- Connaissances
Essences d’avenir sous serres: premiers résultats
25.02.2026
Connaissances
Résumé
Les vagues de chaleur et les sécheresses au cours de la saison de végétation deviennent de plus en plus fréquentes en raison du changement climatique. Afin d’évaluer l’impact de ces conditions sur la croissance de différentes essences d’avenir aux altitudes les plus basses en Suisse durant la phase de régénération, six essences ont été plantées en automne 2021 dans trois trouées forestières de basse altitude du Plateau et du Jura, chacune avec quatre provenances de graines. Une partie a été exposée à des conditions naturelles, l’autre à un réchauffement passif en serre, avec précipitations normales ou réduites (–50%). Les essences étudiées comprennent trois espèces indigènes (sapin blanc, hêtre, chêne sessile) ainsi que trois espèces non indigènes (douglas, cèdre de l’Atlas, chêne chevelu). Leur performance à l’âge de 5 ans sur des sols de hêtraie varie fortement selon la station. A Apples, sur un umbrisol profond, toutes les essences montrent une bonne croissance, notamment sous serre. A Pfeffingen, sur un sol calcaire peu profond (leptosol rendzic), leur croissance est restée faible, avec une mortalité élevée chez le hêtre, les deux chênes et le sapin blanc. Le douglas montre la meilleure croissance dans toutes les conditions, même sur le calcaire à Pfeffingen. Le cèdre de l’Atlas a survécu partout, mais présente une croissance variable selon les sites, tandis que la croissance du chêne chevelu est restée inférieure à celle du chêne sessile. Les différences entre les provenances des jeunes arbres étaient minimes. En conclusion, les effets potentiellement négatifs du réchauffement et de la sécheresse sur la régénération dépendent fortement du sol. Sur les sols profonds non limités en eau, les essences indigènes devraient pouvoir continuer à se rajeunir à l’avenir. En revanche, sur les stations pauvres à sol superficiel, des essences non indigènes comme le douglas pourraient présenter une alternative.
Keywords: forest regeneration, future tree species portfolio, climate change, non-native tree species
J For Suisse 177 (2): 111–119. doi:https://doi.org/10.3188/szf.2026.0111
* Zürcherstrasse 111, CH-8903 Birmensdorf, courriel barbara.moser@wsl.ch
Avec chaque nouvel été caniculaire, la question du choix des essences forestières d’avenir devient plus pressante. Cette sélection doit non seulement répondre à des critères économiques, mais aussi tenir compte des objectifs globaux en matière de stockage du carbone, des exigences régionales concernant les fonctions et services écosystémiques, ainsi que de la préservation de la biodiversité. Dans les forêts d’altitude, aujourd’hui dominées par les conifères et ayant essentiellement une fonction de protection des populations, la palette d’essences forestières pourrait se diversifier avec une plus grande proportion d’essences feuillues provenant de zones de basse altitude. En revanche dans les forêts de basse altitude, la question se pose de savoir dans quelle mesure les essences actuelles pourront s’adapter à des températures plus élevées et à des périodes de sécheresse plus fréquentes et plus longues. Dans ces zones, quelles essences pourraient être intégrées afin de garantir la pérennité de ces forêts et de leurs services écosystémiques malgré le stress hydrique grandissant. La canicule et sécheresse des étés 2018 et 2022 ont clairement montré qu’en basse altitude, non seulement l’épicéa, espèce non originaire de ces zones, souffre de la sécheresse accrue et des attaques de bostryches (Ips typographus), mais aussi, à certains endroits, le hêtre (Wohlgemuth et al 2020, Etzold et al 2025). Alors que le projet «Plantations expérimentales d’essences d’avenir» (Streit et al 2026, ce numéro) examine la capacité d’adaptation à long terme (>30 ans) de 18 essences d’arbres le long des gradients de température, de précipitations et de sols à l’échelle nationale, le projet «Arbres sous serres» du WSL se concentre sur le rajeunissement dans les zones de basse altitude du Plateau et du Jura, ainsi que dans des conditions plus sèches et chaudes comme attendues dans le futur. Depuis l’automne 2021, sur les trois sites d’essai du projet plantations expérimentales – Apples dans le canton de Vaud (670 m d’altitude), Aesch dans le canton de Zurich (590 m) et Pfeffingen dans le canton de Bâle-Campagne (480 m) – poussent trois essences indigènes, le hêtre, le chêne sessile et le sapin blanc, ainsi que trois essences non indigènes: le douglas, le cèdre de l’Atlas et le chêne chevelu. Les jeunes arbres se développent dans des conditions climatiques qui n’ont été observées que sporadiquement en Suisse au cours des 150 dernières années (Rathgeb et al 2020), mais qui devraient devenir normales dans 30 à 50 ans. Les serres permettent de simuler des températures plus chaudes, seules ou combinées à une réduction des précipitations (figure 1). Alors que des températures hivernales et printanières plus chaudes permettent un démarrage plus précoce de la croissance, des étés secs peuvent entraîner une chute prématurée des feuilles et affecter l’intégrité hydraulique de l’arbre (Wohlgemuth et al 2020). Cependant, les facteurs déterminants du début et de la fin de la croissance ne sont pas les mêmes pour toutes les essences. On s’attend donc à ce que les nouvelles conditions climatiques aient des effets différents sur la durée de la période de croissance et donc sur le taux de croissance des différentes essences, ce qui pourrait à son tour influencer la balance compétitive entre les espèces coexistantes. La vitesse de croissance peut en effet être un facteur décisif dans la compétition entre espèces pour les ressources (lumière, eau et nutriments), en particulier pendant la phase de régénération. Ainsi, les espèces pionnières à croissance rapide telles que le peuplier tremble ou le bouleau blanc dominent souvent dans les premières années suivant des perturbations telles que les incendies de forêt ou les tempêtes (Gauye et al 2023). La rapidité avec laquelle une essence peut s’établir et croître dans des conditions données est également un facteur important dans l’évaluation des nouvelles essences d’arbres exotiques. D’une part, elles doivent bien s’adapter au climat futur, d’autre part, elles ne doivent pas concurrencer de manière excessive les essences indigènes. Cela a donné lieu à de vives discussions, notamment en ce qui concerne le douglas, car il souffre moins de la sécheresse que d’autres essences indigènes dans les stations peu fertiles (Moser et al 2021).
Afin de combler ces lacunes, le WSL mène depuis 2021 l’expérience «Arbres sous serres» pour étudier six essences forestières d’avenir et analyser, (1) comment elles s’adaptent après la plantation à des températures plus élevées, combinées à des précipitations normales ou réduites, (2) dans quelle mesure les conditions de station influencent le succès de l’établissement et la croissance des arbres, et donc leur compétitivité, (3) si les espèces d’arbres non indigènes à potentiel d’avenir que sont le douglas, le cèdre de l’Atlas et le chêne chevelu se développent mieux que les espèces indigènes que sont le sapin blanc, le hêtre et le chêne sessile dans des conditions plus chaudes et plus sèches, et (4) identifier si certaines provenances de graines montrent des performances accrues en conditions de sécheresses et températures plus élevées.
Méthodes
Mise en place de l’essai
Sur les trois sites du projet «Plantations expérimentales d’essences d’avenir» (Streit et al 2026, ce numéro) à Apples, Aesch et Pfeffingen, des plantations complémentaires ont été réalisées à l’automne 2021 avec six des 18 essences testées dans les plantations expérimentales. Les trois sites d’essai se distinguent par leur sol, leur température annuelle moyenne et leurs précipitations (tableau 1). Sur chaque site d’essai, neuf parcelles expérimentales (6 m × 5 m) ont été disposées en trois blocs, et une serre mobile en plastique a été installée sur six d’entre elles (figure 1a).
Tab. 1:Caractéristiques des trois sites d’essai: altitude, température et précipitations annuelles moyennes (1991–2000, données des stations MétéoSuisse de Bière, Fluntern et Binningen), type de station selon NaiS (sur la base des cartes cantonales des stations forestières), pH de la couche superficiel du sol, ainsi que d’autres caractéristiques du sol relevées par le projet des plantations expérimentales d’essences d’avenir.
Les serres créent un climat avec des températures plus chaudes (réchauffement moyen de 11h–13h, à 50 cm au-dessus du sol: +2 °C en juillet sur tous les sites, et +5 °C en janvier à Aesch et Pfeffingen et +2 °C à Apples) et servent à manipuler les précipitations. Les arbres sont arrosés une fois par semaine à l’aide d’un système d’irrigation goutte à goutte, trois des six serres recevant la quantité de pluie tombée la semaine précédente, les autres 50% de cette quantité (l’interception des pluies par la canopée n’est pas prise en compte). Il en résulte trois variantes de traitement: (1) trois parcelles de contrôle sans serre, avec température et précipitations ambiantes, (2) trois parcelles expérimentales avec température élevée et précipitations ambiantes, et (3) trois parcelles expérimentales avec température élevée et précipitations réduites (figure 1b). Les trois variantes de traitement ont été attribuées de manière aléatoire à une des parcelles expérimentales dans chaque bloc.
Au sein d’une parcelle expérimentale, six sous-parcelles ont été aménagées et attribuées de manière aléatoire à l’une des six essences (figure 1c). En novembre 2021, 48 plants âgés de 2 ans provenant de quatre origines différentes (n = 12 individus par origine des graines) ont été plantés dans chaque sous-parcelles, au moins une origine des graines provenant d’une région où le climat est déjà plus chaud et/ou plus sec qu’aujourd’hui (tableau 2). Pour le cèdre de l’Atlas, il n’a pas été possible de se procurer des semences standardisées provenant de l’aire de répartition autochtone dans les montagnes de l’Atlas au Maroc et en Algérie. Les semences proviennent donc d’un gradient altitudinal le long du Mont Ventoux en France, où l’espèce est plantée depuis le milieu du XIXe siècle (Courbet et al 2012). La majeure partie des plants a été produite par Emme-pépinières forestières SA, à Wiler près d’Utzensdorf, spécialement pour le projet des plantations expérimentales. Dans la mesure du possible, les mêmes origines que celles utilisées dans les plantations expérimentales ont été utilisées, mais il était parfois nécessaire de se procurer des origines différentes provenant d’autres pépinières forestières.
En 2022, la première année suivant la plantation, toutes les parcelles expérimentales recouvertes d’une serre ont reçu les mêmes quantités d’eau que les parcelles de contrôle. Pendant la période de sécheresse de fin juin à mi-août 2022, toutes les parcelles, y compris les contrôles, ont été irriguées afin de réduire la mortalité éventuelle liée au choc de transplantation. Ensuite, les parcelles de contrôle n’ont plus été irriguées et les serres ont reçu soit les précipitations naturelles, soit une quantité réduite de précipitations (voir variantes de traitement).
Mesures
Après la plantation (décembre–janvier 2021) et chaque année à l’automne (2022, 2023, 2024), la hauteur de tous les arbres vivants a été mesurée. En juillet 2024, la moitié des arbres ont été récoltés à Apples et Aesch afin de déterminer leur biomasse à l’âge de cinq ans. Les données relatives à la hauteur des arbres récoltés datent donc de juin 2024. Les mesures de la biomasse n’étant pas encore terminées, seule la croissance en hauteur depuis la plantation a été évaluée pour cet article.
Dans toutes les parcelles expérimentales, la température de l’air a été mesurée à 50 cm et à 200 cm au-dessus du sol, et enregistrée toutes les 30 min à l’aide d’un capteur HOBO MX2301 avec protection solaire.
Analyse des données
Le taux de mortalité des différentes essences à la suite de la plantation (2021–2022) puis du traitement (2022–2023, 2023–2024) a d’abord été calculé par sous-parcelle (n = 48 individus plantés), puis ces valeurs ont été moyennées pour chaque parcelle d’essai (n = 3 blocs). Le calcul des taux de mortalité pour les provenances individuelles a été abandonné, car le nombre d’individus était trop faible (n = 12 par sous-parcelle).
A l’aide de modèles linéaires mixtes (Linear Mixed Effect Models, LME), les différences entre les stations en termes de mortalité et de croissance en hauteur ont été testées. De la même manière, pour chaque essence, les effets de la station, du traitement (contrôle, température élevée, température élevée avec précipitations réduites) et l’origine des provenances ainsi que leurs interactions sur la croissance en hauteur (cm) depuis la plantation ont été analysés (paquet statistique R lmerTest). Les effets fixes du modèle LME comprenaient la station, la variante de traitement et la provenance, les effets aléatoires comprenaient les trois blocs au sein d’une station. Chez de nombreux chênes et hêtres, la pousse apicale est morte au cours de l’expérience, souvent dès la première année en raison du choc de transplantation ou plus tard à cause de la sécheresse. C’est pourquoi certains individus présentent une croissance en hauteur négative.
Résultats
Mortalité
Déjà au cours de la première année suivant la plantation, de grandes différences entre les sites d’essai étaient perceptibles. Alors que la mortalité sur le umbrisol profond d’Apples était inférieure à 10% pour toutes les essences l’année suivant la plantation, 13% des hêtres et 20% des sapins blancs sont morts sur le gleysol à Aesch. Les conséquences du choc de transplantation ont été encore plus importantes sur le leptosol rendzic (calcaire) peu profond de Pfeffingen, où 24% des chênes sessiles, 39% des hêtres, 45% des chênes chevelus et même 50% des sapins blancs n’ont pas survécu la première année. A Apples et Aesch, seuls quelques arbres sont morts au cours des années suivantes, tandis qu’à Pfeffingen, les taux de mortalité sont restés élevés pour le sapin blanc (16% entre 2022 et 2024), le chêne chevelu (16%), le chêne sessile (20%) et le hêtre (42%) (figure 2a). En revanche, pratiquement tous les douglas et les cèdres de l’Atlas ont survécu (figure 2a). Les températures élevées dans les serres n’ont eu aucun effet sur les taux de mortalité, y compris au cours de la première année (choc de transplantation 2021–2022) et la réduction des précipitations n’a entraîné une mortalité plus élevée sur aucune station (modèle linéaire mixte: 2021–22 traitement P = 0,241, site d’essai x essence P <0,001; 2022–24 traitement P = 0,250, site d’essai x essence P <0,001).
Croissance en hauteur: effets liés au site
Comme pour la mortalité, on a observé d’importantes différences entre les trois sites d’essai en ce qui concerne la croissance en hauteur. Par exemple, dans les parcelles de contrôle, la croissance en hauteur depuis la plantation était plusieurs fois supérieure à Apples qu’à Pfeffingen (figure 2b). Les différences étaient les plus faibles chez le douglas (croissance 2.6 fois supérieure à Apples) et les plus importantes chez les chênes (chêne sessile 22 fois et chêne chevelu 29 fois supérieure à Apples). Dans le cas du chêne chevelu, la croissance à Pfeffingen était même négative en moyenne, c’est-à-dire que les jeunes arbres ont perdu une grande partie de leur pousse principale à cause du choc de plantation (figure 2b). Ce phénomène s’est également produit à Pfeffingen chez le chêne sessile et, dans certains cas isolés, chez le hêtre, mais en moyenne, les deux espèces ont affiché une croissance positive en hauteur depuis le début de l’expérience. Les différences entre les essences étaient particulièrement importantes sur la station la plus fertile et la plus humide d’Apples: alors que le sapin blanc atteignait 20.0 +/–0.5 cm (moyenne +/– erreur standard) trois ans après la plantation, le douglas avait déjà une hauteur moyenne de 139.6 cm (+/–3.5 cm). A Aesch, les différences entre les essences étaient un peu moins marquées (sapin blanc 20.9 +/–0.8 cm; douglas 90.8 +/–2.6 cm), tandis que sur le site d’essai le plus sec, à Pfeffingen, seuls les douglas ont atteint en moyenne des hauteurs supérieures à 50 cm (69.1 +/–2.0 cm; sapin blanc 9.9 +/–0.5 cm).
Croissance en hauteur: effets liés au traitement
Les effets du réchauffement passif des serres, avec ou sans réduction simultanée des précipitations, ont été très variables selon les stations (figure 3). A Apples, toutes les essences ont profité des températures plus chaudes, avec une croissance en hauteur 1.2 à 3 fois supérieure dans les parcelles avec température élevée par rapport aux parcelles de contrôle. La plupart des essences ont affiché des gains en hauteur similaires dans les parcelles réchauffées à précipitation réduite (figure 3), seul le chêne chevelu a enregistré un gain en hauteur légèrement inférieur à celui observé dans les parcelles expérimentales réchauffées à précipitation normale. De manière générale, les feuillus (croissance en hauteur 1.9 à 3 fois supérieure) ont davantage profité du réchauffement que les conifères (croissance en hauteur 1.2 à 1.3 fois supérieure). En revanche, à Aesch, seuls le douglas et les deux chênes ont profité des températures plus élevées dans les serres à précipitation normale (figure 3). Alors qu’aucun effet du réchauffement n’a pu être constaté chez le sapin blanc et le hêtre, la croissance en hauteur du cèdre de l’Atlas dans les serres était plus faible que dans les contrôles, tant avec des précipitations normales que réduites (figure 3). La combinaison du réchauffement et de précipitations réduites a entraîné une réduction de la croissance en hauteur chez le douglas et les deux chênes par rapport aux serres à précipitation normale, mais elle est toutefois restée identique à celle des parcelles de contrôle (figure 3). A Pfeffingen, où les conditions de croissance sont déjà limitantes dans les conditions actuelles pour toutes les essences (figure 2), les effets des températures élevées ont été relativement faibles (figure 3). Ceux-ci ont eu soit un impact négatif sur la croissance en hauteur (douglas), soit aucun impact (sapin blanc, hêtre, chêne sessile), soit un effet légèrement positif (cèdre de l’Atlas, chêne chevelu). La réduction supplémentaire des précipitations sur cette station déjà sèche n’a eu que peu d’impact (figure 3).
Croissance en hauteur: effets liés aux provenances de graines
La provenance des arbres a joué un rôle mineur par rapport aux effets des stations et des traitements climatiques. Des différences significatives dans la croissance en hauteur ont certes été constatées entre les différentes provenances pour toutes les espèces, à l’exception du chêne chevelu (figure 4). Cependant, la variation de la croissance en hauteur était importante au sein des provenances chez le sapin blanc, le chêne sessile et le cèdre de l’Atlas. Tant pour le sapin blanc que pour le chêne sessile, les arbres provenant d’une région plus chaude et plus sèche (Croatie pour le sapin blanc et Bassin parisien pour le chêne sessile) ont eu une croissance plus faible que les arbres indigènes.
Chez le hêtre, la différence de croissance entre les différentes provenances de graines est un peu plus marquée, mais les effets varient selon les sites et les différents traitements (figure 4b). A Apples et à Aesch, les jeunes arbres provenant de Biberist et de Calabre ont atteint les taux de croissance les plus élevés en conditions de températures élevées dans les serres, mais ces différences n’étaient pas perceptibles dans les parcelles de contrôle. A Pfeffingen, nous n’avons pas pu constater ces différences.
Pour le douglas, les différences entre les provenances sont les plus marquées après trois ans. Elles sont les plus importantes sur le sol productif d’Apples, tandis qu’elles disparaissent complètement sur la station peu profonde et sèche de Pfeffingen (figure 4c). Il est intéressant de constater que les deux provenances européennes de Bienne et du sud de l’Allemagne profitent beaucoup du réchauffement des serres à Apples et Aesch, tandis que les provenances originaires d’Amérique du Nord ne présentaient qu’une légère augmentation de croissance dans les serres par rapport aux conditions de contrôle.
Discussion
Les différences entre les trois stations sont déjà considérables dans les conditions climatiques actuelles. Au vu des caractéristiques pédologiques différentes à Pfeffingen, où le sol calcaire est très pierreux et présente une faible capacité de rétention d’eau, la mortalité élevée et la faible croissance en hauteur observées chez les essences indigènes ne sont pas surprenantes. Les différences sont néanmoins impressionnantes, car grâce à la configuration unique de l’expérience, avec un matériel de plantation identique sur les trois sites d’essai, elles montrent directement l’influence considérable du climat et du sol locaux. Les essences testées réagissent de manière très différente à ces conditions. Alors que toutes les essences ont affiché une croissance en hauteur relativement élevée sur la station la plus productive d’Apples, seuls les douglas ont obtenu des résultats satisfaisants à Pfeffingen (figure 2). Cela confirme les résultats d’études précédentes ainsi que les observations faites dans le sud de l’Allemagne et en Autriche, qui montrent que grâce à leur système racinaire très ramifié avec de nombreuses racines fines dans la couche superficielle, les jeunes douglas souffrent moins de la sécheresse et du manque de nutriments que l’épicéa, le hêtre et le chêne (Moser et al 2016, Moser et al 2021; tableau 2) et que l’espèce peut se régénérer dans des stations sèches et pauvres en nutriments (Knoerzer & Reif 1996, Essl 2005). Le cèdre de l’Atlas et le chêne chevelu, les autres espèces non indigènes de cette expérience, ont été nettement moins performants que le douglas dans les parcelles de contrôle de Pfeffingen. Bien que le cèdre de l’Atlas ait présenté des taux de survie similaires, sa croissance était médiocre. Cela s’explique probablement par la faible profondeur du sol, qui n’atteint que 40 cm à Pfeffingen. En France, où cette espèce est utilisée depuis le milieu du XIXe siècle pour le reboisement de zones sinistrées dans la zone des chênes pubescents, on constate que le cèdre de l’Atlas ne tolère la sécheresse que lorsqu’il peut s’enraciner profondément (Courbet et al 2012). Dans ces conditions, il peut également bien se développer sur des stations calcaires. Il est intéressant de noter que le chêne chevelu, originaire des régions plus chaudes du sud-est de l’Europe, y compris le Tessin, a également eu du mal à s’adapter aux conditions du site de Pfeffingen. Sa mortalité était deux fois plus élevée que celle du chêne sessile et sa croissance en hauteur était en moyenne plus faible. Ce phénomène a également été observé sur les sites d’Apple et d’Aesch. Le chêne chevelu est certes considéré comme plus tolérant à la sécheresse que le chêne pédonculé (Quercus robur; Kostić et al 2022; tableau 2), mais, du moins au stade juvénile, il ne semble pas mieux supporter les températures plus élevées et la sécheresse que le chêne sessile. Cependant, leur capacité à repousser à partir de la base ou même des racines permet aux deux chênes de survivre même dans des conditions défavorables, malgré une croissance en hauteur réduite. De manière générale, les différences initiales dans la croissance en hauteur entre les essences doivent être interprétées avec prudence, car elles se développent à des vitesses différentes en fonction de leurs caractéristiques individuelles. Une essence pionnière va d’abord investir dans la croissance aérienne, tandis qu’une essence climax ou d’ombrage établit d’abord un système racinaire stable.
La mortalité élevée des hêtres à Pfeffingen, qui s’est poursuivie dans les années consécutives à la plantation, confirme que cette essence rencontrera probablement des difficultés à l’avenir dans les zones de basse altitude, sur des sols à faible capacité de rétention d’eau et lorsque le rajeunissement s’opère en milieu ouvert. Tant qu’il peut se régénérer dans un peuplement intact sous l’ombrage de la canopée, cela fonctionne toujours très bien (Scherrer et al 2023), mais dès qu’un peuplement est perturbé par des événements tels que des chablis, des incendies de forêt ou la chaleur et la sécheresse, comme au cours de l’été 2018 et 2022 (Frei et al 2022), le rajeunissement risque d’être plus difficile dans les stations plus sèches. Cette évolution future est également prévue par les modèles de distribution des essences (par exemple Gessler et al 2004). Toutefois, les résultats obtenus à Apples et à Aesch suggèrent qu’il existera encore à l’avenir des stations sur le Plateau où le hêtre se régénérera sans problème. Un retrait complet de cette espèce vers des altitudes plus élevées, comme le suggèrent certains modèles, semble peu probable à moyen terme en raison de la diversité des conditions pédologiques et topographiques présentes en Suisse à basse et moyenne altitude. Ces différences entre les résultats des modèles et ceux des expériences s’expliquent notamment par le fait que les modèles ne peuvent pas reproduire exactement la variabilité à petite échelle du paysage, car les données de base ne sont souvent pas disponibles à un niveau aussi détaillé, et l’importance des conditions pédologiques continue d’être ignorée.
Lorsque les températures étaient plus élevées, toutes les essences ont vu leur taux de croissance augmenter, pour autant que l’eau et les nutriments n’étaient pas limitants, comme sur le site d’Apples. Sur cette station profonde, même une réduction de 50% des précipitations n’a guère affecté la croissance en hauteur des jeunes arbres (figure 3). Mais les effets des traitements ont également été fortement influencés par les conditions de station. A Aesch, la hausse des températures a certes favorisé la croissance, mais la réduction simultanée des précipitations a entraîné un recul de la croissance en hauteur chez la plupart des essences. En revanche, sur le site de Pfeffingen, où la disponibilité en eau est limitée et où, par conséquent, peu de nutriments peuvent être absorbés, la croissance était déjà si faible dans les parcelles de contrôle que ni le réchauffement ni la réduction des précipitations n’ont influencé de manière significative la performance de croissance. Les caractéristiques de la placette, et en particulier les conditions pédologiques, resteront donc encore à l’avenir le critère déterminant pour le choix d’une palette d’essences appropriées. Là où les conditions de croissance sont déjà bonnes aujourd’hui, les essences indigènes continueront à bien se régénérer pendant encore un certain temps. Cependant, les températures élevées augmentent également le taux d’évaporation, ce qui accélère le dessèchement des sols. D’autres facteurs peuvent également entraver le développement d’une essence. Dans le cas du sapin blanc, par exemple, le scolyte curvidenté (Pityokteines curvidens) se multiplie plus rapidement lorsque les températures sont plus élevées et lors des années de sécheresse sévère (Blaser 2022). Dans les stations pauvres, où non seulement le hêtre est touché par une mortalité élevée, mais où le chêne sessile et le sapin blanc ont également enregistré de nombreuses pertes et une faible croissance, il est judicieux d’envisager une adaptation progressive de la composition des essences. Au vu de nos résultats, il ne semble pas être prometteur d’améliorer activement la résistance de ces essences en introduisant des graines provenant de régions d’Europe méridionale et orientale déjà plus chaudes et/ou plus sèches. Cela permettrait certes d’élargir le réservoir génétique et de favoriser l’adaptation naturelle de l’espèce aux conditions futures d’un site, mais il ne faut pas s’attendre à ce que cela augmente considérablement le succès du rajeunissement. En effet, les différences de croissance en hauteur entre les provenances de graines étaient faibles et surtout perceptibles dans les stations plus profondes, où les provenances indigènes se régénèrent sans problème (figure 4).
Parmi les essences forestières exotiques testées, seul le sapin de Douglas semble capable de se régénérer avec succès dans des stations pauvres, même dans les conditions climatiques futures. Le sapin de Douglas provenant des régions montagneuses du sud de l’Allemagne se distingue par une croissance en hauteur souvent particulièrement importante. Il est intéressant de noter que dans des conditions plus chaudes, tant à Apple qu’à Aesch, les deux provenances européennes ont poussé plus rapidement que celles issues de leur aire de répartition d’origine en Amérique du Nord. Le cèdre de l’Atlas a été la seule espèce à souffrir du réchauffement à Aesch, en particulier lorsqu’il était associé à la sécheresse. Comme à Pfeffingen, cela s’explique probablement par la composition du sol, qui contient à Aesch une couche d’argile empêchant les racines du cèdre de l’Atlas de s’enfoncer en profondeur. Cela indique que le cèdre de l’Atlas est particulièrement adapté aux régions qui n’ont pratiquement pas été recouvertes par les glaciers pendant la période glaciaire. L’expérience acquise en France montre en outre que cette essence souffre de la chaleur (Gessler et al 2004, Courbet et al 2012). Elle n’est donc recommandée qu’à des altitudes supérieures à 400 m en France, et risque d’atteindre rapidement ses limites chez nous aussi en basse altitude. Des craintes similaires existent pour le douglas. Au cours du siècle dernier, cette essence a été principalement plantée en Suisse sur des stations favorables (Frei et al 2022). Dans ces dernières années, on a toutefois constaté à basse altitude en Allemagne que le douglas réduit davantage sa croissance radiale que le pin sylvestre, le hêtre et le chêne sessile lors de fortes chaleurs (Frei et al 2022, Enderle et al 2024). Il reste donc à évaluer dans quelle mesure cette essence est adaptée aux stations forestières extrêmes de basse altitude dans le climat futur.
Conclusion
Les effets de la montée des températures et de la sécheresse accrue sur la régénération forestière en basse altitude dépendent fortement des caractéristiques pédologiques de la station. Sur les sols profonds et aujourd’hui non limités en eau, le sapin blanc, le hêtre et le chêne sessile pourront sans doute continuer à se régénérer à l’avenir, tandis que sur les stations pauvres, il peut être judicieux d’envisager dès aujourd’hui des essences non indigènes telles que le douglas. Alors que le douglas a présenté une bonne croissance sur les trois sites, le cèdre de l’Atlas a eu des difficultés sur les sols peu profonds et sur le site présentant une couche d’argile difficile à pénétrer. Le chêne chevelu d’Europe du Sud-Est n’a pas non plus pu rivaliser avec le chêne sessile indigène, ni dans les conditions actuelles ni dans les conditions plus chaudes sous serres. Les résultats de cette étude montrent qu’il est peu probable que le rajeunissement des essences indigènes sur des sites critiques puisse être amélioré de manière significative avec des sources de graines issues de régions déjà plus chaudes et plus sèches en dehors de la Suisse. Il est encore trop tôt pour évaluer de manière définitive la capacité des différentes essences à s’adapter à un climat futur, et il est certainement judicieux d’observer leur évolution à plus long terme.
Soumis: 5 août 2025, accepté (avec comité de lecture): 2 décembre 2025
Remerciements
Aux propriétaires forestiers des trois sites d’essai: le canton de Vaud, la corporation forestière d’Aesch et la commune bourgeoise d’Aesch (Pfeffingen), qui ont mis à notre disposition les surfaces forestières et ont soutenu notre projet. A Marc-André Silva, inspecteur des forêts du 15e arrondissement, à la corporation forestière d’Aesch et au district forestier d’Angenstein, qui nous ont toujours apporté leur soutien actif. A tous les collaborateurs, stagiaires, civilistes, étudiants en master et en licence qui ont participé avec enthousiasme à la mise en place, à l’entretien et aux mesures des plants.
Literatur
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Früher Laubfall der Buche während der Sommertrockenheit 2018: Resistenz oder Schwächesymptom? Schweiz Z Forstwes 171: 257–269. doi:10.3188/szf.2020.0257