nouveau projet ISY-BIOC : Identification d’Itinéraires SYlvicoles conciliant production de biomasse, conservation de la BIOdiversité des sols et séquestration de Carbone dans les sols

Un nouveau projet soutenu Direction de l’Eau et de la Biodiversité (DEB) et impliquant le dispositif OPTMix démarre cette année. Ce projet coordonné par Lauric Cécillon (Irstea UR EFNO, mis à disposition de l’URA ECODIV) a pour objectif d’identifier des itinéraire sylvicoles conciliant production de biomasse, conservation de la biodiversité des sols et séquestration de Carbone dans les sols. Plus spécifiquement, le projet propose de quantifier l’effet de deux facteurs importants présents dans de nouveaux itinéraires sylvicoles productifs en forêt de plaine française : la densité du peuplement forestier et le mélange d’essences forestières sur :
(1) l’abondance et la diversité des organismes du sol (réseau trophique du sol complet : macrofaune, mésofaune, microfaune et microflore) ;
(2) la séquestration de carbone organique dans les sols (bilan des entrées et des sorties de carbone du sol, et caractérisation des stocks de carbone organique du sol et de leur stabilité biogéochimique).
Le projet s’appuiera sur le dispositif expérimental OPTMix

Titre du projet : « Identification d’Itinéraires SYlvicoles conciliant production de biomasse, conservation de la BIOdiversité des sols et séquestration de Carbone dans les sols ».
Acronyme : ISY-BIOC
Subvention : DEB
Durée : 3 ans
Coordinateur : Lauric Cécillon

nouveau projet C4 : Vulnérabilité des Chênaies de la région Centre Val de Loire au Changement de Climat

Un nouveau projet soutenu par la région Centre Val de Loire et impliquant le dispositif OPTMix démarre cette année. Ce projet coordonné par Philippe Balandier (Irstea UR EFNO) a pour objectif d’étudier la vulnérabilité des Chênaies de la région Centre Val de Loire au Changement de Climat.

Titre du projet : « vulnérabilité des Chênaies de la région Centre Val de Loire au Changement de Climat ».
Acronyme : C4
Subvention : Région Centre Val de Loire
Durée : 2 ans
Coordinateur : Philippe Balandier
Résumé du projet :
Les chênaies de la région Centre Val de Loire sont une ressource économique importante mais sont soumises à des dépérissements plus ou moins importants. Elles sont souvent rencontrées sur des sols présentant des engorgements temporaires en eau en hiver et au printemps, conduisant à l’asphyxie des systèmes racinaires. Les changements actuels de climat montrent une pluviométrie quasi constante, voire un peu renforcée en hiver ou au printemps, mais une très forte augmentation des températures (+0.6°C tous les dix ans, poste météorologique Irstea de Nogent-sur-Vernisson). L’augmentation de ces températures induit une augmentation de l’évaporation du sol et de la transpiration de la végétation, résultant en des sécheresses accrues. L’objectif du projet est d’évaluer la vulnérabilité des chênaies à ces changements et en particulier mieux comprendre le rôle de l’engorgement en eau puis de la sécheresse dans le phénomène de dépérissement. Le projet reposera sur le dispositif OPTMix (Oak Pine Tree Mixture, https://optmix.inrae.fr/) dont l’installation a été soutenue par la Région.

Nouvelles mesures d’humidité du sol avec une sonde à neutron

Les 1er et 2 juillet 2019, de nouvelles mesures d’humidité du sol ont été réalisées par Cyril Dejean (unité Irstea G-EAU de Montpellier) sur les placettes OPTMix à l’aide d’une sonde à neutron. Ce travail a été réalisé dans des conditions d’humidité du sol intermédiaires de façon à compléter la gamme des mesures nécessaires pour étalonner les sondes de teneur en eau (CS616 – Campbell Scientific) installées dans les placettes (voir aussi ici).

 

Installation de 144 dendromètres automatiques

144 dendromètres automatiques à bande (capteur DRS26 SDI12, Environmental Measuring Systems)  sont en cours d’installation dans les placettes à densité faible et densité moyenne. Ces capteurs nous permettrons de suivre la réaction des arbres suite à des épisodes de sécheresse et à d’autres événements stressants (attaque de pathogènes par exemple) et de comparer la réponse des espèces (chêne sessile et pin sylvestre) en fonction de la densité et de la composition des peuplements.

Sur chaque placette les capteurs ont été connectés à la centrale d’acquisition des données avec un seul câble et les données sont enregistrées toutes les 30 minutes (voir ci-dessous pour un exemple sur une placette de pin sylvestre).

                               

 

 

 

L’unité de recherche UR SOLS (INRA) visite OPTMix (24 juin 2019)

Environ 30 personnes de l’unité de recherche UR SOLS  de l’INRA (https://www6.val-de-loire.inra.fr/ur-sols) sont venues visiter les placettes expérimentales OPTMix le 24 juin 2019. Après une présentation générale par Philippe Balandier, les travaux scientifiques réalisés dans le cadre du dispositif ont été présentés sous forme d’ateliers :

  • Utilisation des ressources en eau et  capteurs (Jordan Bello et Camille Couteau) ;
  • Croissance des arbres et biodiversité (Thomas Pérot et Marion Gosselin) ;
  • Dynamique du sous-bois, ongulés et sol (Anders Marell et Yann Dumas).

 

 

Article paru : Effets d’ongulés sauvages sur l’échec de la nidification des oiseaux

Un article vient de paraître dans la revue « Forest Ecology and Management » sur le rôle d’ongulés sauvages comme cause d’échec de nidification des oiseaux dans le milieu forestier. L’étude a été menée dans le cadre d’un stage de Master 2 par Amanda Cocquelet en lien avec le projet de recherche COSTAUD (Contribution des Ongulés Sauvages au foncTionnement des écosystèmes et AUx services rendus à ChamborD). En comparaison avec le premier site d’étude (Chambord), le taux de prédation a été particulièrement bas sur le dispositif OPTMix comme la fréquentation de la faune.

Cocquelet, A., A. Mårell, S. Bonthoux, C. Baltzinger and F. Archaux (2019). « Direct and indirect effects of ungulates on forest birds’ nesting failure? An experimental test with artificial nests. » Forest Ecology and Management 437: 148-155. doi: 10.1016/j.foreco.2019.01.025

Résumé :

L’augmentation des populations de cerfs et de sangliers en Amérique du Nord et en Europe occidentale est soupçonnée de menacer les oiseaux forestiers qui nichent à faible hauteur. Les ongulés peuvent influencer directement ces oiseaux en consommant leurs œufs ou leurs poussins, ou attirer indirectement d’autres prédateurs mammifères ou aviens, ou encore réduire la disponibilité des sites de nidification et des ressources alimentaires. Pour tester certains de ces divers mécanismes, 528 nids en fibre de coco et disposant de deux œufs de caille ont été installés dans 44 parcelles avec ou sans clôtures (la clôture permettant d’exclure les ongulés), situées sur le dispositif OPTMix et dans le domaine national de Chambord. 77 (14,6%) de ces nids ont été surveillés par des caméras-pièges. Nous avons utilisé des modèles mixtes linéaires généralisés pour relier le taux d’échec du nid aux indices de fréquentation des parcelles par les ongulés et autres prédateurs de nid, à la structure de la végétation et aux indices locaux de richesse des communautés d’oiseaux. Le taux d’échec de nidification est significativement plus élevé dans les parcelles non clôturées (39%) que dans les parcelles clôturées (32%), mais il n’est associé à la fréquentation des placettes ni des cervidés, ni des sangliers. De plus, la fréquentation des placettes par les autres prédateurs mammifères potentiels (mustélidés, renard,…) a tendance à augmenter avec la fréquentation par les ongulés mais n’est pas corrélée avec le taux d’échec de la nidification. Le taux d’échec du nid dépend à la fois de la hauteur du nid et du couvert arbustif : les nids au sol (taux d’échec de 31%) sont moins prédatés ou perturbés que ceux des arbustes bas (taux d’échec de 41%). Les nids situés dans des placettes avec un faible recouvrement arbustif présentent un risque de prédation légèrement plus élevé. Nous concluons que les ongulés ont une influence limitée sur l’échec de la nidification des oiseaux forestiers nicheurs bas ; en particulier, ils semblent contribuer très peu à la prédation des œufs par rapport aux autres prédateurs.

 

 

Article paru : la Transmittance pour suivre la phénologie et le développement foliaire du chêne sessile

Un article vient de paraître dans la revue « Agricultural and Forest Meteorology » sur l’utilisation de la transmittance pour suivre la phénologie et le développement foliaire du chêne sessile (Quercus petraea) en peuplement pur.

Perot, T., P. Balandier, C. Couteau, S. Perret, V. Seigner and N. Korboulewsky (2019). « Transmitted light as a tool to monitor tree leaf phenology and development applied to Quercus petraea. » Agricultural and Forest Meteorology 275: 37-46. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2019.05.010.

Résumé :

Une meilleure connaissance et un meilleur suivi à long terme de la phénologie des espèces d’arbre et du développement foliaire sont cruciales  pour estimer avec précision l’impact des changements climatiques sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers et sur la distribution des espèces forestières. L’objectif de ce travail était caractériser la phénologie et le développement foliaire du chêne sessile à l’aide d’une méthode indirecte non soumise à des effets observateurs :  la transmittance (rapport entre la mesure du rayonnement solaire  en-dessous et au-dessus du couvert forestier). Nous souhaitions également tester s’il était possible de déduire la date de débourrement observée à partir de la transmittance mesurée. Pour cela nous avons installé des capteurs de rayonnement solaire dans des peuplements purs de chêne sessile et dans le même temps nous avons fait des observations phénologiques (débourrement). Les mesures de rayonnement et les observations phénologiques ont été réalisées sur quatre années consécutives et pour deux densités de peuplement contrastées. Les données ont été acquises sur les placettes OPTMix sur la période allant de 2013 à 2018.  Les résultats montrent que les capteurs de rayonnement permettent de suivre le développement foliaire du chêne sessile et que la transmittance pendant la phase de débourrement suit un modèle en forme de sigmoïde. La modélisation de la transmittance nous a permis de définir un ensemble de paramètres caractérisant le feuillage et son développement. Les transmittances maximale et minimale sont des paramètres importants à suivre car ils fournissent des informations sur la quantité de feuillage ainsi que sur la quantité de lumière disponible sous la canopée : deux variables clés qui conditionnent le fonctionnement et la dynamique de l’écosystème forestier. Nous suggérons que la date à laquelle l’interception du rayonnement due au feuillage atteint 50% pourrait être utilisée pour définir le début de la saison de végétation car à cette date le LAI (Leaf Area Index) est proche de la moitié de  son maximum et parce que cette date n’est pas soumise a des effets observateur. La relation entre la date de débourrement observée et la transmittance était plus complexe qu’attendu. La date de débourrement intervient en moyenne lorsque l’interception due au feuillage atteint 10% . Un modèle linéaire intégrant des paramètres du modèle de transmitance comme variables prédictives nous a permis d’expliquer 57% de la variabilité de la date de débourrement observée. Des données complémentaires combinant des mesures de lumière et des observations phénologiques  sur une période de temps plus longue permettraient de clarifier la relation entre les paramètres de la transmittance et la date de débourrement.

Effets des interactions entre les bryophytes et les ongulés sauvages sur la régénération forestière (projet de thèse de Laura Chevaux)

A l’occasion de la thèse de Laura Chevaux (Irstea Nogent-sur-Vernisson), de nouveaux suivis de régénération et des relevés de bryophytes seront réalisés sur le dispositif OPTMix en 2019. La thèse, sur le rôle de la bryoflore dans le réseau d’interactions forestières et les implications pour la coexistence des espèces ligneuses, est encadrée par Philippe Balandier et Anders Marell. L’objectif de ces suivis est d’évaluer les effets des interactions entre les bryophytes et les ongulés sauvages sur la régénération forestière en forêt mélangée chêne-pin. Les données seront également utilisées pour implémenter la strate des bryophytes dans le modèle RReShar (module de la plate-forme capsis).

L’INRA d’Orléans visite OPTMix le 5 mars 2019

A l’occasion de la future fusion entre l’INRA et Irstea, une quarantaine de personnes de l’INRA d’Orléans sont venus visiter les placettes OPTMix le 5 mars 2019.

Mesure de LAI avec la méthode des aiguilles

Dans le cadre de la thèse de Maxime Brière (thèse 2019-2021 encadrée par Eric Dufrêne, UMR ESE), des estimations de LAI dans les placettes mono-spécifiques de chêne ont été réalisées le 12 février 2019. Le LAI des placettes a été estimé avec la méthode des aiguilles qui consiste à compter le nombre de feuilles de l’année tombées au sol ayant été traversées par une aiguille jetée au hasard le long d’un transect. En réalisant suffisamment de points de mesure (plus de cent points par placette), cette méthode permet d’avoir une estimation du LAI de la placette. Ces données serviront dans le cadre de la thèse de Maxime Brière pour faire des simulation avec le modèle CASTANEA.