Titre de la thèse : Impact des éclaircies forestières sur le microclimat et conséquences sur le succès de la régénération forestière d’espèces en migration assistée
Contexte scientifique
Les forêts subissent aujourd’hui de fortes pressions liées à des pratiques de gestion parfois inadaptées et aux effets du changement climatique. Depuis plusieurs décennies, les gestionnaires constatent d’importants déficits de régénération sexuée dans de nombreux massifs forestiers en France et plus largement en Europe. Or, la régénération constitue une étape essentielle pour assurer la pérennité des forêts gérées et des services écosystémiques qu’elles fournissent. Elle contribue également à l’adaptation des forêts au changement climatique en favorisant la sélection de génotypes adaptés aux nouvelles conditions environnementales.
Les pratiques sylvicoles, notamment l’intensité des coupes (éclaircies ou coupes à blanc), influencent fortement le succès de la régénération. La germination, l’installation et la croissance des semis dépendent en effet de plusieurs facteurs tels que le microclimat, la compétition avec la végétation du sous-étage ou les arbres dominants, ainsi que la pression d’abroutissement par les ongulés. Comprendre les causes des échecs de régénération est donc indispensable pour définir des pratiques sylvicoles favorisant une régénération réussie et renforcer la résilience des socio-écosystèmes forestiers face au changement global.
La vitesse et l’amplitude des variations climatiques, plus sèches et chaudes, sont de plus en plus fortes et fréquentes, ce qui pourrait contraindre l’adaptation des espèces locales au cours du siècle. Afin de pallier ce phénomène, nous souhaitons mettre en place une expérimentation de migration assistée. Elle se définit comme une stratégie visant à accélérer artificiellement la vitesse de migration des arbres en introduisant des essences potentiellement plus adaptées aux conditions futures. Dans le cadre des évolutions climatiques à venir, cette migration concerne essentiellement des essences plus thermophiles et résistantes à la sécheresse.
Sites expérimentaux
Dans le cadre de la tâche 2.4 du projet ciblé REGE-ADAPT (« Renouvellement forestier et adaptation des socio-écosystèmes forestiers au changement climatique ») du PEPR FORESTT (« Résilience des forêts » https://www.pepr-forestt.org/projets/pc-rege-adapt), un réseau de sites expérimentaux est en cours de mise en place à travers les quatre principales régions climatiques de la France hexagonale. Ces dispositifs expérimentaux manipulent l’intensité et les régimes d’éclaircie afin d’analyser le succès du processus de régénération dans différents contextes forestiers.
Chaque site explore des gradients de conditions environnementales connus pour influencer la régénération, tels que l’ouverture de la canopée, la pression d’abroutissement ou la concurrence de la végétation voisine. Dans ce cadre, une analyse démographique de la régénération d’espèces locales et non locales visera à quantifier : (i) la production, la dispersion et la germination des graines, puis (ii) l’établissement, la survie et la croissance des plantules le long de ces gradients environnementaux.
Les sites seront équipés de capteurs permettant de suivre les conditions microclimatiques.
Objectifs du projet de thèse
En utilisant une approche intégrative et mécaniste combinant des expérimentations in natura et en conditions contrôlées, les principaux objectifs scientifiques et appliqués du projet de thèse sont : i) analyser l’impact des éclaircies forestières sur le microclimat et le succès ou non de la régénération forestière d’espèces en migration assistée ; ii) évaluer dans quelle mesure un stress hydrique peut modifier ces processus ; et iii) proposer aux gestionnaires forestiers, tels que l’Office National des Forêts (ONF) et le Centre National de la Propriété Forestière (CNPF), des indicateurs permettant d’orienter les traitements sylvicoles afin de favoriser la régénération forestière.
Le projet de thèse s’organisera autour de trois axes complémentaires visant à répondre aux questions suivantes :
1) Quels sont les effets in situ de la gestion du couvert forestier sur le microclimat et la régénération des espèces en migration assistée ?
Cet axe reposera sur la coordination d’une expérience de régénération standardisée sur différents sites expérimentaux de la tâche 2.4 du projet REGE-ADAPT, afin d’étudier l’effet de l’intensité des éclaircies forestières sur le succès de la régénération et d’identifier les mécanismes expliquant les succès ou les échecs observés. Cette expérimentation permettra d’affiner les combinaisons entre les modalités d’éclaircie, le microclimat et l’identité des espèces afin de favoriser le renouvellement des peuplements forestiers.
La caractérisation des sols, susceptibles d’influencer les processus de germination, d’établissement et de croissance des plantules, sera réalisée dans le cadre du projet BOSFOR du PEPR FORESTT.
2) Effet de l’augmentation de la sécheresse sur la performance des semis
Au sein du genre Quercus, nous souhaitons comprendre le fonctionnement des plantules face à la sécheresse aux limites de leur aire de répartition. Des espèces les plus thermophiles, comme Q. ilex et Q. pyrenaica, seront transplantées sur trois sites, du sud vers le nord de la métropole, et soumises à une expérimentation d’exclusion des pluies (plaques de plexiglas), engendrant un microclimat plus sec et plus chaud.
Cette expérimentation permettra de déterminer si les arbres transplantés dans les zones moins sèches ont développé des résistances hydrauliques et thermiques plus faibles ou s’ils ont conservé les mêmes marges de sécurité. Nous pourrons également mettre en évidence si l’accentuation de la sécheresse, sur chacun des sites, modifie les processus de la même manière.
3) En conditions contrôlées, quel est l’impact de la succession de contraintes hydriques sur le fonctionnement des premiers stades de développement des semis de chêne ?
L’objectif est de suivre en parallèle les conséquences de contraintes hydriques isolées ou successives, ainsi que les capacités de récupération associées sur le fonctionnement foliaire.
Nous mettrons en place une expérimentation en serre visant à caractériser le fonctionnement hydraulique et thermique des plantules de chêne soumises à des durées de sécheresse différentes, seules ou successives, et nous suivrons leur capacité de récupération.
Formations et compétences recherchées
Etudiant(e) ayant obtenu avec succès un Master 2, ou équivalent, dans les domaines de la biologie végétale, de l’écologie des plantes, ou de l’écophysiologie, avec des affinités et/ou de l’expérience pour l’expérimentation végétale, le traitement des données et le travail de terrain.
Environnement de travail
La thèse se déroulera au sein de l’UMR PIAF https://piaf.clermont.hub.inrae.fr/
Ecole doctorale : Sciences de la vie, santé, agronomie, environnement. https://svsae.ed.uca.fr/
Contact
Clément Stahl clement.stahl@inrae.fr et Philippe Balandier philippe.balandier.2@inrae.fr ; merci de nous envoyer un CV et une lettre de motivation. Démarrage de la thèse est prévu à l’automne 2026.
Commentaires récents