VULNÉRABILITÉ DES FORÊTS FACE AUX PERTURBATIONS CLIMATIQUES, UNE APPROCHE PAR SIMULATION DÉMO-GÉNÉTIQUE POUR RAISONNER DES STRATÉGIES DE GESTION ADAPTATIVE DU CÈDRE ET DU SAPIN DOUGLAS - Ecologie des Forêts Méditerranéennes Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

VULNERABILITY OF FORESTS TO CLIMATE DISTURBANCES, A DEMO-GENETIC SIMULATION APPROACH TO REASON ADAPTIVE MANAGEMENT STRATEGIES FOR CEDAR AND DOUGLAS-FIR

VULNÉRABILITÉ DES FORÊTS FACE AUX PERTURBATIONS CLIMATIQUES, UNE APPROCHE PAR SIMULATION DÉMO-GÉNÉTIQUE POUR RAISONNER DES STRATÉGIES DE GESTION ADAPTATIVE DU CÈDRE ET DU SAPIN DOUGLAS

Victor Fririon
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1251667
  • IdRef : 268652287

Résumé

Faced with climate change, the question arises of the intrinsic natural capacity of forests to cope with it and of the positive or negative impacts of forestry management. Luberon2, a Demo-Genetic individual-based model (DG-ABM) that integrates stochastic disturbance regimes has been developed to provide answers.From the Luberon2 model, two simulation plans are analyzed:1. In forest ecosystems, natural selection depends on inter-individual competition which is manifested in particular by self-thinning, i.e. the removal of the smallest trees when the density is high. We show a rapid increase in vigor and growth performance in monospecific cedar stand in response to a competitive and selective environment. We also show that intensive management, i.e. numerous systematic thinnings, limits the evolution of stands by reducing competition, which is aggravated in the presence of non-selective natural disturbances. The observed evolution rates are in a realistic empirical range, which represents a strong element of validation of the model.2. A classic strategy for adapting to climate change is to maintain a low tree density through intensive silviculture to reduce the stress level during droughts and limit the direct impacts. Nevertheless, we show that natural selection for lower sensitivity has the potential to induce a rapid positive response in terms of growth and survival visible from the first generation, and that intensification of silviculture reduces this adaptive potential in monospecific Douglas-fir stands. When there is genetic diversity, i.e. the realistic case, we show that less intensive silviculture, aiming at promoting spontaneous adaptation, represents the best strategy for promoting productivity and lowering vulnerability. In particular, maintaining a high stress level at a juvenile stand stage appears to be a promising strategy to promote early acclimatization and adaptation.The role of genetic diversity and evolutionary processes as well as the impact of management are discussed in detail in the context of various adaptation strategies of forestry to climate change and in the light of the extensive literature review carried out on the interactions between disturbances, management practices and genetic diversity.
Face au changement climatique, se pose la question de la capacité intrinsèque naturelle des forêts à y faire face et des impacts positifs ou négatifs de la gestion sylvicole. Luberon2, un modèle Démo-Génétique individus-centré (DG-ABM) qui intègre des régimes de perturbation stochastiques a été développé pour apporter des réponses.À partir du modèle Luberon2, deux plans de simulation sont analysés :1. Dans les écosystèmes forestiers, la sélection naturelle dépend étroitement de la compétition interindividuelle qui se manifeste notamment par le processus d’auto-éclaircie, c’est-à-dire la suppression des plus petits arbres lorsque la densité est élevée. Nous montrons une augmentation rapide de la vigueur et des performances de croissance des peuplement monospécifiques de cèdre en réponse à un environnement social compétitif sélectif. Nous montrons également qu’une gestion intensive, i.e. nombreuses éclaircies systématiques, en réduisant la compétition, limite la capacité d’évolution des peuplements, fait aggravé en présence de perturbations naturelles non sélectives. Les taux d’évolution observés sont dans une gamme empirique réaliste, ce qui représente un élément fort de validation du modèle.2. Une stratégie classique d'adaptation au changement climatique consiste à maintenir une faible densité d'arbres via une sylviculture intensive pour réduire le niveau de stress pendant les sécheresses et limiter les impacts directs. Néanmoins, nous montrons que la sélection naturelle pour une moindre sensibilité à le potentiel d'induire une réponse positive rapide en termes de croissance et de survie appréciable dès la première génération, et qu’une intensification de la sylviculture réduit ce potentiel adaptatif chez des peuplements monospécifiques de sapin Douglas. Dès lors qu'il y a de la diversité génétique, c'est-à-dire le cas réaliste, nous montrons qu’une sylviculture moins intensive, visant à favoriser l'adaptation spontanée, représente la meilleure stratégie pour favoriser la productivité et abaisser la vulnérabilité. En particulier, le maintien d'un niveau élevé de stress à un stade de peuplement juvénile semble être une stratégie prometteuse pour favoriser l'acclimatation et l'adaptation précoce.Le rôle de la diversité génétique et des processus évolutifs ainsi que l’impact de la gestion sont discutés en détail dans le cadre de diverses stratégies d’adaptation de la sylviculture au changement climatique et à la lumière de la large étude bibliographique effectuée sur les interactions entre perturbations, pratiques de gestion et diversité génétique.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04087616 , version 1 (03-05-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04087616 , version 1

Citer

Victor Fririon. VULNÉRABILITÉ DES FORÊTS FACE AUX PERTURBATIONS CLIMATIQUES, UNE APPROCHE PAR SIMULATION DÉMO-GÉNÉTIQUE POUR RAISONNER DES STRATÉGIES DE GESTION ADAPTATIVE DU CÈDRE ET DU SAPIN DOUGLAS. Sciences agricoles. Université de Montpellier, 2022. Français. ⟨NNT : 2022UMONG068⟩. ⟨tel-04087616⟩
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