Conclusion

Dans le contexte du changement climatique, les rôles importants des forêts se trouvent à la fois dans la séquestration du carbone en surplus dans l’atmosphère et dans la production intensive de bois-énergie susceptible de se substituer à l’émission de carbone fossile équivalente. Les options de gestion de peuplements d’arbres dédiés à la production de biomasse et d’énergie incluent les pratiques de débroussaillage et dépressage dont nous avons analysé l’impact à court terme sur les flux d’énergie d’eau et de carbone. Nous avons examiné les conséquences de ces pratiques sur les échanges d’énergie, d’eau et de carbone sur deux jeunes peuplements juxtaposés de pins maritimes, représentatifs des deux statuts sylvicoles (avant et après le dépressage et le débroussaillement) en utilisant un système de mesure apparié, comprenant des mesures au sol, des mesures à l’échelle de l’arbre, et du peuplement.

A l'échelle annuelle, le faible écart de rayonnement net induit par débroussaillage+dépressage a été expliqué par des effets compensatoires de l’augmentation de l’albédo et de la diminution de rayonnement de grandes longueurs d’onde émis par la surface. Pour une énergie disponible comparable, la destruction mécanique de la végétation adventice a modifié les composantes du bilan d’énergie avec d’importantes variations saisonnières. Ainsi, le flux de chaleur latente et de la production primaire brute étaient plus importants durant la saison de croissance sur la parcelle non traitée que sur la parcelle traitée, ce qui peut être attribué à un plus fort LAI sur cette parcelle. Cette différence a été sévèrement réduite au moment de la sécheresse estivale, au cours de laquelle les valeurs de flux de la parcelle témoin sont réduites au point de rejoindre celles observées sur la parcelle débroussaillée. Cette dernière a également subi une diminution de LE et GPP. Cet effet de la sécheresse est probablement lié à la fermeture stomatiques des pins et des ajoncs. La diminution drastique de LE et GPP sur la parcelle C est due aux effets de la sécheresse sur l'ajonc, plutôt que sur les pins. Les pins des deux parcelles ont eu des

observé dans la croissance des arbres : la croissance relative du diamètre du tronc a stoppé simultanément sur les deux parcelles au cours de l'épisode de sécheresse. Les arbres dépressés et dégagés de la végétation accompagnatrice n’ont donc pas bénéficié immédiatement de l’élévation de la disponibilité en eau du sol car leurs racines n’ont probablement pas entièrement recolonisé le volume de sol libéré.

La réduction du LAI total suite au débroussaillement et au dépressage n’a pas eu pour conséquence de transformer la parcelle W en source de carbone ce à quoi nous aurions pu nous attendre.

Les deux parcelles ont agi en puits de carbone à l'échelle annuelle et pendant l'été mais constituent une source de carbone en hiver. Malgré une faible différence dans l'évapotranspiration annuelle totale, la séquestration nette de carbone était inférieure de 73% sur la parcelle W. L’ensemble des observations peut contribuer à une compréhension de l'avantage opérationnel du contrôle de la végétation adventice et du dépressage au premier stade de la croissance des peuplements de pins maritimes, notamment par l’effet bénéfique sur la croissance. Cependant, l’approche expérimentale entreprise dans cette étude n’a pas permis de considérer les bénéfices liés à la présence d’une espèce fixatrice d’azote. Watt et al.

(2003) ont montré que pour des peuplements de jeunes Pinus radiata accompagnés de genêts à balai, l'azote libéré après le débroussaillement pourrait améliorer la croissance des arbres évoluant sur des sols pauvres en éléments nutritifs et donc en azote. Cependant, il est connu qu’en conditions sèches, le stress hydrique peut limiter l'absorption des nutriments par les arbres (Kreuswieser et Gessler 2010). Augusto et al. (2009), et Kreuswieser et Gessler (2010) ont déterminé la fixation significative d'azote par les ajoncs (Ulex europeaus L.) et les genêts, respectivement, ce qui pourrait augmenter la croissance des arbres sur le long terme, mais de telles augmentations de la croissance du pin dépendront également de la disponibilité en eau pour le système racinaire du pin. Les futures études sur les avantages de ces options de gestion sylvicole sur la croissance des jeunes peuplements pour le bois-énergie doivent tenir compte de ces aspects.

4 ^Chapitre

Bilan hydrique et croissance d’une plantation d’Eucalyptus dans le Sud-Ouest de la France :

Analyse comparée avec deux jeunes peuplements de Pins

maritimes

Plan du chapitre

Avant-propos... 84 Chapitre 4. Bilan hydrique et croissance d’une jeune plantation d’Eucalyptus dans le Sud-Ouest de la France ... 85

4.1 Introduction... 85 4.2 Matériels et méthodes ... 88 4.2.1 Sites expérimentaux ... 88 4.2.2 Dispositif expérimental ... 89 4.2.3 Détermination de la conductance de couvert ... 93 4.2.4 Bilan hydrique ... 94 4.2.5 Analyses statistiques ... 95 4.3 Résultats... 95 4.3.1 Conditions météorologiques... 95 4.3.2 Conditions édaphiques ... 97 4.3.3 Bilan hydrique des peuplements... 99 4.3.4 Contrôles environnemental et physiologique de la consommation en eau... 102 4.3.5 Croissance des arbres et efficience d’utilisation de l’eau... 106 4.4 Discussion ... 109 4.4.1 Utilisation en eau totale... 109 4.4.2 Composantes de l’évapotranspiration ... 111 4.4.3 Contrôles physiologiques et édaphiques ... 113 4.4.4 Utilisation de l'eau et réponse de la croissance ... 114 4.5 Conclusion ... 115

Avant-propos

Le présent Chapitre a fait l’objet d’une publication acceptée pour le journal

‘Plant Ecology and Diversity’

Water use of young maritime Pine and Eucalyptus stands in response to climatic drying in south-western France.

Virginie Moreaux¹ (*), Anthony P. O’Grady², Nicolas Nguyen-The³ and Denis Loustau¹. 1. INRA, UR1263 EPHYSE, F-33140, Villenave d’Ornon, France.

* Corresponding author virginie.moreaux@bordeaux.inra.fr (+33 5 57 12 23 74) 2. CSIRO, CSIRO Ecosystem Sciences, Private Bag 12, Hobart Tas 7001,Australia

3. FCBA, Station Sud-Est, Domaine universitaire - BP 251, 38 044 Grenoble cedex 9; France.

Abstract

There is increasing interest in developing eucalypt stands in France for biomass energy but the water requirements of eucalypt coppice are largely unknown. We assessed the water use and growth of two 5 year-old managed forest stands: an indigenous maritime pine stand and an introduced Eucalyptus stand, using a combination of meteorological, sap flow, soil and biomass measurements, between January 2010 and July 2011. The stand structure was the main driver of both water use and its partitioning between water balance components in each site. The evapotranspiration was high in the Eucalyptus stand with a significant contribution of tree transpiration due to high LAI of the tree canopy. Under well-watered conditions, both species exhibited a similar stomatal behaviour in relation to vapour pressure deficit, and, with high biomass production, the two stands presented a maximal water use efficiency in respect to their local environments and constraints. However, they experienced significant sensitivity to successive early-spring and summer droughts. The unexpected prolonged soil water deficit in the eucalypt stand, induced by high water consumption and insufficient water supply, directly impacted leaf shedding and stem secondary growth. In contrast, the pines appeared conservative with respect to soil water deficits and maintained secondary growth.

Keywords: Pinus pinaster Aït., water use, Eucalyptus, drought, water deficit, transpiration, biomass production.

Chapitre 4. Bilan hydrique et croissance d’une jeune plantation