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L’EXPÉRIENCE D’IRRIGATION DANS LE BOIS DE FINGES
Pour comprendre les causes du dépérissement des pins du bois de Finges (VS), le WSL a mené depuis l’été 2003 une expérience d’irrigation contrôlée. Son objectif : comparer les réactions de plusieurs centaines de pins sur des parcelles forestières irriguées avec celles d’arbres qui continuent à ne recevoir que des quantités naturelles de pluie.
Texte et photos de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL. Étude dirigée par le Dr Marcus Schaub
Pour mieux comprendre les effets à moyen et long termes des périodes de sécheresse sur les forêts, il faut examiner les résultats d’essais menés dans des régions arides à l’aide de séries de mesures locales de longue durée.
Le bois de Finges offre les meilleures conditions pour réaliser ces essais. C’est donc là, dans la plus grande forêt de pins intacte de Suisse, qu’une équipe de chercheurs du WSL a lancé une expérience sur trente ans. La température annuelle moyenne y est de 10.6° C, et la somme des précipitations annuelles s’élève à 575 mm (moyennes entre 1995 et 2014).
En moyenne sur ce site expérimental de 1,2 hectare, les pins ont 120 ans et mesurent 11 mètres de haut. Le site comprend 876 arbres répartis sur huit parcelles de 1000 m2 chacune (voir illustration). Quatre d’entre elles sont arrosées par aspersion entre avril et octobre et recueillent en plus chaque année 600 mm de précipitations. Les arbres des quatre autres parcelles croissent dans des conditions naturelles, à savoir relativement sèches.
Adaptation des arbres
Le WSL a détecté des réactions rapides et plus fortes des traits fonctionnels des arbres au-dessus du sol par rapport aux traits fonctionnels de leur partie souterraine. La modification des traits fonctionnels au-dessus du sol pendant les premières années d’irrigation a augmenté la demande en eau. Les arbres se sont adaptés en augmentant la biomasse racinaire au cours des dernières années d’irrigation, ce qui a entraîné une augmentation du taux de survie des pins sylvestres dans les parcelles irriguées. Cependant, après avoir atteint un pic en 2006, l’ampleur de l’impact de l’irrigation sur un certain nombre de variables liées aux arbres a diminué au cours des années suivantes. Cette tendance à la baisse après avoir atteint le pic peut indiquer que l’approvisionnement constant en eau au fil des ans n’a pas permis de répondre à la demande en eau progressivement croissante liée à l’augmentation des activités de végétation. Les résultats indiquent que l’augmentation de la disponibilité en eau à long terme a modifié les propriétés des arbres et de l’écosystème de telle sorte qu’un nouvel équilibre entre la disponibilité en eau du sol et la demande en eau est atteint, ce qui a modifié les conditions limites de l’écosystème. L’irrigation a également stimulé le taux de décomposition foliaire au niveau de l’écosystème, la biomasse du corps fructifère fongique et l’abondance de la régénération chez les espèces de feuillus.
Résultats actuels
Presque immédiatement après le début des recherches en 2003, la production de fructifications de mycorhizes a nettement augmenté sur les parcelles irriguées. Après une année de décalage, les pins y produisent depuis 2004 des cernes plus larges et des aiguilles plus longues qu’auparavant. La longueur des pousses et la densité du peuplement ont également augmenté par la suite.
L’irrigation a en outre accéléré la croissance des racines et, à partir de l’été 2006, accru la biomasse, en particulier celle des racines fines (Brunner et al. 2009). La période de croissance des arbres irrigués s’est allongée de deux à cinq semaines (Eilmann et al. 2010).
Conditions limites de l’écosystème
Sur l’ensemble de la période expérimentale de 2003 à 2019, l’expérience d’irrigation a permis de suivre les trajectoires de récupération des arbres et de l’ensemble de l’écosystème non soumis à des conditions sèches naturelles. Les données sur seize ans ont montré que l’irrigation a amélioré la disponibilité en eau du sol, et que les pins sylvestres de 120 ans ont retrouvé leur vigueur en augmentant la longueur des pousses, la longueur des aiguilles et la surface foliaire, et en diminuant la défoliation.
L’irrigation n’a toutefois pas favorisé la régénération des pins sylvestres, réputés vulnérables aux sécheresses extrêmes (Bose et al. 2022).