Les sols de la Réserve

Les analyses menées dans le cadre de l’étude Messoussi 2002 ont permis d’identifier les différents horizons qui composent le paléosol situé sous la tourbe, sur une profondeur maximale de 4,70 m. Le profil géologique nord-sud de la tourbière principale a pu être également reconstitué. D’après la longueur, la largeur de la tourbière principale, et la profondeur des sondages, on peut estimer la quantité de sédiments présents sous la tourbe comprise entre 590 000 m³ et 800 200 m³.

Sols bruns acides et ocreux : sols forestiers

Les sols forestiers bruns acides et ocreux, formés ici sur roche-mère granitique, sont les sols les plus répandus sur la Réserve. Rappelons que les granites contenant 2 à 4 % de fer total donnent naissance à de sols ocreux ; au-dessus de 4 %, des sols bruns acides. Pour les sols bruns acides, l’horizon A1 est un mull, peu épais, à structure grumeleuse, à limite inférieure peu distincte. L’horizon (B) brun, à structure plyédrique (parfois émoussée) est au contraire bien développé (25 cm à 1,5 m). Le turn-over de la matière organique y est assez rapide.

Pour les sols bruns ocreux, l’humus est un moder (ou mull-moder) très acide et mal structuré. L’horizon (B), de teinte vive, ocreuse, à structure floconneuse, très meublée et aérée, est caractérisé par l’abondance des complexes Aluminium-Fer, immobilisés sur place.

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Sols hydromorphes

Sols hydromorphes permanents organiques : Les tourbes (histosols)

Disséminées au sein de la Réserve naturelle, les tourbières couvrent environ 25 ha. Elles résultent d’une hydromorphie permanente provoquant l’installation d’une végétation particulière et d’une forte accumulation de matière organique peu décomposée qui peut atteindre plusieurs mètres de profondeur.

Les sols à hydromorphie temporaire : stagnogley

On observe au voisinage des tourbières et des ruisseaux des sols analogues à ceux décrits précédemment, mais marqués par des caractères d’hydromorphie.

Dans le cas des sols forestiers, on observe une décoloration à des degrés variables de l’horizon B qui devient gris ou rosâtre du fait d’une hydromorphie temporaire, et une augmentation de l’horizon humifère. Ces sols hydromorphes sont surtout localisés à l’aval des tourbières.

Conclusion : le patrimoine géologique de la Réserve naturelle et les enjeux de conservation

Le site de Machais est l’un des exemples les plus remarquables du modelé glaciaire et tardiglaciaire sur le massif vosgien. Les différentes études réalisées sur la Réserve montrent qu’elle présente un ensemble d’indices et d’objets - géologiques et morphologiques - témoignant des évènements glaciaires passés. Ces éléments sont relativement bien conservés car assez récents, et ne sont actuellement pas menacés (à l’exclusion de la moraine entaillée par la route des Américains). Sur l’ensemble de la Réserve, on note l’importance des matériaux poreux en tant que réservoirs aquifères : arène granitique et tourbières de pente, dépôts tourbeux de fond de vallée.

Les dépôts tourbeux, en particulier ceux de fond de vallée, constituent l’intérêt majeur de la Réserve.

C’est particulièrement le cas de la tourbière tremblante qui entoure l’Etang de Machais, la seule encore intacte et active sur ce versant du massif vosgien.

Les contraintes directes ou indirectes exercées sur le site de Machais sont dictées par une altération et une désagrégation de la roche qui provoquent la libération des minéraux. Ces éléments libérés ont des conséquences directes et indirectes sur la tourbière centrale en formant un ensablement ou une édification de cônes de déjection.

Trois secteurs principaux sont identifiés : le Valsche à l’Est, le complexe de la Faigne à l’Ouest, et un troisième en cours de formation dans la partie Sud (le Pierrier). Les analyses pédologiques et granulométriques ont pu également mettre en évidence le caractère dynamique de ces trois cônes de déjections, en particulier celui situé au sud-ouest de la tourbière, alimenté récemment (en 2002) par le glissement de terrain sous le chemin Vaxelaire, évènement de type « lave torrentielle ». Ce phénomène est récurrent dans l’histoire du site et permet d’avancer des hypothèses de mise en place de la tourbière flottante.

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II.4 Les habitats naturels et les espèces

2.4.1 Etat des connaissances et des données disponibles sur la Réserve

L’état des données disponibles est récapitulé dans le tableau ci-dessous. Rappelons également que les listes faune et flore mentionnent pour chaque espèce l’auteur et la date de l’identification.

Objets

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À l’exception du phytoplancton et du zooplancton pour lesquels une réactualisation est nécessaire, les données précitées ont soit été réactualisés pour le présent plan de gestion, soit sont issues des inventaires menés entre 2000 et 2006 par des spécialistes (Société Mycologique de France ; bryologue indépendant ; Université Henri Poincaré Nancy I, Expression et Evolution des Comportements ; Commission Permanente d’Etude et de Protection des Eaux, du Sous-sol et des Cavernes de Lorraine) ou des suivis annuels ou pluriannuels réalisés par le CEN Lorraine. Chaque taxon est localisé sur la Réserve. Pour la flore et les champignons, l’abondance est précisée de même que le statut biologique pour la faune.

Pour sa part, la carte des habitats est issue du précédent plan de gestion et prend en compte les conclusions de l’étude du complexe amont réalisée ne 2008 par P. Goubet. Elle a été réactualisée par le CEN Lorraine. Tous les groupements végétaux sont décrits sur la base des nomenclatures EUR 15 et CORINE Biotopes et des cahiers d’habitats. Les descriptions botaniques sont néanmoins adaptées aux cas observés dans la RN. Enfin, étant donné l’état et la fiabilité des connaissances et en cohérence avec le DOCOB, les groupements sont présentés par codes Natura 2000.

Dans les années à venir, il serait intéressant de combler les lacunes suivantes :

En priorité 1

- réactualiser et compléter les données sur les macro-invertébrés

- réactualiser les données de phytoplancton et de zooplancton datant de 1925 - compléter l’inventaire des lichens

- compléter l’inventaire des bryophytes autres que les sphaignes

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En priorité 2

- compléter l’inventaire des micromammifères - compléter l’inventaire des champignons - compléter l’inventaire des algues

En priorité 3

- compléter l’inventaire des orthoptères

- compléter l’inventaire des diptères, dont les syrphes

2.4.2 Description des habitats présents sur la Réserve : valeur patrimoniale et fonctionnalité

Dans ce chapitre, il s’agit de décrire les habitats naturels et semi-naturels de la Réserve naturelle selon le référentiel européen CORINE-biotopes et selon les cahiers d’habitat Natura 2000 du Muséum national d’histoire naturelle (Cf.

Cartes des unités écologiques selon Corine Biotopes et Natura 2000). Faisant suite à cette description, la valeur patrimoniale de chaque habitat est évaluée d’après différents critères. Sont ensuite passés en revue les facteurs écologiques ou humains statiques ou fonctionnels qui conditionnent l’existence, l’état et l’évolution des habitats, préalablement à l’identification de leur état de conservation et des facteurs actuels qui influencent dans un sens ou dans l’autre cet état.

Selon la terminologie CORINE-Biotopes, 24 habitats différents ont été inventoriés, dont 10 d’intérêt communautaire et 3 d’intérêt communautaire prioritaire.

13 habitats tourbeux ou paratourbeux, dont 5 d’intérêt communautaire et 2 d’intérêt communautaire prioritaire 5 habitats forestiers, dont 3 d’intérêt communautaire et 1 d’intérêt communautaire prioritaire

4 habitats d’eaux courantes, dont 1 d’intérêt communautaire 2 autres habitats, dont 1 d’intérêt communautaire.

Distribution des grands types de s milieux sur la Ré se rve Naturelle de la Tourbiè re de Machais

Milieux forestiers 86,6%

Milieux forestiers tourbeux

2,9%

Milieux tourbeux

10% Autres

0,3%

Eaux douces et courantes

0,2%

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Dénomination corine Code corine biotope Dénomination natura 2000 Code natura 2000 Surface (ha) % Réserve naturelle

Habitats forestiers 20,57 14,19%

Hêtraies montagnardes à Luzule 41.112 Hêtraies à Luzule montagnardes médio-européennes 9110 100,27 69,15%

Hêtraies neutrophiles 41.13 Hêtraies du Asperulo-Fagetum 9130 15,57 10,74%

Hêtraies subalpines 41.15 Hêtraies subalpines à Acer et Rumex arifolius 9140 1,66 1,14%

Forêts de pente hercynienne 41.4 Forêts d'éboulis du Tilio-Acerion 9180 0,31 0,21%

Plantations de conifères indigènes 42.26 Non Natura 2000 Non Natura 2000 3,04 2,09%

Eaux douces et courantes 0,78 0,54%

Eaux dormantes dystrophes 22.14 Lacs dystrophes naturels 3160 0,43 0,29%

Tapis de nénuphars 22.4311 Lacs dystrophes naturels 3160 0,17 0,12%

Végétation des rivières oligotrophes acidiphiles 24.41 Rivières oligotrophes acides 3260 0,19 0,13%

Habitats tourbeux et para-tourbeux 2,20 1,52%

Prairies à molinie bleue 37.31 prairies à molinie sur sol tourbeux 6410 8,20 5,66%

Prairies à Canche cespiteuse 37.213 Non Natura 2000 Non Natura 2000 0,06 0,04%

Bois de Bouleaux à Sphaignes 44.A1 Tourbières boisées 91DO 9,12 6,29%

Saussaies à sphaignes 44.922 Non Natura 2000 Non Natura 2000 0,91 0,63%

Tourbières hautes à peu près naturelles 51.1 Tourbières hautes dégradées 7120 2,41 1,66%

Tourbières à Molinie bleue 51.2 Tourbières hautes dégradées 7120 8,97 6,19%

Cariçaies à Carex rostrata et à Carex vesicaria 53.214 Lacs dystrophes naturels 3160 0,01 0,01%

Tourbières basses à Carex nigra et C. echinata 54.42 Non Natura 2000 Non Natura 2000 0,35 0,24%

Bas-marais sub-atlantiques à Carex et Sphagnum 54.422 Non Natura 2000 Non Natura 2000 0,49 0,34%

Tourbières de transition 54.5 Tourbières de transition et tremblants 7140 0,10 0,07%

Communautés à Rhynchospora alba 54.6 Dépressions sur substrats tourbeux 6410 1,61 1,11%

Autres habitats 7,56 22,23%

Chemins forestiers Non Natura 2000 Non Natura 2000 3,36 2,32%

Eboulis siliceux 61.114 Eboulis siliceux 9110 0,35 0,24%

Route Non Natura 2000 Non Natura 2000 3,80 2,62%

Zones rudérales 87.2 Non Natura 2000 Non Natura 2000 0,04 0,03%

Tableau 2 : Liste des habitats de la Réserve Naturelle de la Tourbière de Machais (cartographie SIG CEN Lorraine 2011)

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Plan de gestion 2015 - 2020 58 HABITATS TOURBEUX

APPB « Tourbière de Machais »

Lac relictuel glaciaire dit « étang de Machais » (3160 - Lacs et mares dystrophes naturels) et sa « peau » (7140 - Tourbières de transition et tremblantes) dans la partie amont de l’APPB. A l’aval, prairies à Molinie sur sols tourbeux (6410).

Zooms sur les îlots flottants du lac relictuel glaciaire et les fosses périphériques.

Boulaie pubescente tourbeuse de montagne (91DO-1.2*) et tourbière haute dégradée (7120).

Photos : A. Badré, C. Druesne – PNRBV.

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HABITATS TOURBEUX, FORESTIERS ET RUPESTRES

Prairies à Molinie sur sols tourbeux (6410) ou tourbières de pente intra-forestières.

Hêtraies-sapinières acidiphiles de l’étage montagnard supérieur (9110-4).

Hêtraies-sapinières acidiphiles de l’étage montagnard éboulis siliceux montagnard des Vosges (8110-5) supérieur (9110-4)

Photos : A. Badré, C. Druesne - PNRBV.

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4.2.1 Les milieux forestiers

Les milieux forestiers couvrent environ 120 ha, soit 83 % de la superficie de la Réserve naturelle. Communales, ces forêts ont fait l’objet d’une exploitation très ancienne en affouage, bois d’œuvre et bois de feu pour l’industrie, notamment pour alimenter la verrerie anciennement installée sur la commune voisine de Wildenstein. Des boisements d’épicéas ont également été effectués à au moins deux reprises. Suite à la mise en place de zones de Dendrométrique des Réserves Forestières. La grille ayant servi à évaluer ces critères est présentée en annexe n°15.

Les essences qui composent ces milieux sont autochtones sur ce territoire, à l’exception de l’épicéa. En fonction de l’étagement, de l’exposition (facteurs climatiques) et des facteurs édaphiques (sols), il est possible d’individualiser les groupements forestiers suivants :

Les Hêtraies à Luzule montagnardes médio-européennes (Hêtraies du Luzulo-Fagetum) : Hêtraies-Sapinières acidiphiles de l’étage montagnard supérieur (Luzulo luzuloidis – Fagetum sylvaticae)

Code Corine : 41.112 / Code Natura 2000 : 9110. Intérêt communautaire

Description

Les Hêtraies ou Hêtraies-sapinières acidiphiles à Luzule blanchâtre, très répandues à l’échelle du Massif vosgien, caractérisent l'étage montagnard, où elles se rencontrent à chaque sous-étage. Au sein de la Réserve qui se situe à l’étage montagnard supérieur, la Hêtraie-Sapinière acidiphile constitue l’habitat forestier le plus courant (environ 72 % de la superficie des peuplements forestiers). Bien qu’occupant essentiellement les versants du site ensoleillés ou non, elle se retrouve également en zone de crête et sur des replats.

Les sols sont acides et pauvres en éléments minéraux ; ce sont en général des sols bruns acides ou des sols ocres podzoliques, parfois lessivés ou engorgés. La fertilité diminue avec l’altitude en raison de la réduction de la période de végétation. Il existe des variantes plus ou moins acidiphiles : la moins acidiphile étant caractérisée par la Luzule blanchâtre (sous–association luzuletosum), la plus acidiphile par la Myrtille (sous-association vaccinietosum), avec un intermédiaire à Canche flexueuse (sous-association deschampsietosum).

La strate dominante est caractérisée par le Hêtre accompagné de Sapin, qui sera localement plus ou moins représenté en fonction de l’historique des parcelles forestières concernées (tempête du début du XXe siècle, ayant par exemple favorisé le Hêtre pour la parcelle 146 ; et de manière plus générale, influence de la gestion forestière).

La strate arbustive est généralement peu fournie (Noisetier, Camérisier noir). La strate herbacée, quant à elle, est plus ou moins recouvrante selon les variantes.

Les espèces indicatrices de ce type d’habitat, outre celles déjà citées, sont les suivantes : Luzule des bois (Luzula sylvatica), Prénanthe pourpre (Prenanthes purpurea), Seneçon de Fuchs (Senecio fuchsii), Sceau de Salomon verticillé (Polygonatum verticillatum), Dicrane en balai (Dicranum scoparium), Polytric élégant (Polytrichum formosum), Hypne courroie (Rhytidiadelphus loreus)…

Valeur patrimoniale

Les Hêtraies ou Hêtraies-sapinières acidiphiles à Luzule blanchâtre, habitat le mieux représenté sur la Réserve, sont spécifiques au Massif vosgien (représentatif du domaine continental), où elles sont encore largement répandues, mais assez souvent transformées en pessière. Cet habitat est en revanche rare à l’échelle européenne. Bien que la plupart des espèces du cortège floristique y soient banales, il abrite une faune remarquable comme le Grand tétras* (Tetrao urogallus), dont les principales zones d’hivernage et de reproduction sur le territoire de la Réserve se situent au sein de ce type de hêtraies-sapinières. On peut aussi citer la Chouette de Tengmalm, régulièrement contactée au chant sur la Réserve, le Pic noir et le Lynx de passage. Ses stades mûrs sont susceptibles d’accueillir divers coléoptères xylophages comme la Rosalie des Alpes (Rosalia alpina), qui actuellement n’a pas été observée sur Machais.

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Autrement dit, au vu de leur spécificité au Massif vosgien, d’un état de conservation variable à l’échelle du Massif, de sa superficie au sein de la Réserve et en tant qu’habitat du Grand tétras, les Hêtraies-Sapinières acidiphiles de l’étage montagnard supérieur présentent un intérêt patrimonial certain, à ne pas négliger.

Facteurs limitants et fonctionnalité

Facteurs écologiques

- Entre 400 et 1110 m sur roche mère siliceuse.

- Sols acides et/ou drainants à faible activité biologique, litière épaisse.

- Développement et pérennité de la régénération, du Sapin essentiellement, pouvant être remis en cause par l’action des cervidés, ce qui n’est pour le moment pas le cas sur Machais.

Facteurs humains (liens directs ou indirects entre les habitats et les activités humaines qui les ont façonnés et les conditionnent)

- La gestion forestière passée et actuelle.

La pression de la gestion passée n’a pas fondamentalement altérée la composition de la forêt, à l’exception de plantations locales d’Epicéa dont les semis se sont naturalisés dans la hêtraie-sapinière. La structure verticale et la répartition des classes de ces peuplements ont en revanche été assez fortement perturbées : on note une représentation déséquilibrée, avec surreprésentation locale de la strate arborescente par rapport à la strate arbustive, pauvreté en bois mort, gros bois et arbres à cavités.

- Dynamique végétale :

Cet habitat est le stade final de l’évolution suivante : phase pionnière à Bouleau, Sorbier es oiseleurs ou Érable sycomore > phase pionnière à Épicéa > stade de maturité représenté par une sapinière avec Hêtre et Épicéa dispersé.

Ici au stade de maturité, il présente des sylvo-faciès variables selon la gestion passée et les perturbations naturelles : hêtraie-sapinière en futaie plutôt irrégulière ; hêtraie accompagnée de quelques sapins en futaie plutôt régulière et relativement jeune (cf. tempête du début du XXe siècle).

- Fonctionnalité :

- Sensibilité aux épisodes de canicule et potentiellement au réchauffement planétaire.

- Régénération du Hêtre plus dynamique que celle du Sapin : envahissement rapide par le Hêtre de toute trouée forestière disponible.

- Tendance : régression du Sapin en faveur du Hêtre.

Evaluation de l’état de conservation réalisée en 2012

Echelle de notation de l'état de conservation global des forêts du site

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Plan de gestion 2015 - 2020 62 Graphique radar des critères évalués

Concernant la composition des peuplements, l’état de conservation est bon à très bon. Cependant cette évaluation repose pour l’instant uniquement sur deux critères, ce qui est trop peu pour obtenir une évaluation représentative de l’intégralité des unités qui composent les peuplements forestiers. Pour le moment pour ces deux critères, aucune mesure de gestion particulière n’est à préconiser, si ce n’est le besoin d’intégrer un relevé phytosociologique au protocole forêt.

Concernant la structure des peuplements, le site de Machais est en état de conservation dégradé. Cette note est dégradée en partie par la structure horizontale et le bois mort. En effet, les peuplements sur Machais présentent un déficit en TGB, ce qui baisse considérablement la note. Les peuplements sont tout de même composés majoritairement de BM et des GB, ce qui est encourageant pour les années à venir. Il est donc nécessaire de poursuivre la conduite des peuplements vers une conservation quasi exclusive des GB et TGB. Cette structuration de peuplements à GB et TGB est de plus favorable au Grand tétras (Tetrao urogallus), dont la conservation est un des enjeux de la Réserve naturelle, et qui est une espèce parapluie.

Le ratio bois mort sur bois vivant présente un mauvais score, bien que l’on soit proche des valeurs moyennes nationales en termes de m³/hectare : 9 m³/ha et 15,9 m³/ha pour le site de Machais, contre 8 m³/ha pour le bois mort sur pied et 17 m³/ha pour le bois mort au sol au niveau national (Derrière et al. 2012). Cette mauvaise note peut s’expliquer par la prise de conscience tardive quant à l’importance que représente le bois mort dans le cycle sylvogénétique. En effet, il permet d’améliorer la fertilité des sols dans la mesure où, il permet le retour de la matière organique dans le sol, de plus, c’est également un refuge pour un grand nombre d’espèces, qu’elles soient saproxyliques ou non. Afin d’améliorer l’état de conservation du site, il est indispensable de conserver le bois mort dans les peuplements, que ce soit au sol ou sur pied, et de privilégier le bois mort ayant un diamètre supérieur à 30cm, puisque ce sont ces bois qui abrite la plus grande biodiversité.

Les graphiques ci-dessous présentent une synthèse de la répartition des arbres morts sur la Réserve en 2010 et l’évolution depuis 2002.

Sur la Réserve naturelle, ce sont les gros et très gros bois morts qui sont les moins représentés en nombre de tiges.

Parmi les essences, c’est le Sapin qui alimente le plus abondamment le « pool » bois mort. À titre de rappel, la tempête du 26 décembre 1999, bien qu’ayant peu touché la Réserve naturelle, a contribué à enrichir la Réserve en bois mort. Pour l’ensemble du site, l’ONF avait estimé précisément le volume de chablis à 453,61 m3 (volume aménagement), dont 163,61 m3 situés dans les zones de protection des tourbières ont été laissés sur place. La parcelle 168 (limite ouest), suivie de la 169, avait été la plus touchée (création de trouées de 1 à 2 ares suite aux chablis), ce qui explique qu’elle soit la plus riche en bois mort. Ailleurs, quelques arbres isolés jonchaient ponctuellement le sol, en particulier au sein des parcelles 144 et 145.

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Parcelle

nombre d'arbres morts 2002

Nombre d’arbres morts 2011

Volume

2002 Volume 2011

Nombre d’arbres bios en 2011

Volume d’arbres bios en 2011

144 31 46 40,77 82 14 56

145 33 58 37,75 93 12 47

146 53 97 53,12 133 27 141

168 29 94 34,69 181

169 19 39 16,06 83

170 24 48 25,76 69

171 68 24 124,43 42

173 30 38 64,32 51

TOTAL 287 444 396,9 734 53 244

Nombre/ha ou

volume / ha 2,4 3,7 3,31 6,12 0,44 2,03

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Fin 2002, les arbres morts répertoriés représentent ainsi 287 tiges pour 397 m³ sur l’ensemble de la Réserve, soit 3,70 m³ par hectare boisé. On constate que fin 2011, ces nombres sont passés à 444 tiges pour un volume global de 734 m3, soit quasiment le double en 9 ans.

Le volume de bois mort que cela représente à l’hectare, bien qu’en progression, reste faible par rapport aux valeurs de références. Aux niveaux national et européen, des propositions sylvicoles sont formulées : un objectif pour les forêts gérées égal à 15 m³/ha à moyen terme, dont 5 à 10 m³ dès que possible, comprenant 2 chablis et 2 volis à l’ha de diamètre supérieur à 40 cm. Elles sont discutées et économiquement chiffrées pour participer à la restauration d’un compartiment de bois mort susceptible de permettre la conservation durable de la biodiversité dépendant du bois mort, et pour garantir un bon fonctionnement de l’écosystème forêt (cycles géochimiques, productivité).

On peut toutefois espérer que les efforts menés actuellement par l’ONF verront encore ces chiffres progresser durant le prochain plan de gestion et atteindre les seuils minimaux fixés par l’Europe.

Concernant les microhabitats, la note est bonne si l’on considère uniquement les cavités sur le tronc et les champignons lignicoles. Dans la gestion forestière actuelle, la prise en compte croissante des arbres remarquables (« arbres bios », dits également « arbres remarquables ») permettra la préservation des arbres présentant des

Concernant les microhabitats, la note est bonne si l’on considère uniquement les cavités sur le tronc et les champignons lignicoles. Dans la gestion forestière actuelle, la prise en compte croissante des arbres remarquables (« arbres bios », dits également « arbres remarquables ») permettra la préservation des arbres présentant des

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