Causes fonctionnelles du dépérissement et de la mortalité du sapin pectiné en Provence

• Auteur / Autrice : Maxime Cailleret
• Direction : Bruno Fady, Hendrik Davi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie
• Date : Soutenance le 13/07/2011
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Claire Damesin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Fady, Hendrik Davi, Nathalie Bréda, Joël Guiot, Sylvain Delzon, Paolo Cherubini

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Changements climatiques

Arbres -- Croissance

Sapin pectiné

Mots clés libres

Mortalité

Sécheresse

Croissance

Fonctionnement

Changement climatique

Modélisation

Sapin pectiné

Santé des arbres

Mortality

Drought

Growth

Functioning

Climate change

Modelling

Tree health

Silverfir

Résumé

Ces dernières décennies, la baisse des précipitations estivales en région méditerranéenne associée à l’augmentation des températures a provoqué une diminution de la vitalité des espèces arborées. En raison de sa forte sensibilité à la sécheresse et de sa présence en limite sud de son aire de répartition, les taux de défoliation et de mortalité observés chez le sapin pectiné (Abies alba Mill.) en Provence sont importants. Mais la forte variabilité spatiale de la mortalité au sein et entre les placettes indique que les facteurs qui causent la mortalité sont multiples, complexes et peuvent différer selon l’échelle spatiale étudiée.A partir de placettes situées le long de gradients altitudinaux et topographiques localisées dans trois massifs provençaux (Mont Ventoux, forêt domaniale de l’Issole et forêt de Vésubie), nous avons estimé la variabilité spatiale de la mortalité du sapin et l’avons relié aux variables environnementales et endogènes de l’arbre responsables de son mauvais état sanitaire. L’impact des conditions climatiques, édaphiques, biotiques et des caractéristiques de l’arbre et du peuplement a d’abord été estimé sur la croissance des sapins, puis sur la probabilité de mortalité.Les capacités de rétention en eau des sols semblent avoir un rôle prépondérant sur la croissance et sur la mortalité du sapin par comparaison avec les effets de l’altitude ou des conditions climatiques, ce qui est confirmé par les simulations d’un modèle de fonctionnement basé sur les processus. Les taux de mortalité sont d’autant plus élevés que différents agents biotiques sont présents et abondants. Contrairement aux hypothèses de départ, le processus de mortalité ne semble pas être complètement connecté à celui de dépérissement évalué par l’estimation des dommages au niveau du houppier. De plus si dans certaines conditions les arbres morts sont ceuxdont la croissance radiale était la plus faible au cours de leur vie, dans d’autres cas ce sont ceux qui montrent une forte croissance dans les stades juvéniles. Des modèles statistiques de prédiction de mortalité ont été conçus et révèlent la nécessité de prendre en compte la pente de l’évolution de la croissance des dernières années et les variables de croissance relative. Si le sapin est mal adapté aux futures conditions environnementales, il est néanmoins peu probable qu’il disparaisse complètement des massifs provençaux.

During last decades, the decrease in summer rainfalls and temperatures rising causeddecline in vitality of several woody species in the Mediterranean area. Due to its high sensitivity to drought and its location at the southern part of its distribution range, high defoliation and mortality rates are observed on silver fir (Abies alba Mill.) in Provence. But the large spatial heterogeneity in mortality, within and between, plots indicates that the factors inducing tree mortality are numerous, complex and can differ between studied spatial scales. Using several plots located along altitudinal and topographic gradients on three mountains in Provence (Mont Ventoux, forêt domaniale de l’Issole and forêt de Vésubie), we estimated the spatial variability of silver fir mortality and related it to environmental and endogenous variables which caused crown damages. The impact of climatic, edaphic and biotic conditions and of tree and stand characteristics was assessed on silver fir growth and on the probability of mortality. Soil water capacities seem to have predominant effect of growth and mortality compared with altitudinal or climatic variability effects. This was confirmed by simulations of silver fir functioning using a process-based model. Mortality rates are all the more important since numerous and diverse biotic agents are present. Contrary to initial hypotheses, the mortalityprocess seems not to be always linked with the declining one which is assessed by crown damages estimations. In addition, if in some cases dead trees are those with the lowest growth rates during lifetime, in other cases, dead trees showed high growth rates during the juvenile phase. Statistical models were produced in order to predict mortality and highlight the need to use radial growth trends during last years and relative growth variables at this aim. If silver fir is maladapted to futures environmental conditions, its disappearance of the mountains in Provence is not likely.