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Même un faible apport en nutriments stimule la croissance des arbres et des sous-arbrisseaux dans la zone de transition à la limite de la forêt, et modifie l’écosystème alpin. C’est ce que montre une expérimentation mondiale unique sous la direction de chercheurs du SLF.
On sait qu’en principe, les basses températures (5° et moins) limitent la croissance des plantes à la limite de la forêt. Aujourd’hui, une étude à long terme montre que même une faible quantité de nutriments, comme celle que peut apporter le vent par exemple, va améliorer la croissance et donc influencer l’équilibre écologique.
La limite actuelle de la forêt, qui se trouve en Suisse à environ 2000 m d’altitude, est le résultat de ce qu’on appelle le Petit âge glaciaire au XIXe siècle, et de l'utilisation agricole, y compris le déboisement jusqu'au milieu du 19e siècle. Sur le Stillberg, une placette d’essai du SLF située à 2000 m d’altitude, quelque 92 000 arbres (arolles, pins de montagne et mélèzes) ont été plantés depuis 1950 sur une surface de 5 hectares. Sur des parcelles du Stillberg, une équipe de recherche, sous la direction de Christian Rixen, expert au SLF, a effectué une expérience de fertilisation unique au monde sur certains arbres (mélèzes et pins de montagne).
Pendant une période de 12 ans (2004-2016), une quantité relativement faible de nutriments a été apportée, entre autres de l’azote (N), 15-30 kg par hectare et par année. Alors que les mélèzes ont réagi relativement vite après deux ans, avec une croissance plus rapide, les pins de montagne ont nécessité une période plus longue, et leur croissance ne s’est accélérée qu’après 5 à 6 ans. Les buissons comme les myrtilles ont également réagi après seulement quelques années, et de plus en plus au fur et à mesure de l’expérience de fertilisation.
Cette étude sur la fertilisation expérimentale à la limite de la forêt a montré que :
- même une faible quantité de nutriments, comme celle que le vent peut apporter dans un écosystème, a une influence sur la croissance des plantes à la limite de la forêt ;
- la masse critique – celle qui indique la sensibilité des écosystèmes aux apports et aux concentrations de polluants atmosphériques – se situe en dessous de 15 kg N/ha et par année dans la zone de transition (écotone) de la limite de la forêt.
Les résultats de cette étude longitudinale montrent donc que la limite alpine de la forêt est un écosystème très finement équilibré, qui réagit de manière sensible à de petits apports de nutriments. De tels apports par l’atmosphère, en relation avec le réchauffement climatique, vont vraisemblablement stimuler la croissance à la limite de la forêt.