Contexte

Dans les décennies passées, des sécheresses importantes ont impacté les chênaies européennes entraînant des épisodes de dépérissements conséquents (Bréda et al. 2006). L’hypothèse qu’une meilleure efficience d’utilisation de l’eau (WUE) puisse donner à des individus un avantage adaptatif lors de contraintes hydriques fortes a été émise (Ponton et al. 2001). Les changements climatiques en cours et à venir font peser des risques sur les forêts qui questionnent aujourd’hui leur durabilité et imposent une réflexion sur les pratiques sylvicoles à adopter. L’objectif du projet ANR H2Oak, auquel ce travail de master II prend part, est de déterminer si WUE joue, ou non, un rôle adaptatif chez les chênes, en particulier vis-à-vis de la résistance à la sécheresse. Une des tâches du projet consiste à étudier l’effet des pressions de sélection de l’environnement, et notamment du climat, sur la diversité de WUE. Pour la réaliser, une plantation comparative rassemblant des milliers de jeunes chênes de 20 ans, originaires de 117 provenances issues de toute l’Europe, a été choisie. Seize provenances de chêne sessile, parmi les plus contrastées écologiquement, ont été sélectionnées et sont actuellement étudiées.

Une description détaillée du projet H2Oak est disponible ici : https://www6.inra.fr/anr-h2oak_fre/

Objectifs

Un stage de master a été réalisé l’année dernière (2016-2017) pour caractériser les réponses des jeunes arbres (croissance et efficience d’utilisation de l’eau), leurs variabilités inter- et intra-populations. Ce travail s’est intéressé à la descendance de 16 populations de chêne sessile.

L’objectif du stage de master 2 de cette année (2017-1018) est d’évaluer le comportement de ces 16 populations d’origine, distribuées le long d’un gradient de sécheresse, en France et en Allemagne, par des approches dendrochronologiques.

L’ensemble de ces populations a été visité au cours de l’été 2017. Les milieux ont été décrits (relevés floristiques, fosses pédologiques), les peuplements caractérisés (relevés dendrométriques) et une vingtaine d’arbres adulte a été carotté. L’étudiant en charge du projet aura à réaliser :
– une caractérisation de la contrainte hydrique à laquelle chaque provenance est exposée sur son site d’origine : il s’agit à la fois d’avoir une appréciation globale et une quantification annuelle du bilan hydrique. La réserve utile en eau sera calculée pour chaque site en utilisant les descriptions pédologiques disponibles et les données d’analyses de sols prélevés sur le terrain. Les données météorologiques journalières seront compilées pour chaque site à partir des bases de données disponibles dans l’équipe (SAFRAN & Agri4cast). Le bilan hydrique journalier de chaque site sera ensuite calculé avec le modèle BILJOU© développé dans notre unité (https://appgeodb.nancy.inra.fr/biljou/) ;
– la mesure et l’analyse dendrochronologiques des carottes afin d’accéder aux variations annuelles de croissance des chênes (interdatation, extraction des tendances à long terme, etc.).
– la mise en relation de la croissance des adultes avec les variations climatiques ;
– la mise en relation de la croissance et de l’efficience d’utilisation de l’eau des descendants au climat d’origine ;
– la mise en relation des caractéristiques de croissance des adultes à celles des descendants.

Ce travail permettra ainsi 1) d’identifier les contraintes climatiques pesant sur chaque population de chênes étudiées, 2) d’évaluer la variabilité inter-population de la réponse de croissance des arbres à ces contraintes et enfin 3) d’associer les performances des descendants (élevés en plantation comparative) aux caractéristiques des parents (croissant dans les sites d’origine) afin d’estimer quelles sont les parts respectives de la plasticité phénotypique et de l’adaptation génétique dans la réponse du chêne sessile à la sécheresse.

Déroulement

Le stage aura lieu à Champenoux (54280), au centre de Recherche Nancy-Lorraine de l’INRA.

Le stagiaire bénéficiera de l’appui de trois co-encadrants (qui couvriront toutes les disciplines abordées dans le sujet de recherche) et d’un référent principal.

Le stage ne donnera pas lieu à du travail de terrain et sera essentiellement consacré à de l’analyse de données.

Références

Bréda N, Huc R, Granier A, Dreyer E (2006) Temperate forest trees and stands under severe drought: a review of ecophysiological responses, adaptation processes and long-term consequences. Annals of Forest Science, 63, 625–644.

Ponton S, Dupouey J-L, Bréda N, Feuillat F, Bodénès C, Dreyer E (2001) Carbon isotope discrimination and wood anatomy variations in mixed stands of Quercus robur and Quercus petraea. Plant, Cell and Environment, 24, 861–868.

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Laboratoire d’accueil : UMR INRA-UHP-APT SILVA
Lieu du stage : Centre de Recherche Forestière de Nancy – 54280 Champenoux
Nom des tuteurs de stage : Vincent Badeau / Stéphane Ponton / Oliver Brendel
Coordonnées des tuteurs : [email protected] (03 83 39 41 29)
Date de début du stage : 01/02/2018 Date de fin du stage : 31/07/2018

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