Biodiversité, interactions multitrophiques et fonctions écosystémiques entre le sol forestier et la canopée

Les forêts sont des écosystèmes complexes dotés d'une riche biodiversité. Celle-ci est fortement influencée par les caractéristiques structurelles et physiologiques des peuplements d'arbres entre la végétation du sol et les cimes des arbres. Ce projet étudie les communautés et le réseau alimentaire entre la végétation du sol et la canopée, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de la relation tridimensionnelle entre la structure forestière, la biodiversité et les fonctions écosystémiques.

La canopée forestière, dernière frontière de la recherche sur la biodiversité

Au Lägern, près de Zurich, nous étudions les communautés de vie et le réseau trophique entre la végétation au sol et la canopée, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de la relation tridimensionnelle entre la structure de la forêt, la biodiversité et les fonctions de l'écosystème. Les forêts sont des écosystèmes complexes dotés d'une riche biodiversité. Celle-ci est fortement influencée par les caractéristiques structurelles et physiologiques des peuplements d'arbres entre la végétation au sol et la canopée. (Vidéo en allemand avec sous-titres en français, également disponible sur YouTube)

Contenu et objectifs du projet de recherche

Les techniques modernes de télédétection permettent aujourd'hui de saisir les propriétés structurelles et physiologiques des forêts en haute résolution et en trois dimensions. Il en résulte de nouvelles possibilités d'étudier de manière approfondie la relation entre les peuplements d'arbres et la biodiversité. Cela présuppose toutefois que la biodiversité soit recensée dans toutes les strates de la végétation, notamment la végétation au sol, la strate arbustive et la canopée. C'est précisément l'objectif de ce projet qui analyse les relations entre les caractéristiques structurelles et physiologiques de la forêt, la diversité en espèces et les réseaux alimentaires dans une forêt mixte de feuillus en Suisse. Il s'agit notamment d'étudier comment la biodiversité au sein des strates de végétation et entre elles dépend des caractéristiques structurelles et physiologiques de la forêt et comment les interactions multitrophiques influencent les fonctions écosystémiques.

Dans un premier temps, les caractéristiques structurelles et physiologiques de la forêt seront décrites à l'aide de méthodes de télédétection aériennes et terrestres. Dix groupes d'espèces fonctionnellement et phylogénétiquement distincts ainsi que leurs réseaux alimentaires seront répertoriés dans les trois strates de végétation. Dans un deuxième temps, des données de télédétection indépendantes seront utilisées pour modéliser la biodiversité forestière et certaines fonctions écosystémiques pour tout un canton. Ces prévisions sont ensuite validées à l'aide d'un ensemble indépendant de données provenant d'un programme de surveillance de la biodiversité.

Contexte scientifique et social du projet de recherche

Le projet traite des relations entre les peuplements forestiers et leur biodiversité dans le contexte des fonctions écosystémiques. Nous apprendrons comment les caractéristiques des peuplements forestiers modifiables par la sylviculture peuvent changer les communautés d'espèces et leurs interactions dans les forêts. Les résultats pourront être intégrés dans une gestion forestière adaptative et multifonctionnelle visant à préserver la biodiversité et les fonctions écosystémiques des forêts et, par conséquent, à accroître la résilience des forêts exploitées face aux changements environnementaux futurs.