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Biologie et écologie

Effet de la chalarose (Hymenoscyphus fraxineus) sur la croissance radiale du frêne et sur son déterminisme climatique dans le nord de la France

Résumé

La chalarose du frêne (Hymenoscyphus fraxineus) est apparue dans le nord de la France entre 2010 et 2012. Afin de juger de l’effet du champignon sur la croissance radiale et sur la sensibilité au climat des frênes, 181 arbres adultes (âge et diamètre moyens : 100 ans et 50 cm) issus de 9 peuplements ont été échantillonnés en 2017 selon cinq niveaux de défoliation. Les peuplements sont purs et correspondent à des conditions sylvicole et écologique optimales pour l’essence (sols chimiquement riches et réserve utile en eau élevée autour de 150 mm). Sur la période 1920-2017, la croissance radiale a été d’en moyenne 2,3 } 0,4 mm par an. Pour les arbres peu défoliés en 2017 (= 25 %), la croissance est restée stable entre 2 et 2,5 mm par an après 2010 alors que, pour les autres catégories (> 25 %), elle a chuté d’autant plus que le niveau de défoliation était élevé (autour de 1 mm par an pour les défoliations supérieures à 75 %). Il est également apparu que les arbres défoliés à plus de 25% en 2017 avaient déjà une croissance plus faible depuis la fin des années 1990 et systématiquement plus faible depuis 2003 (différence de 15 à 25 %). Ces périodes ayant été particulièrement sèches dans la région étudiée, on peut émettre l’hypothèse d’une sensibilité plus forte au pathogène des arbres déjà affaiblis par des stress hydriques forts. Les modèles climatiques expliquent entre 50 et 60 % de la variation de la croissance des frênaies sauf pour les arbres les plus défoliés en 2017 (> 75 %) qui sont apparus peu sensibles au climat depuis toujours (taux d’explication des modèles climatiques de 25 %). Ainsi, dans le nord de la France et sur des stations très favorables, une bonne croissance correspond à des automnes pluvieux et des hivers doux bien arrosés suivis par un mois de mai chaud et pluvieux (facteur central pour la croissance). Depuis l’arrivée de la chalarose, les arbres les plus défoliés (> 25 %) répondent néanmoins de moins au moins au climat sauf aux conditions de fin d’été (pluies du mois d’août) ; période qui n’apparaissait pas déterminante sur le plus long terme. Des modifications du fonctionnement physiologique des arbres sont évoquées pour expliquer ces comportements. Finalement, notre étude a montré que les frênes étaient très réactifs au climat et que la chalarose a affecté préférentiellement les arbres déjà affaiblis par une succession de crises climatiques passées (sécheresses). Même si les frênes adultes semblent pouvoir tolérer un certain niveau de défoliation sans compromettre leur croissance, l’augmentation de la variabilité du climat et la récurrence des sécheresses pourraient déstabiliser les frênaies rendant leur gestion future encore plus complexe.

Abstract

The emerging pathogen Hymenoscyphus fraxineus for ash (Fraxinus excelsior) appeared in the Northeastern part of France between 2010 and 2012. To evaluate the effect of this pathogen on the radial growth and on the response to climate, 181 adult ash trees were sampled in 2017 (age and diameter: 100 years and 50 cm) from nine pure stands (in optimal ecological and silvicultural conditions for the species) according to five levels of defoliation. From the 1920-2017 period, the radial growth averaged 2.3 ± 0.4 mm per year. For the least defoliated trees (= 25%), the growth was stable between about 2 and 2.5 mm per year after 2010. For the other trees (> 25%), the greater the defoliation, the larger the drop in growth (about 1 mm for the defoliation > 75%). For the more defoliated trees (> 25%), it appeared that growth had already slowed since the end of the 1990s and was systematically lower since 2003 (difference between 15 and 25%). As these years were particularly dry in the area under study, we hypothesized that the pathogen had mainly infected the least vigorous trees already affected by the droughts. Climate models explained between 50 and 60% of the radial growth variability except for the most defoliated trees (> 75%) whose sensitivity to climate appears to be weak throughout their entire life (explained variance of about 25%). Thus, in the northeastern France under optimal ecological conditions (rich soil and plentiful soil water reserve of about 150 mm), high growth was associated with a wet autumn and awet and mild winter followed by wet and warm early spring (major role of May for the ash trees). Since the arrival of the pathogen, the most defoliated trees (> 25%) are less and less responsive to climate except for the late summer conditions (increasing role of rainfall in August, a month that was previously not significant). Changes in physiological functioning of ash trees are mentioned to explain these observations. Finally, our study clearly showed a high sensitivity to climate of sampled trees. We also showed that the pathogen had mainly infected trees that were already weakened by many previous droughts. Thus, even if ash trees appear to be able to withstand a certain level of defoliation, increasing climate variability and drought frequency could disrupt ash stands making stand management more complex in the future.

Auteurs


François Lebourgeois

https://orcid.org/0000-0002-2040-6150

Pays : France


Sophie Lorentz

Pays : France


Guillaume Cousseau

Pays : France


Léo Fenaux

Pays : France

Pièces jointes

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