Analyse de la variabilité spatiale et temporelle et du déterminisme climatique de la phénologie des peuplements du Réseau National de Suivi à Long Terme des Ecosystèmes Forestiers (RENECOFOR)

La variabilité spatiale et temporelle et le déterminisme climatique des cycles phénologiques (débourrement, jaunissement et durée de la saison de végétation) de 79 des102 peuplements feuillus et résineux du réseau RENECOFOR ont été étudiés sur la période 1997-2003. Sur la période 1997- 2003, la saison de végétation débute, en plaine, entre la première et la troisième semaine d’avril. En contexte montagnard, elle débute plus tardivement dans les 15 premiers jours de mai. La fin de la saison correspond à la troisième semaine d’octobre (jaunissement 90%) et la saison de végétation dure généralement entre 180 et 200 jours (feuillus uniquement). Elle est plus longue dans le Sud et l’Ouest que dans l’Est et le Nord (décalage de plus d’un mois pour certaines années). Il apparaît également un effet espèce très fort dans les cycles phénologiques. Ainsi, le débourrement des chênes est plus précoce d’environ 15 jours par rapport à celui du hêtre : fin de la première semaine d’avril pour les chênes (stade 10% : jour julien moyen =95) contre troisième semaine pour le hêtre (jj=111). Le jaunissement des chênes étant plus tardif que celui du hêtre (jj=297 contre jj=291), la durée de la saison est plus longue de près de 20 jours pour les chênes (188 jours contre 170). Le débourrement des résineux apparaît globalement plus tardif mais comme la majorité des peuplements est localisé en contexte de montagne l’effet altitude joue certainement un rôle majeur. Pour l’épicéa et le sapin (altitude moyenne des peuplements = 1000 m), le débourrement a lieu en moyenne vers le 20 mai (jj=141). Notre étude montre qu’il est plus facile de prédire la date de débourrement que la date de jaunissement. Pour le débourrement, il a été plus facile de modéliser la date de débourrement 10% (10% des arbres présentent sur au moins 20% du houppier des bourgeons qui commencent à s’ouvrir) que la date de débourrement 90% (90% des arbres présentent ces caractéristiques). Pour le jaunissement, le stade 90% (90% des arbres présentent sur au moins 20% du houppier des feuilles jaunes) a été plus facile à modéliser que le stade 10%. L’élaboration des modèles concernant la longueur de la saison de végétation a révélé qu’il s’agissait de la longueur comprenant ces deux stades qui était une des mieux prédites. Au niveau global, la date de débourrement et la durée de la saison de végétation peuvent être prédites avec une assez grande précision (entre 5 et 7 jours) avec quelques paramètres facilement accessibles : l’altitude, la latitude, l’essence (feuillus ou résineux) et le régime thermique annuel ou du début du printemps (mars-avril). Le meilleur modèle fait intervenir 4 paramètres et explique plus de 80% de la variation de la date de débourrement (stade 10%) avec une erreur inférieure à 6 jours. Pour les peuplements étudiés, une augmentation de 100 m d’altitude se traduit par un retard de débourrement de 2 jours (feuillus, F et résineux, R ; gamme 15 à 1850 m) et de 3 jours sur la longueur de la saison de végétation (placettes de feuillus uniquement). Une augmentation de 1°C de la température (printanière ou annuelle) se traduit par une précocité de 6 jours du débourrement (F et R) et une augmentation de 10 jours de la saison de végétation (F uniquement). Les modèles intraspécifiques font également ressortir le rôle central de l’altitude et de la latitude dans les cycles phénologiques ainsi que l’importance du régime thermique printanier (février à avril). La photopériode semble également jouer un certain rôle (secondaire) car, dans ces modèles, des radiations et/ou des durées d’insolation pour certaines périodes apparaissent significatifs. L’ensemble des résultats est discuté dans le cadre des effets potentiels du réchauffement sur les cycles phénologiques.