Peut-on réduire l'impact du changement climatique sur l'état hydrique des arbres en période estivale ? Application à la forêt tempérée de plaine – INRA


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Stage OT-16408
45290 Nogent-sur-Vernisson (France)
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L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 268 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.
De nombreuses espèces d’arbres des milieux tempérés subissent aujourd’hui des contraintes importantes en lien avec le changement climatique en particulier pendant la période estivale. Les conditions de croissance en été se caractérisent par des épisodes de canicule et de sécheresse de plus en plus fréquents (Ipcc, 2021). Existe-t-il des modes de gestion qui pourraient permettre de limiter les conséquences de ces évènements extrêmes sur la croissance et la survie des arbres des forêts tempérées ? La baisse de la densité (nombre d’arbres) des peuplements et le mélange d’essences font partie des scénarios envisagés. En diminuant la compétition pour les ressources communes, la baisse de la densité diminuerait le stress hydrique subi par les individus (Breda et al., 1995). Cependant, l’ouverture des peuplements conduit également une augmentation du rayonnement et des températures et donc de la demande climatique en eau ; cela pourrait aggraver les conditions de croissance en période estivale. Le mélange d’essence quant à lui réduirait la compétition entre individus d’espèces différentes grâce à une complémentarité des espèces au niveau de l’acquisition des ressources (voir par exemple Bello et al., 2019a).
Pour évaluer l’intérêt de ces scénarios, l’INRAE de Nogent-sur-Vernisson a installé un dispositif expérimental en Forêt domaniale d’Orléans (Oak Pine Tree Mixture, OPTMix, Korboulewsky et al., 2021 ; https://optmix.inrae.fr) avec deux essences modèles : le chêne sessile et le pin sylvestre. L’expérimentation croise deux facteurs : la composition (monospécifique ou mélangé) et deux densités contrastées des peuplements. Plusieurs travaux basés sur ce dispositif ont montré l’importance du facteur hydrique et l’impact des sécheresses sur la croissance de ces deux espèces (Merlin et al., 2015 ; Toïgo et al., 2015 ; Bello et al., 2019b). Depuis 2020, 180 arbres répartis dans les différentes modalités sont équipés de dendromètres à bande permettant l’enregistrement des variations journalières du diamètre du tronc des arbres. Outre le suivi de la croissance des arbres, ces variations permettent d’étudier le stress hydrique subi par les arbres en fonction des conditions environnementales (De Swaef et al., 2015). Des indicateurs basés sur la contraction du tronc des arbres permettent d’estimer l’intensité du stress hydrique (Fernandez and Cuevas, 2010). Des mesures de température de l’air, de rayonnement, d’humidité relative et de teneur en eau du sol sont également réalisées sur le dispositif grâce à des capteurs installés dans les placettes expérimentales. Enfin, des notations portant sur l’intensité du dépérissement et le déficit foliaire (DSF, 2018) ont été réalisées depuis 2020 permettant d’évaluer l’état sanitaire des arbres portant les dendromètres.
La date de début du stage sera entre le 2 janvier et le 1er mars 2023.
Les questions posées dans ce stage sont les suivantes :
1) La densité et la composition du peuplement ont elles un effet sur les indicateurs de stress hydrique issus des variations journalières du diamètre des arbres ? (Effets des compétitions intra et interspecifiques) ;
La réponse à cette question sera affinée en intégrant l’effet des variables environnementales dans les modèles statistiques (voir par exemple Loewe-Muñoz et al., 2021 ; Etzold et al., 2022) de façon à répondre à une deuxième question :
2) Comment le microclimat forestier interagit avec les effets de la densité et de la composition sur le stress hydrique des arbres ?
Les réponses à ces questions permettront de mieux comprendre le rôle du microclimat forestier et de la compétition pour les ressources sur le stress hydrique des arbres en période estivale.
Le stage consistera principalement à analyser des données déjà acquises mais des journées de terrain pourront être programmées pour participer à la collecte des données issues des capteurs.
 

 

 


 
 
Profil souhaité du candidat :
•             La nature des données (séries temporelles) et la structure de l’échantillonnage (effets aléatoires emboités) nécessitent de bonnes bases en statistiques et en modélisation ;
•             Notions et intérêt pour l’écologie ;
•             Bonnes connaissances du logiciel de statistique R ;
•             Bonnes capacités rédactionnelles ;
•             Anglais indispensable.
Stage de janvier à juin 2023 (avec une certaine flexibilité).
En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :
–  jusqu’à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
d’un soutien à la parentalité : CESU garde d’enfants, prestations pour les loisirs ;
– de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
d’un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
d’activités sportives et culturelles ;
– d’une restauration collective.
Selon les disponibilités, une chambre étudiante peut-être réservée.
1455 – Unité de Recherche Ecosystèmes Forestiers (EFNO) 45290 Nogent-sur-Vernisson (France)
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