Locate and understand the mortality risk of forest tree under climate change : Multi-scale approach combining statistical and mechanistic modelling | Localiser et comprendre le risque de mortalité d’arbres forestiers sous l'effet du changement climatique: Approche multi-échelles combinant modélisation statistique et mécaniste : Approche multi-echelles combinatn modélisation statistique et mécaniste | Localiser et comprendre le risque de mortalité d’arbres forestiers sous l'effet du changement climatique: Approche multi-échelles combinant modélisation statistique et mécaniste

anglais. Correlative models predict major shifts in the bioclimatic niches of species under climate change (CC), without however taking into account the variability of the physiological mechanisms between individuals and populations within a species. The main objectives of my PhD thesis are to study the risk of mortality of major European forest trees, in particular beech, under CC, to understand the underlying physiological processes, and to assess how forestry and plastic/genetic variability may affect the vulnerability of individuals and stands. This project is based on statistical and mechanistic modeling, with a process-based model (CASTANEA), and at different spatial scales. The first part allowed three components of the risk of mortality (associated with late frosts, hydraulic cavitation and the depletion of carbon reserves) to be characterised in a Beech population on the dry margin. The second part allowed to locate and assess the risks of mortality in five tree species (coniferous and deciduous) with CASTANEA on a European scale. The risks of mortality increase with CC for conifers but stagnate for hardwoods, and are mitigated by silviculture in all species. In the third part, I used CASTANEA to simulate the effect of intra- and inter-population genetic variability on the risk of beech mortality under CC on a European scale. Genetic variability increased the species' viability area and reduced the vulnerability of stands. My results open up new perspectives for proposing new innovative management strategies for trees, taking into account their genetic resources

français. Les modèles corrélatifs prédisent un déplacement important de la niche bioclimatique des espèces sous changement climatique (CC), sans toutefois tenir compte de la variabilité des mécanismes physiologiques de réponse entre individus et populations aux sein d’une espèce. Les objectifs principaux de ma thèse sont d’étudier le risque de mortalité d’arbres forestiers européens majeurs, notamment le hêtre, face au CC, d’en comprendre les processus physiologiques sous-jacents, et d’évaluer comment la sylviculture et la variabilité plastique/génétique affectent la vulnérabilité des individus et des peuplements. Ce projet s’appuie sur la modélisation statistique et mécaniste, avec un modèle basé sur les processus (CASTANEA), et à différentes échelles spatiales. La première partie a permis de caractériser trois composantes du risque de mortalité (associée aux gelées tardives, à la cavitation hydraulique et à l’épuisement des réserves carbonées) dans une population de hêtre en marge sèche. La seconde partie a permis de localiser et d'évaluer les risques de mortalité chez cinq espèces d’arbres (conifère et feuillus) avec CASTANEA à l'échelle européenne. Les risques de mortalité augmentent avec le CC pour les conifères mais stagnent pour les feuillus, et sont atténués par la sylviculture chez toutes les espèces. Dans la troisième partie, j’ai utilisé CASTANEA pour simuler l’effet de la variabilité génétique intra- et inter-populations sur le risque de mortalité du hêtre face au CC à l’échelle européenne. La variabilité génétique augmentait l'aire de viabilité de l'espèce et diminue la vulnérabilité des peuplements. Mes résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour proposer de nouvelles stratégies de gestion innovante des arbres, tenant compte de leurs ressource génétiques.