Comment les forêts d'Europe se rajeunissent sans intervention humaine

Les forêts se renouvellent naturellement. Le fonctionnement exact de cette régénération n'a toutefois guère été étudié jusqu'à présent. Des scientifiques de l'ETH Zurich et du WSL ont entrepris de résoudre cette énigme.

En bref

• La concurrence entre les arbres est l'un des moteurs de la régénération naturelle des forêts.
• Le manque d'eau exacerbe considérablement la concurrence, les petits arbres sont supprimés.
• Dans les forêts mixtes, différentes stratégies de régénération des essences impliquées se combinent.

Pour la première fois, des scientifiques ont examiné la régénération des forêts dans les forêts protégées d'Europe, en collaboration avec la European Forest Research Initiative (voir encadré).

Dans une nouvelle étude qui vient d'être publiée dans la revue spécialisée Journal of Ecology , les scientifiques menés par Yannek Käber, doctorant à la chaire d'écologie forestière de l'ETH Zurich, et ses collègues de l'ETH et du WSL, montrent comment la régénération naturelle se développe en l'absence d'intervention humaine. Pour ce faire, ils ont étudié l'apparition de jeunes arbres dans près de 300 réserves forestières naturelles à travers l'Europe pour analyser la régénération dans les conditions environnementales les plus diverses. Les scientifiques ont ainsi pu déterminer les interactions complexes entre les caractéristiques des essences, la densité de la forêt, les perturbations et le climat.

L'un des processus les plus importants pour la régénération naturelle est la concurrence. Les stratégies des arbres dépendent de l'espèce. L'étude a montré que les interactions positives entre les arbres ne se produisent que chez quelques espèces et sont donc plus rares qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Les caractéristiques des espèces et les différents facteurs de stress déterminent si les arbres se protègent mutuellement du froid ou de la sécheresse pendant la régénération, ou s'ils sont en concurrence.

En cas de stress dû au froid, les jeunes arbres ont tendance à trouver plus de protection auprès d'autres arbres qu'en cas de stress dû à la sécheresse. Les scientifiques expliquent ce résultat par le fait que les basses températures ne déclenchent pas de concurrence pour des ressources limitées.  En revanche, le manque d'eau entraîne une concurrence féroce. Les plus petits arbres sont alors potentiellement supprimés.

L'étude montre en outre quelles sont les stratégies de régénération des différentes essences. Certaines réussissent particulièrement bien dans les forêts denses. D'autres attendent des perturbations telles que des incendies ou des tempêtes, qui créent des ouvertures dans la canopée. Dès que la lumière est suffisante, ces essences grandissent rapidement.

Dans les forêts mixtes, les différentes stratégies se complètent, ce qui permet à ces forêts de mieux réagir aux stress climatiques, par exemple en favorisant l'apparition d'un plus grand nombre d'essences capables de faire face à la sécheresse et à la chaleur. Non seulement la composition de la forêt s'en trouve modifiée, mais aussi sa structure, c'est-à-dire le mélange d'arbres de tailles et d'âges différents. Et il se forme des structures forestières qui ne peuvent se développer que dans des forêts non perturbées et protégées.

European Forest Reserves Initiative (EuFoRIa)

Le réseau EuFoRIa a été créé en 2019 afin de promouvoir la coopération en matière de recherche dans les forêts primaires et les réserves forestières européennes. Il regroupe des centaines de sites d'étude suivis depuis plusieurs décennies à l'aide d'inventaires forestiers. Le réseau est animé par des scientifiques de 26 institutions de 19 pays. L'un des principaux axes de recherche consiste à comprendre les processus naturels du développement des forêts, car cette compréhension est essentielle pour élaborer des stratégies d'adaptation des forêts face aux changements climatiques.

• Le communiqué de presse original de l'ETH Zurich est disponible ici. (seulement en allemand et en anglais)