Contexte

Les écosystèmes forestiers méditerranéens sont soumis à une augmentation de la fréquence, de l’intensité et de la durée des sécheresses extrêmes (Dai, 2012; IPCC, 2021). Ces évènements impactent fortement et durablement leur fonctionnement, comme révélé par les observations nombreuses de dépérissement des arbres (Vennetier et al., 2008) et de baisses de productivité des peuplements (Ciais et al., 2005). Dans ce contexte de changement climatique se pose la question de la survie et de l’adaptation potentielle des essences forestières en place, et de leur remplacement par des populations ou espèces plus tolérantes à la sécheresse.

Le pin d’Alep et le pin Brutia sont deux essences majeures des forêts méditerranéennes. Elles occupent plus de 7 millions d’hectares sur l’ensemble du pourtour méditerranéen, couvrant une large gamme de conditions climatiques et stationnelles (Prévosto, 2013).Elles sont adaptées aux étés chauds et secs et sont capables de coloniser rapidement de nouveaux milieux. De plus, ces forêts de pins méditerranéens offrent de nombreux services, comme la production de bois, de résine, et de pignons, une protection contre l’érosion des sols, un stockage de carbone, et des services récréatifs et culturels (Gauquelin et al., 2018). Elles ont donc largement été utilisées en reboisement, notamment en Espagne et au Maghreb. Aujourd’hui, les forestiers leur montrent de plus en plus d’intérêt pour planter ces espèces sur des stations situées plus au nord de leur aire de distribution actuelle. Cela implique de choisir un matériel génétique adapté aux conditions climatiques futures capable de se développer dans les conditions actuelles.

S’il existe quelques études comparant différentes provenances de pin d’Alep et de pin Brutia, celles-ci se concentrent principalement sur leur survie et leur croissance moyenne, ou encore sur leurs caractéristiques écophysiologiques (Pichot and Vauthier, 2011; Schiller and Atzmon, 2009; Voltas et al., 2018). (Hevia et al., 2020) a quantifié l’impact du climat sur leur croissance mais sur un nombre limité de provenances de pin d’Alep, avec un recul d’une dizaine d’années seulement, et sans considérer l’impact des gels.
Par conséquent, il nous manque aujourd’hui des connaissances quant à la résilience à long terme des différentes provenances de ces deux espèces aux sécheresses et gels extrêmes, mais aussi sur leur conformation, questions centrales pour l’utilisation de ces matériels pour le reboisement et la production forestière.

Objectifs du stage

L’objectif est de déterminer quelles sont les provenances de pin d’Alep et/ou de pin Brutia les plus résilientes aux évènements climatiques extrêmes, qui pourront être utilisées pour les plantations à venir en forêt méditerranéenne mais aussi à des altitudes et/ou latitudes plus élevées. Les différentes provenances seront comparées en termes de survie, dimensions (diamètre, hauteur), résilience à la sécheresse et au gel et conformation. La compétition, facteur-clef de la croissance des arbres forestiers, sera quantifiée à partir de différentes approches. Nous recherchons donc un.e étudiant.e de master 2 ou d’école d’ingénieur pour travailler sur ces questions.

Site d’étude

Une plantation expérimentale de comparaison de provenances de pin d’Alep et de pin Brutia a été installée en 1976 à Ceyreste (Bouches du Rhône) afin de déterminer la variabilité génotypique et phénotypique des deux essences (Bariteau, 1992; Pichot and Vauthier, 2011). Il comporte 12 provenances de pin d’Alep et 12 de pin Brutia pour un total de 2800 individus (environ 120 par provenance).

Missions

Sur ce dispositif expérimental, des mesures de survie et performance (hauteur, diamètre) ainsi que de la résistance au gel, à la sécheresse, et une notation de la conformation ont été réalisées 7, 12 et 20 ans après plantation. Un inventaire de survie, diamètre ainsi qu’un carottage ont été réalisés durant l’été 2021. Cependant la caractérisation à l’échelle de l’individu des performances (hauteur), de la conformation (rectitude, branchaison, défauts apparents) et de la compétition subie doivent être effectuées. L’étudiant.e devra ainsi :
• Rédiger un protocole et effectuer les relevés sur le terrain
• Analyser les données recueillies pour
• Caractériser l’évolution de la compétition subie par les individus au cours du temps en choisissant une ou des méthode(s) de caractérisation de la compétition appropriées.
• Comparer les essences et les provenances en termes de survie, croissance, conformation, résilience à la sécheresse et au gel en intégrant la compétition.
• Rédiger un article à destination des acteurs de la filière forêt-bois, par exemple dans les revues « Forêt Méditerranéenne », « Revue Forestière Française », ou « Forêt Entreprise ».

Structure d’accueil et encadrement

Le ou la stagiaire sera encadré.e par Léa VEUILLEN , sous la co-supervision de Bernard PREVOSTO et Maxime CAILLERET et sera accueilli.e au sein de l’équipe technique et scientifique EMR (Ecosystèmes Méditerranéens et Risques) de l’unité RECOVER – INRAE d’Aix-en-Provence. Il/elle sera également amené.e à travailler en étroite collaboration avec l’URFM (Ecologie des Forêts Méditerranéennes) – INRAE d’Avignon mais aussi avec des organismes publics à caractère industriel et commercial (Office National des Forêts, Institut pour le Développement Forestier) .

L’unité mixte RECOVER (Risques, Ecosystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience) travaille à l’amélioration des connaissances sur les risques liés aux incendies, aux ouvrages hydrauliques et à l’hydrologie ainsi qu’au fonctionnement des écosystèmes. L’équipe EMR (Ecosystèmes Méditerranéens et Risques) s’intéresse spécifiquement au risque incendie et aux dynamiques des écosystèmes forestiers méditerranéens face aux changements globaux.

Profil et compétences recherchées
 Etudiant.e en Master 2 en écologie, ou Ecole d’ingénieur en gestion forestière / gestion des milieux naturels
 Maîtrise des outils SIG (QGis)
 Traitement et analyses statistiques de données environnementales (ex : méthodes de régression linéaire ou multiple) de préférence avec le logiciel R
 Intérêt pour l’écologie et la gestion forestière, goût pour le terrain
 Autonomie et capacité à travailler en équipe et en milieu naturel
 Capacités rédactionnelles

Conditions du stage
 Période : Février à Aout 2022 (6 mois), date de démarrage flexible
 Gratification de stage : ~600€ par mois
 Lieu : unité mixte de recherche RECOVER, INRAE Centre PACA, Site Aix-Le Tholonet, 3275 Route Cézanne, CS 40061, 13182 Aix en Provence Cedex 5. Déplacements sur le terrain à prévoir.
 Contact : Léa Veuillen – 0688164956 – [email protected]
 Candidature : envoyer CV et lettre de motivation à Maxime Cailleret et Léa Veuillen [email protected], [email protected], avant le 30 novembre

Références
Bariteau, M., 1992. Variabilité géographique et adaptation aux contraintes du milieu méditerranéen des pins de la section halepensis . résultats (provisoires) d’un essai en plantations comparatives en France. Forêt méditerranéenne 13, 179–182.
Ciais, Ph., Reichstein, M., Viovy, N., Granier, A., Ogée, J., Allard, V., Aubinet, M., Buchmann, N., Bernhofer, Chr., Carrara, A., Chevallier, F., De Noblet, N., Friend, A.D., Friedlingstein, P., Grünwald, T., Heinesch, B., Keronen, P., Knohl, A., Krinner, G., Loustau, D., Manca, G., Matteucci, G., Miglietta, F., Ourcival, J.M., Papale, D., Pilegaard, K., Rambal, S., Seufert, G., Soussana, J.F., Sanz, M.J., Schulze, E.D., Vesala, T., Valentini, R., 2005. Europe-wide reduction in primary productivity caused by the heat and drought in 2003. Nature 437, 529–533. https://doi.org/10.1038/nature03972
Dai, A., 2012. Increasing drought under global warming in observations and models. Nature Climate Change 3, 52–58. https://doi.org/10.1038/nclimate1633
Gauquelin, T., Michon, G., Joffre, R., Duponnois, R., Génin, D., Fady, B., Bou Dagher-Kharrat, M., Derridj, A., Slimani, S., Badri, W., Alifriqui, M., Auclair, L., Simenel, R., Aderghal, M., Baudoin, E., Galiana, A., Prin, Y., Sanguin, H., Fernandez, C., Baldy, V., 2018. Mediterranean forests, land use and climate change: a social-ecological perspective. Regional Environmental Change 18, 623–636. https://doi.org/10.1007/s10113-016-0994-3
Hevia, A., Campelo, F., Chambel, R., Vieira, J., Alía, R., Majada, J., Sánchez-Salguero, R., 2020. Which matters more for wood traits in Pinus halepensis Mill., provenance or climate? Annals of Forest Science 77. https://doi.org/10.1007/s13595-020-00956-y
IPCC, 2021. Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press.
Pichot, C., Vauthier, D., 2011. PINUS HALEPENSIS – PINUS BRUTIA. FRENCH COMPARATIVE PROVENANCE TESTS 5.
Prévosto, B., 2013. Le pin d’Alep en France: 17 fiches pour connaître et gérer. Editions Quae.
Schiller, G., Atzmon, N., 2009. Performance of Aleppo pine (Pinus halepensis) provenances grown at the edge of the Negev desert: A review. Journal of Arid Environments 73, 1051–1057. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2009.06.003
Vennetier, M., Borgniet, L., Thaabet, A., Gadbin-Henry, C., Ripert, C., Vila, B., Prévosto, B., Esteve, R., Martin, W., N’Diaye, A., 2008. Impact de la Canicule 2003 sur les peuplements résineux de la région PACA. Rapport final. IRSTEA.
Voltas, J., Shestakova, T.A., Patsiou, T., di Matteo, G., Klein, T., 2018. Ecotypic variation and stability in growth performance of the thermophilic conifer Pinus halepensis across the Mediterranean basin. Forest Ecology and Management 424, 205–215. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.04.058

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