Modelling the colonisation dynamics of Scots in French areas, impact of possible atmospheric carbon changes
Modélisation de la dynamique de colonisation du pin sylvestre sur deux sites d`étude français, impact de l'évolution possible des teneurs en CO2 atmosphérique
Résumé
The target of this work was to explore the impact of the atmospheric CO2 variations on Scots pine (Pinus sylvestris L.) dynamics occurring in two French sites: the plateau de Caussols (Mediterranean bioclimate) and the Chaîne des Puys (Mountain-Oceanic bioclimate). To this end, we built a spatial individual-based model (AFFORSIMulator) which simulates the extension of Scots pine forest on abandoned lawns. This model takes into account inter-tree competition by computing the light occultation the trees endure from their neighbours. Individual tree growth is based on classical differential equations, weighted by the photosynthetic production calculated from both the atmospheric annual CO2 concentration and the light value. Three scenarios simulating the variations of the atmospheric CO2 through time were implemented. The results of the model mainly suggest that even if the Pine settlement is faster under Mediterranean conditions than Oceanic ones, stand parameters really depend on the way the atmospheric CO2 will change through time. For instance, the model showed that the Chaîne des Puys site may become a greater wood producer that the plateau de Caussols site in the context of a rapid variation in the close future.
Le but de ce travail est d`explorer l`impact des variations en CO2 atmosphérique sur la dynamique de colonisation par le pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) dans deux sites français: le plateau de Caussol (bioclimat montagnard méditerranéen) et la Chaîne des Puys (bioclimat montagnard océanique). Dans ce but, nous présentons un modèle spatial individu - centré (AFFORSIMulator) qui simule la colonisation du pin sylvestre sur pelouses abandonnées. Ce modèle prend en compte la compétition entre les arbres par le calcul de l`occultation de la lumière que subissent les arbres par leurs voisins. La croissance individuelle est modélisée à partir d`équations différentielles classiques pondérées par la production photosynthétique calculée à partir de la concentration atmosphérique annuelle en CO2 et de la lumière. Trois scénarios simulant les variations du CO2 atmosphérique en fonction du temps sont testés. Les résultats du modèle suggèrent que même si la colonisation par le pin est plus rapide en climat méditerranéen qu`en climat océanique, les paramètres du peuplement dépendent de la façon dont le CO2 atmosphérique évolue au cours du temps. Par exemple, le modèle montre que le site de la Chaîne des Puys peut offrir une production en bois supérieure au site du plateau de Caussol dans le cas d`une variation rapide du CO2 dans le proche futur.