On a déjà pu constater après la sécheresse de la fin des années 1970 un dépérissement des arbres pendant une période allant jusqu'à 10 ans. Le fort déficit pluviométrique qui a frappé la France en 2003, puis en 2005 et dans une certaine mesure en 2006, risque de conduire à un dépérissement des forêts françaises inégalé à ce jour. Comme les échanges d'eau et de carbone sont intimement liés, un tel changement du mode de fonctionnement physiologique et des flux de carbone des forêts a des implications directes sur les teneurs en eau du sol, et donc sur les ressources en eau disponibles.

Objet de la recherche

Au vu de ces enjeux, il est important de mieux comprendre et prédire les impacts des sécheresses sur la croissance des arbres et sur les réserves en eau des sols. Une stratégie est d'analyser non seulement les impacts à court et long terme, mais aussi la réponse non linéaire à des séries rapprochées de tels phénomènes. A partir de l'étude des années récentes, l'objectif est de pouvoir développer une capacité à prédire l'évolution future de la végétation et des ressources en eau, en réponse au changement climatique des prochaines décennies.
L'étude quantitative de l'impact des sécheresses sur la croissance des forêts et les ressources en eau du sol utilisera le modèle de végétation ORCHIDEE, développé à l'IPSL. La région d'étude est l'Europe de l'Ouest, en incluant les Carpates, avec une analyse plus fine pour la France.
L'originalité de l'approche est d'utiliser des données dendrochronologiques (des largeurs de cernes d'arbres) qui représentent quantitativement la croissance radiale annuelle des arbres.

Documents à disposition

Le programme se déroulera en 3 phases majeures :

• Evaluation de la relation spatiale entre l'épaisseur des cernes d'arbres en Europe et les conditions environnementales (climat, hydrologie, productivité, etc...). Développement d'un modèle statistique de dépendance temporelle des impacts de sécheresse sur la croissance des arbres, suivant la géographie.
• Modélisation de cette dépendance avec ORCHIDEE et le modèle climatique de l'IPSL, sur la période contemporaine. Evaluation des simulations dans le passé, avec validation sur des observations anciennes.
• Prédiction pour les scénarios de climats futurs, avec les intervalles de confiance associés. Evaluation des impacts des événements extrêmes sur les écosystèmes. La réalisation du programme s'appuiera sur l'expérience et les résultats acquis dans plusieurs autres projets (européens, ANR) en cours auquel participe le LSCE, en particulier en ce qui concerne les statistiques d'extrêmes, la modélisation de la végétation et les observations dendrochronologiques.