluviométriques entre les saisons ne soient marquées qu'en-dessous de 700 mètres d'altitude. Au-dessus de cette altitude, les postes météorologiques du secteur haut-provençal sont caractérisés par un climat de type subméditerranéen, sans mois sec au sens de Gaussen.
# 13. Structuration géomorphologique des paysages

## 131. Les niveaux d'organisation du paysage

On considérera quatre niveaux d'organisation du paysage :

- l'unité paysagère ;

- le versant type. En montagne, chaque unité paysagère est en général caractérisée par deux versants type différents ;

- le système géomorphologique, défini comme un faciès lithologique et géomorphologique, qui s'insère souvent à une même place dans le versant ;

- les types géopédologiques qui correspondent à « un type de substrat dans un contexte topographique » particulier (Ladier et al., 1996).

## 132. Les paysages du secteur haut-provençal

Dans cette présentation, nous n'aborderons pas la définition et la nomenclature possible des unités paysagères. Nous nous attach erons simplement à rappeler, au travers du tableau IV et des figures 2, 3 et 4, la nature des versants type et des systèmes géomorphologiques.

<table><caption>Tableau IV. Les systèmes géomorphologiques de la zone « Pin noir » des Préalpes présentés par ordre d'apparition théorique depuis de sommet du versant type (d'après Ladier et al., 1996, Corcket, 1997).</caption><thead><tr><td>Versant type</td><td>Système géomorphologique</td></tr></thead><tbody><tr><td>« Calcaire dur en pendage conforme »</td><td>Calcaire dur à pendage conforme</td></tr><tr><td></td><td>Eboulis ou grèze</td></tr><tr><td></td><td>Colluvions (pente et replat)</td></tr><tr><td></td><td>Badlands et colluvions marneuses</td></tr><tr><td>« Corniche calcaire »</td><td>Corniche calcaire</td></tr><tr><td></td><td>Eboulis ou grèze</td></tr><tr><td></td><td>Badlands et colluvions marneuses</td></tr><tr><td></td><td>Cône de déjection torrentiel</td></tr><tr><td>« Calcaire marneux en pendage inverse»</td><td>Calcaires marneux en pente forte</td></tr><tr><td></td><td>Colluvions, moraines</td></tr><tr><td>« Calcaire marneux en pendage conforme »</td><td>Calcaire marneux en pente moyenne</td></tr><tr><td></td><td>Colluvions, grèze, moraines (pente et replat)</td></tr><tr><td>« Colline secondaire »</td><td>Badlands et colluvions marneuses</td></tr><tr><td></td><td>Marno-calcaires</td></tr><tr><td>« Plateau karstique »</td><td></td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 2. Une unité paysagère composée d'un versant type « Calcaire dur en pendage conforme » et d'un versant « Corniche calcaire ». Schéma emprunté à Ladier et al. (1996).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 3. Une unité paysagère composée d'un versant type « Calcaire marneux en pendage normal » et d'un versant « Calcaire marneux en pendage conforme ». Schéma emprunté à Ladier et al. (1996).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 4. Une unité paysagère composée d'un versant type « Calcaire dur en pendage conforme » et d'une « Colline secondaire » marno-calcaire. Schéma emprunté à Ladier et al. (1996).</figcaption></figure>
## 133. Les types géopédologiques et les chaînes de sol

Les études des stations forestières en cours (Cratonf de Manosque pour les Préalpes de P.A.C.A. et Université de Grenoble pour le Diois/ Baronnies) permettront une analyse détaillée descriptive et fonctionnelle des sols dans les principaux systèmes géomorphologiques. Dans l'attente des résultats, notons que les sols du secteur haut-provençal sont caractérisés d'une façon générale par leur faible profondeur relative (et la xéricité édaphique induite), conséquence pour partie de l'action anthropique. Ce phénomène est naturellement très marqué sur le système géomorphologique « badlands et colluvions marneuses ».

## 14. Diversité des formations forestières

Les caractères généraux de la végétation forestière du secteur haut-provençal ont été présentés par les nombreux travaux descriptifs et cartographiques réalisés sur la végétation alpine et méditerranéenne, et quelques ouvrages de synthèse (Douguedroit, 1976, Ozenda, 1966, 1981, 1985).

La végétation est la résultante de la diversité naturelle et des facteurs contingentant son expression, à savoir les conditions climatiques, géomorphopédologiques, ainsi que les perturbations naturelles ou humaines. Reprenons donc les conséquences, en terme biologique et biogéographique, de la zonation de ces facteurs dans le secteur haut-provençal.

## 141. Zonalité d'ordre climatique de la végétation forestière (d'après Pache et al., 1996)

Les principales essences forestières potentielles de la zone préalpine *sensu stricto* des Alpes du Sud sont le chêne pubescent, le hêtre, le sapin, le pin sylvestre, l'épicéa. Le hêtre et le sapin sont principalement limités par la sécheresse annuelle. Le pin sylvestre est indifférent aux conditions climatiques. L'épicéa est potentiel, même si du fait de sa sensibilité à l'aridité estivale, il trouvera des conditions optimales en altitude. Enfin, le mélèze est présent dans la partie du secteur haut-provençal relevant d'un climat zonal de type Alpes intermédiaires (angle de Gams hivernal > 45°).

## 142. Etagement climatique de la végétation forestière

A partir des données de terrain et des connaissances climatologiques des séries (Dobremez et Vartanian, 1974, Ozenda, 1981), nous pouvons estimer que la définition thermique des étages est telle que :

- l'étage supraméditerranéen a une température moyenne annuelle supérieure à 10 °C. Il présente l'optimum du chêne pubescent, au travers de la série supraméditerranéenne occidentale du chêne pubescent. Le sommet du supraméditerranéen est approximativement égal à 800 m (fond de vallée) et 1000 m (adret) ;

- l'étage montagnard a une température moyenne annuelle comprise entre 6 et 10 °C. Il est représenté en grande partie par la série mésophile du pin sylvestre et potentiellement par la hêtraie et hêtraie-sapinière ;

- l'étage subalpin a une température moyenne annuelle comprise entre 2 et 6 °C et est représenté par le pin à crochets en zone préalpine *sensu stricto* et le mélèze en zone intermédiaire ; la base du subalpin est approximativement à 1500 m (fond de vallée) et 1650 m (adret).

## 143. Conséquences de la zonation géomorphologique

Le secteur haut-provençal est à la fois relativement homogène d'un point de vue lithologique et fortement hétérogène d'un point de vue géomorphologique. La végétation est globalement calcicole. Par contre, sa
répartition forme une mosaïque complexe qui, fortement orientée par le microclimat et donc dépendante de la géomorphologie/topographie, est également conditionnée par la sécheresse des sols et leur état relatif de dégradation.

## 144. Conséquences de l'action anthropique

Il s'agit sans doute du facteur le plus évident pour expliquer la biogéographie actuelle du secteur haut-provençal. L'importance des zones érodées ou dégradées, des landes, des pinèdes sylvestres et autres stades pionniers révèle les bouleversements écologiques survenus dans les derniers siècles (dégradation, mais aussi recolonisation). Il semble que l'ensemble du secteur a subi la même histoire, même si les formations forestières d'adret semblent plus perturbées (Douguedroit, 1976) et si les bassins marneux sont plus dégradés (ex. La Javie).

## 2. Bassin versant du Saignon

### 21. Présentation géographique (figure 5)

A 14 km au nord nord-est de Sisteron (Alpes-de-Haute-Provence), le Saignon est un affluent direct du Grand Vallon (et par suite de la Durance). Le bassin étudié est défini par rapport à son exutoire, matérialisé ici par l'ancien barrage d'irrigation construit en 1962 et totalement comblé par la marne en 1979 (Combes, 1981). La surface du bassin est égale à environ 380 ha. L'altitude varie entre 730 et 1474 mètres. Les expositions représentées sont essentiellement sud, est ou ouest, mais la topographie de la zone basse marneuse, très chahutée par l'érosion, fait apparaître des expositions nord et de nombreux fonds de talweg.

### 22. Contexte climatique

Les données climatiques présentées ont été calculées sur la période 1961-1986 à partir du poste météorologique de La Motte-du-Caire (maison forestière, en fond de vallée du Grand vallon à 690 m). La pluviométrie est de 787 mm/an, sans mois sec au sens de Gaussen. Les pluies estivales (juin à août) sont égales à 168 mm. Le régime pluviométrique est de type Automne/Printemps/Hiver/Eté (APHE). Le climat thermique est de type subméditerranéen, avec 4 à 5 mois froids (T < 7°C). La moyenne anuelle est de 10.2 °C. La moyenne des maxima du mois le plus chaud est égale à 28.3 °C, alors que la moyenne des minima du mois le plus froid est égale à - 4.2 °C.

La figure 6 présente une schématisation de l'étagement du facteur température. L'estimation pour chaque topoclimat est réalisée à partir de la température de base (corrigée par la station de La Motte) et des gradients thermiques altitudinaux présentés précédemment.
<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 5. Carte du bassin du Saignon au 1:25000 (source I.G.N.)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 6. Carte des isothermes moyens annuels dans le bassin du Saignon.</figcaption></figure>

## 23. Structuration géomorphopédologique

Le bassin du Saignon est un exemple d'unité paysagère comportant à la fois un versant « à corniche calcaire » et un versant à relief secondaire (« colline secondaire marneuse »). La crête terminale au nord-est est formée de calcaires durs du Tithonique. La partie immédiatement inférieure est composée de Terres noires de l'Oxfordien pour l'essentiel. Quelques gisements de schistes bruns très marneux du Bathonien en rive droite et des placages glaciaires indéterminés sont présents localement. La définition des systèmes géomorphologiques est présentée dans le tableau V.

<table><caption>Tableau V. Tableau synthétique des systèmes géomorphopédologiques dans le bassin du Saignon</caption><thead><tr><th>Système géomorphologique</th><th>Sous-système</th><th>Substrat Géomorphologie</th><th>Pédoséquences</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Formations superficielles indépendantes d'âge quaternaire</td><td>fluvio-glaciaire</td><td>dépôts morainiques</td><td>sol agricole, rendzine, sol brun calcaire, sol brun calcique</td></tr><tr><td>glissement</td><td>formation argilo-caillouteuse de versant</td><td>rendzine, sol brun calcaire, sol brun calcique</td></tr><tr><td>Calcaires et marno-calcaires du Jurassique supérieur et Crétacé</td><td>éboulis</td><td>éboulis</td><td>lithosol calcaire, rendzine</td></tr><tr><td rowspan="4">Terres noires et autres marnes du Jurassique</td><td>calcaire en place</td><td></td><td>lithosol calcaire, rendzine, sol brun calcaire, sol brun calcique</td></tr><tr><td>alluvions torrentielles contemporaines</td><td>aterrissement de la retenue</td><td>sol alluvial à cailloux marneux grossiers, sol gris alluvial</td></tr><tr><td>alluvions torrentielles anciennes</td><td>aterrissement du Quaternaire</td><td>régosol profond, sol brun calcaire</td></tr><tr><td>colluvions marneuses de bas de pente</td><td>colluvions limoneuses</td><td>régosol colluvial, sol brun calcaire</td></tr><tr><td></td><td>marnes en place</td><td>marnes noires</td><td>régosol, sol brun calcaire</td></tr></tbody></table>
La variété des sols comprend (figure 7) : éboulis calcaires, rendzines, sols rouges méditerranéens sur anciens glacis, sols bruns calcaires, régosols et sols bruno-calcaires, sols bruts d'érosion sur marnes (Delhumeau, 1985).

## 24. Diversité des biocénoses

La végétation sera étudiée en détail, avec cartographie dans les parties 322. et 41. Notons simplement, pour présenter le site, la présence d'un espace pastoral sous-exploité (pelouses embroussaillées et landes à genêt cendré), la part importante de reboisements de pin noir sur marnes, et quelques chênaies ou hêtraies sur calcaire ou colluvions.

## 25. Contextes humain, économique et forestier

La Motte-du-Caire compte 438 habitants permanents en 1990. L'économie locale est basée sur l'arboriculture (pommes notamment). Il n'y a aucun résident et aucune culture dans le bassin du Saignon. La majorité des parcelles du bassin appartient à 3 propriétaires (dont l'état). L'agriculture se résume à un troupeau bovin d'environ 20 têtes.

D'un point de vue forestier, les peuplements du Saignon font partie de la Forêt domaniale du Grand Vallon (parcelles 19, 21, 22, 23, 24, 25). Elle présente une majorité de peuplements de Pin noir d'Autriche, âgés de plus de 80 ans et à rôle premier de protection. Peu de travaux d'amélioration ont été réalisés avant les années 1990. Depuis cette date, les forêts du bassin sont très bien desservies par les pistes forestières, sauf le haut du versant en rive droite du ravin du Saignon. Le risque d'incendie est faible mais non nul. Le plan d'aménagement 1991-2010 réaffirme le rôle de protection de la forêt du Grand-Vallon, associé à un rôle de production. L'effort principal de gestion est porté à la régénération des peuplements résineux en mauvais état sanitaire (effort de régénération de 273.4 ha en 20 ans). Les parcelles du Saignon doivent arriver en coupe à partir de 2002.

## 26. Originalités dans le cadre expérimental

Le site est retenu en accord avec les objectifs généraux de recherche et présente quatre originalités principales :

1. un bassin ayant fait l'objet d'une restauration des seules zones les plus dégradées ;

2. des zones en dynamique à partir des zones restaurées ;

3. des travaux actuels de génie civil du service R.T.M. ;

4. des peuplements anciens à régénération incertaine (vif intérêt de l'O.N.F. de Sisteron).
<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 7. Carte des sols du bassin du Saignon (Delhumeau, 1985)</figcaption></figure>
## 3. Bassin versant du Brusquet

### 31. Présentation géographique (figure 8)

Situé sur la commune du Brusquet à 8 km au nord-est de Digne (Alpes-de-Haute-Provence), en remontant la vallée de la Bléone, le bassin versant du Brusquet présente 108 ha presque entièrement restaurés par reboisement. L'altitude varie entre 802 et 1263 m ; les expositions sont nord-ouest et nord, auxquelles il faut ajouter un replat sommital.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 8. Carte du bassin du Brusquet au 1:25000 (source I.G.N.)</figcaption></figure>

### 32. Contexte climatique

Les données climatiques présentées ont été calculées sur la période 1984-1993 sur les deux postes Cemagref dits de « la pépinière » et de « la Blache » (Meunier et al., 1995).

La pluviométrie est respectivement égale à 822 (pépinière) et 894 mm par an. Les pluies maximales enregistrées sur 24 heures sont d'environ 100 mm. L'angle de Gams à Marcoux (700 m d'altitude) est égal à 51 pour l'hiver et 48 pour l'été (Pache, communication personnelle). Il n'y a pas de mois sec. La température moyenne annuelle est égale à 10.2 (à Marcoux), avec 4 à 5 mois froids à $T < 7°C$.

La figure 9 présente une schématisation de l'étagement de la contrainte température. L'estimation pour chaque topoclimat est réalisée à partir de la température de base (corrigée par la station de Marcoux) et des gradients thermiques altitudinaux.
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 9. Carte des isothermes moyens annuels dans le bassin du Brusquet.</figcaption></figure>
33. Structuration géomorphologique et pédologique : « les régosols du bassin du Brusquet. Synthèse des travaux réalisés<fnref n="1" /> ».

331. Problématique pédologique générale sur substrats marneux

Le sol est l'interface entre le substrat géologique, dont il représente une altération, et la végétation. Il constitue à la fois le compartiment de l'écosystème qui subit le processus d'ablation et celui qui détermine la végétation supportée et protectrice. Il est donc intéressant d'étudier les sols à plusieurs titres :

- pour mieux connaître la sensibilité à l'érosion des divers sols du bassin versant, des plus superficiels en érosion active aux colluvions stabilisées ou potentiellement mobilisables.

- pour analyser l'effet de la végétation sur la reconstitution et la fixation des sols, notamment le rôle des pins noirs introduits dans le cadre de la Restauration des Terrains en Montagne.

- pour évaluer le potentiel dynamique de la végétation protectrice (colonisation naturelle, revégétalisation, reboisement). Dans les zones pédologiquement les plus dégradées, le sol peut devenir la cause du blocage de la dynamique progressive de la végétation.

Dans ce but, plusieurs études ont été réalisées sur le bassin du Brusquet (Laroche, 1991, Sartore, 1993), mais aussi sur le bassin versant du Moulin (Sartore, 1993) ; d'autres sont en cours sur plusieurs sites sud alpins, incluant ceux de Draix et du Brusquet. Le document ci-après se propose de résumer et discuter les principaux résultats obtenus à ce jour sur le bassin versant du Brusquet.

332. Essai de typologie des sols

3321. L'approche par systèmes géomorphologiques

L'étude des sols nécessite d'une part l'analyse descriptive des différents horizons mais aussi une analyse des mécanismes et des causes de la formation et de l'évolution des sols. Dans le bassin versant du Brusquet, les principaux facteurs abiotiques modifiant la pédogenèse sont les variations du substrat géologique, la géomorphologie générale et les variations du relief, facteurs conditionnant également l'érosion.

Le substrat géologique du bassin versant du Brusquet se partage entre les marnes noires du Toarcien (zone basse jusqu'à la cote 950 m environ) et de l'Aalénien supérieur et les marno-calcaires de l'Aalénien inférieur. Très localement peuvent subsister des placages de matériels du Quaternaire. D'un point de vue géomorphologique, il convient de distinguer les marnes du Toarcien et de l'Aalénien, donnant des reliefs profondément ravinés, des marno-calcaires de l'Aalénien produisant des ravines consolidées. Toutefois, une analyse plus détaillée des situations topographiques (pente, exposition, altitude) est indispensable pour comprendre dans le détail les processus pédogénétiques qui s'expriment. L'influence de la mésotopographie est d'autant plus évidente que les milieux ont subi de profondes dégradations par l'érosion, ce qui a tout à la fois appauvri les sols et hétérogénéisé leur distribution spatiale.

<footnote n="1">¹ VALLAURI, D. 1995. Les régosols du bassin du Brusquet : sensibilité à l'érosion et facteurs de la pédogenèse. Synthèse des travaux réalisés. In Compte-rendu n°3, BVRE Draix. Collection Etudes, Editions Cemagref, pages 243-248.</footnote>
### 3322. Types identifiés

Les types décrits ci-dessous font essentiellement appel à la classification de Laroche (1991), tentant d'expliquer l'origine génétique des sols. Les caractéristiques des types n'ont pas de représentativité statistique, faute d'un nombre suffisant de profils observés. De même, l'inventaire ci-après n'a pas la prétention d'être exhaustif. D'autre part, ces types ne sont que difficilement comparables à ceux de Sartore (1993), qui ne reprend que trois grands types classiques (Lithic ou typic udorthents, typic eutrochreps<fnref n="2" />) mais approfondit l'analyse de leur répartition spatiale (relations avec les critères principaux de la morphologie des terrains).

D'une façon générale les sols sont caractérisés par une faible profondeur et une texture à tendance dominante limoneuse (résultat d'altération des marnes).

### 33221. Système géomorphologique sur marnes noires

* Régosols d'apports allochtones sur marnes du Toarcien (type 1 de Laroche)

Sols à deux horizons, le premier d'origine allochtone à texture limono-argileuse, le second étant le substrat du Toarcien en place peu altéré. Epaisseur de l'horizon A variant de 25 à 50 cm.

NB. Un relevé met en évidence un horizon B compact et profond (supérieur à 1 mètre), d'origine mal identifiée.

* Régosols peu épais sur marnes noires altérées in situ (type 2 de Laroche) : sols à matrice noire, issus de l'altération des marnes en place. Sols rares, limités à des situations topographiques bien précises (bas de pente de ravin non soumis à l'érosion). Epaisseur de l'horizon A égale à 25 cm.

* Régosols épais sur marnes noires de l'Aalénien altérées in situ (Type 4 de Laroche) : sols épais (horizon A variant de 24-80 cm) à pierrosité faible sur roche mère marneuse et pente moyenne.

### 33222. Système géomorphologique sur marno-calcaires

* Régosols à pierrosité importante sur pente forte (type 3 de Laroche) : sols à pierrosité importante et grossière (5-10 cm) et profondeur moyenne (horizon A égal à 20 cm, B/C à 10 cm) sur roche mère marno-calcaire.

NB. Un relevé met en évidence un horizon B compact et profond (épaisseur supérieure à 1 mètre), d'origine mal identifiée.

* Régosols épais sur marno-calcaires altérés in situ (Type 4 de Laroche) : sols épais (horizon A égal à 24-80 cm) à pierrosité faible et de petite taille sur roche mère marno-calcaire et pente moyenne.

### 33223. Système géomorphologique sur placages peu épais du Quaternaire

* Sols sur placage peu épais (type 5 de Laroche) : sols de couleur brun orangé (épaisseur de l'horizon A égal à 30 cm), à pierrosité très fine (0.5 à 1 cm). Placages peu épais, substrat marneux sous-jacent.

### 3323. Caractéristiques et fonctionnement des sols

Les caractéristiques physiques principales (macroporosité, microporosité, épaisseur) des types décrits ci-avant sont résumées dans le tableau VI.

<footnote n="2">² Classification américaine des sols</footnote>
<table><caption>Tableau VI. Valeurs moyennes pour chaque horizon diagnostic de la macroporosité (MP en %), de la microporosité (mP en %) et de l'épaisseur (E en cm)</caption><thead><tr><th rowspan="2">Système géomorphologique</th><th rowspan="2">n° de type (Laroche, 1991)</th><th colspan="3">Horizon A</th><th colspan="3">Horizon B/C</th></tr><tr><th>MP</th><th>mP</th><th>E</th><th>MP</th><th>mP</th><th>E</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Marnes noires</td><td>1</td><td>37</td><td>25</td><td>25</td><td>35</td><td>20</td><td>5-10</td></tr><tr><td>2</td><td>37</td><td>19</td><td>24</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>4</td><td>43</td><td>26</td><td>24-77</td><td>35</td><td>24</td><td>40-70</td></tr><tr><td rowspan="2">Marno-calcaires</td><td>3</td><td>55</td><td>20</td><td>20</td><td></td><td></td><td>10</td></tr><tr><td>4</td><td>43</td><td>26</td><td>24-77</td><td>35</td><td>24</td><td>40-70</td></tr><tr><td>Placages quaternaires</td><td>5</td><td>62</td><td>16</td><td>30</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

Le type 4 de Laroche est, du fait conjugué de sa porosité forte (69 %) et de son épaisseur, le sol ayant la meilleure capacité de rétention.

D'autre part, à partir de mesures de résistance mécanique des sols (pénétromètre superficiel) et de perméabilité, Laroche estime respectivement la cohésion et l'infiltration des types présentés (tableau VII).

<table><caption>Tableau VII. Classes de cohésion et d'infiltration pour chaque horizon diagnostic.</caption><thead><tr><th rowspan="2">Système géomorphologique</th><th rowspan="2">n° de type (Laroche, 1991)</th><th>Horizon A</th><th>Horizon B/C</th></tr><tr><th>Cohésion / infiltration</th><th>Cohésion/Infiltration</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Marnes noires</td><td>1</td><td>forte / moyenne</td><td></td></tr><tr><td>2</td><td>moyenne / moyenne</td><td></td></tr><tr><td>4</td><td>forte / moyenne</td><td>forte / moyenne</td></tr><tr><td rowspan="2">Marno-calcaires</td><td>3</td><td>faible / rapide</td><td>inconnue / moyenne</td></tr><tr><td>4</td><td>forte / moyenne</td><td>forte / moyenne</td></tr><tr><td>Placages quaternaires</td><td>5</td><td>faible / rapide</td><td></td></tr></tbody></table>

Les sols sur substrats marneux et marno-calcaires (sauf type 3 à forte pierrosité et pente) ont une cohésion forte et une capacité d'infiltration moyenne.

### 333. Les humus

La grande variabilité spatiale des conditions du milieu (topographie, végétation) a largement influencé les processus d'humification. Sartore (1993) a cartographié divers types d'humus (Humimor, Hemimor, Lignomor, Mormoder, Leptomoder, Lignomoder, Mullmoder, Vermimull, Rhizomull). D'une façon générale, quand il y a présence d'humus au sol, les types Mull occupent la partie basse du bassin versant, où il y a à la fois confluence d'eau et un peuplement forestier de moindre densité. Les humus de types Moder occupent plus de la moitié de la surface du bassin versant et se rencontrent dans la partie moyenne et haute de celui-ci, à couverture forestière résineuse monospécifique extrêmement dense.

### 334. Répartition des types de sols

En dehors des aspects strictement cartographiques, les études réalisées confirment clairement l'importance des relations entre la géomorphologie générale et la répartition des sols et des humus. Ainsi, Sartore (1993) note que dans 77 % des cas en position « versant » les sols présents sont de type Typic eutrochreps (profondeur supérieure à 50 cm et présence d'un horizon d'accumulation d'argile), de même que pour 53 % des positions « talweg ». L'information serait sans doute encore plus nette si la distinction entre haut et bas de versant/ talweg avait été faite, c'est-à-dire entre des zones de départ et d'accumulation par colluvionnement. Dans 64 % des cas
en position « crêtes », les sols sont de type Lithic udorthents (profondeur inférieure à 50 cm, horizons peu différenciés). Par contre, pour la position « plateau », les fréquences sont beaucoup plus partagées, du fait de la définition trop imprécise des trois types de sols et la plus forte influence d'autres facteurs de variations (moindre impact de l'érosion). Il conviendrait donc de moduler et/ou de préciser les résultats par une analyse plus fine des conditions de milieu (topographie très locale, végétation notamment).

## 335. Conclusion générale

### 3351. Caractères généraux des sols

Les sols sur substrats marneux du bassin versant du Brusquet sont peu évolués et récents (peu épais et à horizons peu différenciés). En liaison avec les processus d'érosion, ils apparaissent très influencés par les variations du modelé de terrain (géomorphologie et topographie). Le matériel d'altération des marnes est de granulométrie fine (40 à 60 % de limons), composé principalement en limons fins de taille comprise entre 2 et 20 µm.

La macroporosité varie de 35 à 55 % sur marnes et marno-calcaires. Sur les mêmes substrats, la microporosité est moins variable (19 à 26 %). Globalement, la porosité représente environ 55 à 75 % du volume du sol. Cela constitue une capacité de rétention en eau non négligeable malgré les faibles épaisseurs des sols. Les plus profonds (type 4 de Laroche), situés essentiellement dans la partie amont du bassin, ainsi que les sols les plus poreux à pierrosité forte (type 3 de Laroche), possèdent une capacité de rétention 1.5 fois plus importante que les sols d'apport sur marnes noires (type 1) présents dans la partie aval du bassin versant.

### 3352. La sensibilité des sols à l'érosion

Il est délicat d'estimer la variabilité de la sensibilité des sols à l'érosion à partir des données présentées. Celle-ci varie classiquement avec la granulométrie (les limons fins sont les plus sensibles), la structure, le pourcentage de matières organiques. Toutefois, le tableau 6 donne d'ores et déjà des informations sur la cohésion des matériaux de chaque horizon. En dehors des régosols à pierrosité importante sur pente forte (type 3 de Laroche), la cohésion des sols sur substrat marneux semble peu variable. Pour évaluer plus précisément la sensibilité à l'érosion, il conviendrait alors d'étudier le fonctionnement hydrologique des sols dans le bassin versant (intensité et influence des écoulements superficiels sur l'érosion en fonction de la position dans le bassin versant).

### 3353. Les potentialités végétales

La distribution de la végétation naturelle des roubines (badlands sur substrats marneux des anglo-saxons) est très largement sous l'influence du niveau de dégradation passé des sols et de l'intensité actuelle de l'érosion (Brown et al., 1971, Goetz et al. 1986, Guardia et al., 1992). Comme les sols (et en relation avec eux), les communautés végétales s'organisent à partir de gradients dont la géomorphologie et la topographie locale semblent les descripteurs les plus efficaces.

Dans le cas du bassin versant du Brusquet (couverture végétale monospécifique, de même origine génétique et peuplements équiennes), les variations dendrométriques du peuplement devraient refléter assez rigoureusement les différences de potentialités de chacun des sols. D'où l'intérêt de l'étude des relations sols / peuplements dans le but de répondre aux nombreuses questions se posant sur le renouvellement et la diversification de la couverture végétale protectrice.
## 34. Diversité des biocénoses du bassin du Brusquet

La végétation sera étudiée en détail, avec cartographie dans la partie 322. Notons simplement, pour présenter le site et d'après la carte de la végétation au 1:50000 (Archiloque et al., 1970), la présence de pelouses à *Aphyllantes*, d'éboulis à *Calamagrostis argentea* et *Vincetoxicum officinale*, de reboisements de pin noir sur lavandaie et de pinèdes sylvestres en adret. A proximité, il existe des zones de chêne pubescent, de chêne vert (série latérale).

## 35. Contextes humain, économique et forestier

La commune du Brusquet compte près de 800 habitants en 1990. Elle est en augmentation significative ces dernières années du fait de sa proximité avec Digne, préfecture du département, et de sa position sur la D 900.

La totalité du bassin du Brusquet est forestier. Il est composé des parcelles 203, 205, 206, 210, 218 de la forêt domaniale de Haute Bléone (reboisements en Pin noir âgés de plus de 100 ans) et de parcelles de la forêt communale de La Javie (versant sud-ouest colonisé par le Pin sylvestre). Le plan d'aménagement 1988-2007, révisé en 1995, rappelle l'importance du rôle de protection de ces parcelles et l'urgence du renouvellement du fait de l'infestation des peuplements par le gui et les risques de chablis. De plus, il note deux contraintes aux travaux de régénération : 1. limiter l'impact paysager ; 2. limiter les reprises d'érosion. Le haut du bassin est consigné en amélioration ; le bas du versant en régénération.

## 36. Originalités dans le cadre expérimental

Le site est retenu en accord avec les objectifs généraux de recherche et présente trois originalités principales :

1. c'est un bassin ayant fait l'objet d'une restauration importante (>60 % de la surface du bassin) et avec une formation forestière couvrant près de 80 % ;

2. il est composé de peuplements anciens à régénération et état sanitaire délicats ;

3. c'est un bassin expérimental du Cemagref pour la quantification de l'érosion (division Protection contre les érosions).
## 4. Bassin versant du Laval (Draix)

## 41. Présentation géographique (figure 10)

Situé sur la commune de Draix à 10 km au nord-est de Digne (Alpes-de-Haute-Provence), dans la vallée du Mardaric (affluent de la Bléone), le bassin du Laval a une surface de 86 ha. L'altitude varie entre 847 et 1259 m ; les expositions sont sud-est, sud, nord, nord-ouest.

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 10. Carte du bassin du Laval au 1:25000 (source I.G.N.)</figcaption></figure>

## 42. Contexte climatique

Les données climatiques présentées ont été calculées sur la période 1984-1993 à partir des 3 postes Cemagref dit du « Laval », du « Sévigné », de « la Pompe ».

La pluviométrie annelle est égale à 868 (Laval), 799 (Sévigné) et 904 (la Pompe) mm par an. Les pluies maximales enregistrées sur 24 heures sont d'environ 100 mm. Il n'y a pas de mois sec. Le climat thermique est de type subméditerranéen. La température moyenne annuelle est égale à 10.2 °C (à Marcoux), avec 4 à 5 mois froids à T < 7°C. La figure 11 présente une schématisation de l'étagement de la contrainte température. L'estimation pour chaque topoclimat est réalisée à partir de la température de base (corrigée par la station de Marcoux) et des gradients thermiques altitudinaux.
<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 11. Carte des isothermes moyens annuels dans le bassin du Laval.</figcaption></figure>

## 43. Structuration géomorphologique et pédologique

Le bassin de Draix est un exemple d'unité paysagère comportant un versant « à corniche calcaire » profondément érodé. Les systèmes géomorphologiques sont composés de « terres noires » de l'Oxfordien et quelques zones de colluvions d'origine fluvio-glaciaire ou torrentielle (tableau VIII).

<table><caption>Tableau VIII. Tableau synthétique des systèmes géomorphopédologiques dans le bassin du Saignon</caption><thead><tr><td>Système géomorphologique</td><td>Sous-système</td><td>Substrat Géomorphologie</td><td>Pédoséquence</td></tr></thead><tbody><tr><td>Formations superficielles d'âge quaternaire</td><td>colluvions fluvio-glaciaires remaniées</td><td>dépôts morainiques</td><td>sol brun calcaire, sol brun calcique</td></tr><tr><td>Terres noires et autres marnes du Jurassique</td><td>alluvions torrentielles contemporaines</td><td>lit du torrent non stabilisé</td><td></td></tr><tr><td></td><td>marnes en place</td><td>marnes noires</td><td>régosol, sol brun calcaire</td></tr></tbody></table>

## 44. Diversité des biocénoses

La végétation sera étudiée en détail, avec cartographie dans la partie 322. Notons simplement, pour présenter le site et d'après la carte de la végétation au 1 : 50000 (Archiloque et al., 1970), des pelouses à *Aphyllantes*, des lavandaies, des chênaies pubescentes, des pinèdes sylvestres, ainsi qu'un groupement de ripisylve à Peuplier blanc ou Aulne blanc. A proximité, il existe des hêtraies et hêtraies-sapinières (exposition nord et ouest et altitude supérieure à 900 m).

## 45. Contextes humain, économique et forestier

La commune de Draix compte environ 90 habitants en 1990. L'activité économique principale de la commune est l'agriculture. De nombreux habitants sont salariés à Digne. Le bassin du Laval ne présente plus ni