Plantations expérimentales d’essences d’avenir

C’est pour répondre à cette question que le projet « Plantations expérimentales d'essences d'avenir » a été initié. Dans le cadre de celui-ci, un réseau de plantations expérimentales coordonnées se met en place dans toute la Suisse depuis l’automne 2020 (figure de droite). Sur une période de 30 à 50 ans, 55000 plants seront examinés pour étudier la façon dont différentes essences et semences de diverses origines perdurent dans des conditions environnementales variées. Ces observations serviront de bases à la recommandation d’essences en fonction des conditions locales des stations. Du point de vue scientifique, il est intéressant de connaître les facteurs environnementaux qui définissent la survie, la vitalité et la croissance des essences examinées et de leurs provenances (synonyme: origines) le long des grands gradients environnementaux.

Ce projet a pour avantage incontestable sa stratégie coordonnée. Tandis qu’une seule plantation expérimentale ne permet de suivre et d’analyser que l’évolution des arbres de la placette en question, un réseau de 56 placettes offrira la possibilité de déduire à long terme la façon dont les essences testées se maintiendront dans différentes conditions climatiques. Cet essai à long terme permettra également de mieux comprendre les répercussions des influences météorologiques et des événements extrêmes sur les essences et provenances testées. En tant que projet, il s’inscrit comme une activité consécutive au Programme de recherche «Forêt et changements climatiques», effectué par l’OFEV et le WSL de 2009 à 2018.

Sur tout le dispositif expérimental, 7 provenances sont testées pour chaque essence (pour quelques essences, il n’a pas été possible d’obtenir autant de provenances). Pour éviter que les plantations expérimentales ne deviennent trop grandes, seules 4 des 7 provenances de chaque essence ont été attribuées à chaque plantation. Tandis qu'une provenance est testée comme provenance de référence dans toutes les plantations expérimentales où figure l'essence, 3 des 6 provenances restantes sont affectées de façon aléatoire à chaque plantation expérimentale. Chacune de ces 6 provenances figure ainsi dans la moitié des plantations expérimentales. Ce compromis permet de couvrir relativement bien la variabilité des provenances au sein des essences sans agrandir pour autant la surface nécessaire par plantation expérimentale.

Les provenances ont été sélectionnées dans le cadre d’un processus exhaustif (rapport « Choix des provenances et acquisition des plants », en allemand). Les plants ont été acquis en collaboration avec de nombreuses pépinières et des partenaires étrangers. La plupart des plants poussent dans les pépinières d’Emme SA, quelques essences croissent aussi dans le Vivaio du canton du Tessin (Lattecaldo) et dans la pépinière du WSL.

Pour assurer des évaluations statistiques pertinentes toutes les plantations expérimentales doivent avoir un design expérimental cohérent, comprenant aussi bien la répartition des essences sur les plantations expérimentales, que la disposition des plants au sein de chacune d’elles. Le design expérimental a été élaboré avec d'autres scientifiques, contrôlé par des statisticiens externes et optimisé par la suite afin que les résultats puissent être les plus pertinents possibles. Les 56 plantations expérimentales sont réparties dans toutes les régions biogéographiques et étages de végétation présents en Suisse. Chacune d’elles est subdivisée en 3 blocs. Au sein de chaque bloc figurent toutes les essences et provenances prévues pour cette plantation expérimentale. Chaque essence est attribuée de façon aléatoire à une parcelle. Le nombre d'essences par plantation expérimentale et donc le nombre de parcelles sont variables. Chaque parcelle est subdivisée à son tour en 4 sous-parcelles, qui sont attribuées de façon aléatoire à 4 des 7 provenances. Chaque sous-parcelle comprend 9 individus d'une provenance.

La superficie requise pour chaque plantation expérimentale dépend du nombre d’essences à tester et de la hauteur du peuplement avoisinant qui influe sur la largeur de la zone tampon nécessaire. Les plants sont espacés de 2 m, la largeur de la bande intermédiaire entre les parcelles est de 4 m. La superficie requise est d'environ 0,75 ha pour 4 essences et d'environ 1,3 ha pour 10 essences.

Pour effectuer des relevés du climat local, une station climatique automatisée est exploitée sur chaque placette. L’humidité du sol est ainsi également mesurée.

De plus amples détails sur le design expérimental figurent dans le rapport Design des plantations expérimentales (en allemand).

Mi-mars 2018, les cantons ont été invités à proposer des placettes qui remplissent les exigences décrites (rapport «Choix des placettes pour les plantations expérimentales», disponible en allemand). Entre novembre 2018 et juillet 2019, l’équipe de projet du WSL s’est rendue sur place dans 125 des 172 placettes proposées par les services forestiers cantonaux. En juillet 2019, 57 placettes ont été sélectionnées et les essences à tester ont été réparties sur ces placettes (rapport: «Choix des placettes pour les plantations expérimentales», en allemand). Avant l'installation, des modifications sont intervenues dans le choix des surfaces et l'attribution des essences. Deux surfaces d'essai supplémentaires ont été ajoutées dans le canton de Bâle-Campagne, tandis que deux surfaces ont dû être supprimées dans le canton de Berne. Malheureusement, une autre placette expérimentale a dû être abandonnée en 2024 dans le canton de Genève. La placette est fortement touchée par la stagnation de l'eau et les plantes sont mortes et n'ont pas pu être remplacées. Le réseau compte désormais 56 parcelles expérimentales.

Les 56 plantations expérimentales sont réparties dans toutes les régions biogéographiques et étages de végétation présentes en Suisse. Selon la taille, de 4 à 18 essences sont testées dans une plantation expérimentale. Sur 6 placettes (les «supersites»), les 18 essences sont testées dans leur totalité.

Tableau récapitulatif de toutes les plantations expérimentales, classifiées selon le numéro.

Nombre d’essences = nombre d’essences testées dans une plantation expérimentale, PP = période de plantation au cours de laquelle une plantation expérimentale a été ou sera installée; 1 renvoie à la période allant de l’automne 2020 au printemps 2021, 2 à celle allant de l’automne 21 au printemps 2022, 3 à celle allant de l’automne 22 au printemps 2023. Etat : par date d'inventaire (année) Lien vers 2 figures : Fig 1 Evaluation de l'état de toutes les plantes par provenance par placette (3 blocs de répétition x 9 plantes= 27 plantes) Catégories : vivant vitalité normale, vivant mais faible, mort, coupé et disparu ; Fig 2 Nombre de plantes qui étaient déjà replantées au moment de l'inventaire. La dénomination de la provenance se compose de l'abréviation de l'essence, du pays de provenance et des trois premières lettres de la commune de provenance. L'abréviation de l'essence: Ali‘tor Alisier torminal, CèA Cèdre de l'Atlas, Ch'ch Chêne chevelu, Ch'p Chêne pédiculé, Ch'r Chêne rouvre, Dou Douglas, Ép Épicéa, Ér‘fo Érable à feuilles d’obier, Ér‘p Érable plane, Ér’s Érable sycomore, Hê Hêtre, Mél Mélèze, Mer Merisier, NoiB Noisetier de Byzance, Noy Noyer, Pin's Pin sylvestre, Sa Sapin, Ti'pf Tilleul à petites feuilles