Extrêmes climatiques

Une forêt saine supporte mieux des extrêmes climatiques de courte durée, tels qu’une tempête ou un manque de précipitations, qu’une forêt affaiblie par des facteurs de stress tels que l’acidification du sol ou la présence de polluants. Une durée plus longue ou un impact plus important des extrêmes climatiques peut conduire à des dégâts ou même la mort d’arbres.

Tempête

A cause de divers genres de pollution, la forêt suisse est aujourd’hui exposée à un risque plus élevé aux tempêtes. La sensibilité aux châblis est surtout augmentée dans des sols acides et pour des charges en azote plus élevées. Après Lothar, la part de châblis de hêtre dans des surfaces pauvres en bases était presque cinq fois plus élevée et pour l’épicéa presque quatre fois plus élevée que dans des stations riches en bases.

   A gauche : dégâts dus à Lothar dans la surface d’observation permanente IAP de Muri.
   A droite : Sur les sols acides il y avait beaucoup plus des châblis de hêtre et d’épicéa par Lothar.

Sécheresse

En rapport avec les changements climatiques, nous assistons à une recrudescence du stress dû à la sécheresse dans la forêt suisse. Ce stress s’ajoute aux autres facteurs et le renforcent partiellement. Depuis 2001, des mesures de l’eau dans le sol dans nos surfaces d’observation nous permettent de documenter l’augmentation du stress dû à la sécheresse et d’en reconnaître directement les effets. Le potentiel hydrique du sol en forêt observé pendant les mois d’été montre les régions sèches de Suisse : Valais, Genève, pied sud du Jura et Suisse du Nord Ouest. Les mesures sont complétées par l’utilisation de modèles hydrologiques (Wasim-ETH) qui permettent une généralisation spatiale et temporelle.

   Mesures de l’eau du sol : potentiel hydrique moyen avril-octobre 2011 et 2012.

   Risque de sécheresse modellisé pour les surfaces d’observations permanentes IAP
   (valeur moyenne des années 1981-2011).

   Dégâts de sécheresse visibles sur des feuilles de hêtre (à gauche), chêne (au centre) et érable (à droite).

   Dégâts de sécheresse dans une forêt de chêne, La Sarraz (VD) en été 2015 (à gauche) et en été 2019 (à droite).

Lors de sécheresses, la tension de l’eau augmente dans différentes parties des arbres, le potentiel hydrique baisse. Plus le potentiel hydrique est bas (c’est-à-dire plus il est fortement négatif), plus le stress pour les plantes augmente. Lors de fortes tensions, le filet d’eau coulant dans les vaisseaux se rompt (cavitation). La capacité conductive des vaisseaux diminue. La mort par sécheresse surgit lorsque la conductivité hydrique diminue jusqu’à 50% (conifères), respectivement 90% (feuillus). Le potentiel hydrique d’un tronc peut être mesuré à l’aide d’un psychromètre. Une mesure de ce genre a été effectuée en été 2015 à Möhlin, en parallèle à des mesures de flux hydriques dans le tronc au moyen de sondes. Le potentiel hydrique minimum journalier baisse avec une augmentation de la durée de la sécheresse. Malgré cela, les arbres réduisent leur besoin en eau d’environ la moitié, comme le démontre le flux hydrique mesuré en même temps dans le tronc.

   Un instrument de mesure de la tension hydrique
   dans le tronc (psychromètre) est appliqué de telle
   manière que le capteur touche les vaisseaux
   conducteurs dans le bois.

   Potentiel hydrique dans un tronc de chêne, à Möhlin en 2015,
   en parallèle au potentiel hydrique du sol. Une valeur pF de
   4.2 correspond à un potentiel hydrique de -1.5 Mpa et signifie
   que l’eau dans le sol n’est plus disponible pour les plantes.

   Flux hydrique dans le tronc du même chêne.