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Les réponses écophysiologiques des arbres : comprendre pour prévoir
Nathalie Bréda
To cite this version:
Nathalie Bréda. Les réponses écophysiologiques des arbres : comprendre pour prévoir. La sécheresse et la canicule 2003 : premier bilan, Dec 2005, Paris, France. 14 p. �hal-02826393�
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«La sécheresse et la canicule 2003 : premier bilanLa sécheresse et la canicule 2003 : premier bilan» 14 décembre 2005 » 14 décembre 2005 ParisParis
Les réponses
écophysiologiques des arbres : comprendre pour prévoir
Nathalie BREDA & co.
INRA – Nancy
UMR Ecologie et Ecophysiologie Forestières
Comprendre ce qui a été observé depuis 2003
Grâce à l’écophysiologie
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Pourquoi plus de mortalité chez les résineux que les feuillus ?
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
réserve en eau du sol (mm)
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 jour de l'année 2003
déficit hydrique
☺
peuplement résineux peuplement feuillu
D’après Bréda, Granier, Aussenac, 2004 (RFF)
Flux d’eau sous résineux
évapotranspiration forte et possible toute l’année Interception forte toute l’année
Caractéristiques sécheresse Déficit hydrique plus
précoce sous résineux
Intensité parfois plus forte Réhydratation plus lente Déficit hydrique plus long
Des systèmes conducteurs plus résistants chez les résineux …
• Mais des sols souvent plus difficiles
• Des niveaux très
variables de régulation stomatique
• Des enracinements traçants
• Des indices foliaires élevés
=> des contraintes plus fortes
-6 -5
-4 -3
-2 -1
0 chêne sessile chéne pubescent
hêtre chêne pédonculéchêne rougealnus incanabouleaufrêne
tremblenoyer cyprès toujours vert
cèdre de l'atlascèdre du libanpin d'Alep abies lasiocarpasapin pectinédouglas épicéa sapin de normann
pin sylvestre pinus contorta
potentiel hydrique induisant 50% de perte de conductivité (MPa)
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Les réactions du hêtre
Hêtre
N. Bréda, Hesse, 24 août. 2003
Effets physiologiques d’une sécheresse
Fermeture stomatique Fermeture stomatique
+ Transpiration
+ contrôle de l’embolie et du collapsus vasculaire - Photosynthèse
- réserves C
Croissance Croissance
Sécheresse du sol croissante
☺
10 15 20 25
largeur de cerne (1/10 mm)30
1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 Fagus (n=316)
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Flux de sève
(phase liquide, xylème) Potentiel hydrique de la feuille
Pourquoi les feuilles sont-elles tombées prématurément ?
Potentiel hydrique foliaire (MPa)
Le rôle protecteur de la régulation stomatique n’a pas suffit en 2003
☺
Perte de conductivité %
-5 -4 -3 -2 -1
0 20 40 60 80 100
Branche d’ombre
Branche de
lumière
Cochard et al, 1999
2003
Croissance Stomates
Dysfonctionnements xylémmiens (cavitation collapse)
+ chute de feuilles - photosynthèse - fonctionnement hydraulique
Effets physiologiques d’une sécheresse
☺
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Effets physiologiques d’une sécheresse
Quels effets à plus long terme ? ☺
0 1 2 3 4
glucides totaux octobre 2003
défeuillé feuillé état 2003
fructose saccharose glucose amidon p=0.01
-26 -24 -22 -20
Résistance au gel (janvier 2004) p=0.03
défeuillé feuillé état 2003
Augmentation de la vulnérabilité à
d’autres contraintes Croissance
Stomates Dysfonctionnement
xylemmien
Mort organe
Prédire à plus long terme et anticiper
L’apport de recherches
pluridisciplinaires et inter organismes
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Dépérissement
Mortalité
0 50 100 150 200
1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
pédonculé sessile
0 20 40 60 80
déficit hydrique (mm)
indice de croissance
Prédiction du risque ?
L’intensité du déficit hydrique 2003 va à nouveau induire un dépérissement
L. L’Hoste & N. Bréda, 2004
1 km
Déficit hydrique
dans le sol % de chute prématurée
de feuilles
Zone à risque de dépérissement Concentration
en amidon
Carte de risque de dépérissement du chêne
pédonculé post sécheresse 2003
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Début de validation par les mortalités 2005
Le taux d’amidon permettait de prédire fin 2003 quels individus risquent de mourir :
30% des pédonculés 17% des sessiles Environ un quart des
chênes devrait mourir … et c’était sans agent biotique.
0 2 4 6 8
glucides totaux octobre 2003
mort (1.5%) vivant
état des chênes en 2005 fructose saccharose glucose amidon
Placettes où des
mortalités de chênes ont été constatées en 2005
[Amidon] g/100g MS Fréquence
0 10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
