Invloed van klimaatverandering op productiebossen
De mens en het bos
Invloed van klimaatverandering
op productiebossen :
Het voorbeeld van het arboretum van Mousty in Calestienne
door Pierre Lhoir (vrijwilliger bij het Koninklijk Bosbeheer van België) amet medewerking van David Dancart (Koninklijke Bosbouwvereniging van België, coördinator van Silva Belgica)
Wetenschappers en klimatologen voorspellen al tientallen jaren een aanzienlijke klimaatverandering. Regenpatronen zijn niet meer zo regelmatig als vroeger. Ze zijn zeldzamer en intenser tijdens het groeiseizoen. Nevel en mist komen steeds minder vaak voor. Dit alles heeft een impact op bosopstanden. Soorten die gevoelig zijn voor watertekorten worden het meest getroffen, vooral als ze geplant zijn op plaatsen waar de bodemeigenschappen snel leiden tot watertekorten bij hoge temperaturen en/of een gebrek aan neerslag.
Samenvatting
De auteur van dit artikel bezocht deze zomer het Mousty arboretum in Calestienne. Opeenvolgende droogtes hebben zware sterfte veroorzaakt bij veel boomsoorten. Weinig van hen, zoals de Oostenrijkse zwarte den, de oosterse spar, de douglasspar en de beuk, verkeren in een bevredigende gezondheidstoestand. Wat kunnen we leren van deze observaties?
Toen ik deze lente naar de Calestienne streek ging, werd ik getroffen door de aanblik van de opstanden van de fijnspar (Picea abies) die op de grond uitdroogden, samen met een groot deel van de naaldbomen in het Mousty arboretum in Nismes. Natuurlijk bestaat de regio Calestienne uit kalkhoudende, filtrerende bodems die gevoelig zijn voor watertekorten, maar dit is de eerste keer dat we schade op deze schaal hebben gezien.
Ontstaan van het arboretum
Toen de Administration des Eaux et Forêts werd opgericht aan het einde van de 19e In de 19e eeuw richtten de directeur Alexandre Dubois en de verantwoordelijken van de kantonnementen bosarboretums op in de verschillende bioklimaatzones van België, met als doel een groot aantal voornamelijk zachthoutsoorten uit de gematigde streken van Europa, Azië en het westen van Noord-Amerika te acclimatiseren. Het was in deze context dat Lucien Blondeau, een inwoner van Nismes en directeur-generaal van Couvin van 1895 tot 1900, een tienhoekpark inrichtte.1 met uitzicht op zijn geboorteplaats, het arboretum van Mousty. Toen hij stierf, werd er een eerbetoon aan hem gebracht en werd er een bronzen gedenkplaat aangebracht in een Frasnische kalkstenen muur.2.
Het is nog steeds zichtbaar en zou kunnen worden opgenomen in ons bosbouwerfgoed.
Een regio van contrasten
In een straal van 15 kilometer rond het Mousty arboretum kom je door drie natuurgebieden van het district Mosan. De eerste, het meest noordelijk gelegen, is de depressie van Fagne-Famenne, een vochtige streek bedekt met bossen, weiden en omheinde landbouwgrond. In het zuiden, met de eerste uitlopers van de Ardennen, vinden we de tweede: Thiérache. En tot slot de derde, ingeklemd tussen de andere twee, de Calestienne. Hier zien we een opeenvolging van kleine kalksteenheuvels (tiennes) waarop een grote verscheidenheid aan vegetatie groeit: droge graslanden, hakhout onder hoog bos, hoog bos, weilanden en omheinde landbouwgrond.
Het climaxbos (natuurlijk bos in evenwicht met de milieuomstandigheden zonder menselijke tussenkomst) van de Calestienne is het Carici-Fagetum beukenbos op kalksteen. Dit werd in de negentiende eeuw zwaar geëxploiteerd om plaats te maken voor graslanden waarop kuddes schapen en geiten intensief graasden. Deze graslanden werden waarschijnlijk nooit gemaaid en werden elk jaar in de lente verbrand. De diepste gronden werden bewerkt. Deze manier van agro-astorale teelt duurde erg lang en verdween geleidelijk aan aan het begin van de twintigste eeuw. Al deze kalkheuvels, die aan het begin van de eeuw nog kale bergen waren, zijn nu bijna volledig opnieuw gekoloniseerd door bos, hetzij natuurlijk (loofbomen) of kunstmatig (naaldbomen): voornamelijk Oostenrijkse zwarte dennenbossen.
Beschrijving van het arboretum
Plaats : Waals Gewest, Provincie Namen, Gemeente Viroinval, Plaats : Mousty
- Bioklimatologische regio: Fagne, Famenne en Calestienne.
- Hoogte: 170-210 m
- - Tentoonstelling: oost
- Helling: van 5 % tot meer dan 15 %
- Gemiddelde jaarlijkse neerslag: 976 mm (2018)
- Bodems: Gbbk4 en Gbbk6: stenige leemgronden met een kalksteen of kalksteenhoudende belasting en bijna uitsluitend een gunstige natuurlijke drainage, vrij ondiep (20 tot 40 cm) en kEbb3: kleigrond met een gunstige tot onvolledige natuurlijke drainage op een kalksteensubstraat.
Opmerking
Om meer te weten te komen over de symbolen die de Belgische bodems kenmerken, zie punten 7 tot 12 van de helpsectie van het Ecologisch Soortenbestand (https://www.fichierecologique.be/).
Inventaris van het arboretum
Door de extreem stenige en hellende bodem, waardoor de site xerisch is, zijn sommige soorten die in het arboretum zijn geïntroduceerd in de loop der tijd verdwenen. De open plekken zijn grotendeels gekoloniseerd door de beuk (Fagus sylvatica). Alle ontwikkelingsstadia zijn aanwezig, van zaailingen tot oude, laag vertakte exemplaren.
Andere soorten hebben het goed gedaan. Er zijn douglassparren (Pseudotsuga menziesii) en verschillende zeer grote sparren. Tijdens een inventarisatie in 2017 vertoonden de meeste nog aanwezige soorten geen tekenen van achteruitgang. Klimaatverandering leidt tot steeds vaker voorkomende perioden van droogte. De lente van 2022 was geen uitzondering op deze trend. Tijdens mijn bezoek aan Nismes in het late voorjaar kon ik de omvang van de schade zien. Hele cellen zijn
dood en uitgedroogd. Dit treft bijna alle opstanden. Dit is een perfecte illustratie van de beperkingen van bepaalde soorten in een xerische omgeving.3.
Sommige bomen in het arboretum staan dood op hun poten, terwijl andere tekenen van verval vertonen. Dit zijn onder andere de pectinespar (Abies alba), afkomstig uit de vochtige montane gebieden van Europa, de reuzen- of Vancouverspar (Abies grandis), die groeit in de maritieme gebieden van het Amerikaanse westen, en de Colorado-spar (Abies concolor), die afkomstig is uit de rotsachtige bergen van Idaho in Wyoming. Hetzelfde geldt voor de fijnspar (Picea abies). Plekken van de Western Red Cedar (Thuya plicata) en de Lawson cipres (Chamaecyparis lawsoniana) zijn volledig uitgeroeid. Douglassparren lijken zich daarentegen goed te handhaven.
Douglas en herkomst
De natuurlijke verspreiding van de douglasspar strekt zich uit van Noord-Californië tot Noord-Brits-Columbia en van de kustzone tot het Cascadegebergte. Deze soort komt dus van nature voor op een groot aantal breedtegraden. De douglassparren die hier geplant zijn, zijn voornamelijk van Noord-Amerikaanse oorsprong (Washington State). Om het potentieel van deze soort verder te bestuderen, vooral bij droogte, zouden proeven met zuidelijke herkomst meer aandacht moeten krijgen. Dit is wat de Royal Forestry Society doet door een Californische herkomst te testen als onderdeel van de Bomen voor de toekomst. Helaas is de oorsprong van het Mousty arboretum niet bekend.
Dit bezoek was een goede gelegenheid om de ontwikkeling van de oosterse spar (Picea orientalis), een soort uit de westelijke Kaukasus, van naderbij te bekijken. Deze soort wordt getest door de Koninklijke Bosbouwmaatschappij van België (SRFB) als onderdeel van haar Trees for Future met als doel de boomsoorten en -oorsprong te identificeren die de bossen zullen helpen zich aan te passen aan de klimaatverandering. In de cel met de acht exemplaren in het arboretum is alleen de middelste uitgedroogd, terwijl de andere nog erg groen zijn. Het gebrek aan uitdunning betekent dat de kronen smal en onderontwikkeld zijn, wat een negatieve invloed kan hebben op de groeikracht van de bomen.
Na deze (niet-uitputtende) inventaris van het arboretum leek het ons interessant om het arboretum te verlaten en de gezondheidstoestand van de verschillende opstanden in de omgeving te analyseren.
Opmerking
Er staan nog twee exemplaren van de Servische spar (Picea omorika) in het arboretum. Deze soort, die klein en erg versnipperd is, komt oorspronkelijk uit de Balkan. De twee exemplaren in het arboretum hebben een zeer smalle kroon die meer dan een derde van de hoogte van de boom beslaat. De kleur van de naalden is helder lichtgroen, wat goed contrasteert in deze zeer schaduwrijke omgeving. Hoewel deze boom geen bosbouwkundige waarde heeft, heeft hij wel een grote esthetische en decoratieve aantrekkingskracht. Hij zou prachtig staan bij de ingang van een huis of in een klein groepje op een gazon.
Oostenrijkse zwarte den
Een groot deel van het plateau is bedekt met een oud bos van Oostenrijkse zwarte den (Pinus nigra ssp nigricans). De kronen zijn van nature smal en sommige bomen zijn afgestorven.
Over het geheel genomen staat de tribune nog steeds op zijn plaats en verkeert hij in een bevredigende gezondheidstoestand. (zie foto 2).
Remarques
Ce qui est intéressant avec les espèces héliophiles comme le pin noir d’Autriche est que les strates inférieures peuvent être riches et luxuriantes. C’est le cas ici. Beaucoup d’espèces inféodées au calcaire y sont présentes, et ce, aussi bien dans la strate arbustive qu’herbacée. Il serait intéressant d’y faire un inventaire. On a de fortes chances d’y rencontrer des espèces calcicoles comme les orchidées Néottie nid d’oiseau (Neottia nidus-avis) ou l’Orchis mâle, ou encore de nombreuses herbacées comme des brachypodes, des laîches glauques (Carex flacca), l’hellébore fétide (Helleborus foetidus), etc.
Le pin noir d’Autriche est naturellement présent au Sud de Vienne entre 250 m et 750 m d’altitude dans l’étage des chênes à feuilles caduques : chêne chevelu et chêne pubescent (Quercus cerris et Quercus pubescens). Ce dernier était indigène en Calestienne. On le trouvait en mélange dans les chênaies xériques en mélange avec le chêne sessile (Quecus petraea). Celles-ci ont été surexploitées au dix-neuvième et vingtième siècle. Le chêne pubescent a complètement disparu de Calestienne suite à la surexploitation des taillis et c’est dommage qu’il n’ait pas été testé dans cet arboretum. En revanche, cette essence fait partie du panel d’essences testées dans le projet Trees for Future, avec des provenances françaises et italiennes.
Notons qu’en ce qui concerne l’épicéa commun, toutes les parcelles se situant aux abords de l’arboretum sont desséchées sur pied.
Hêtraie sur calcaire
Plus loin sur le plateau en prolongement du peuplement de pins noirs d’Autriche, nous découvrons une belle hêtraie issue d’une plantation, effectuée dans le cadre d’un essai de provenances. Celle-ci ne présente, après une observation rapide, aucun signe de dépérissement.
Conclusion
De nombreuses essences, aussi bien dans l’arboretum qu’à ses alentours sont impactées par les sécheresses successives que nous connaissons, et certaines de façon spectaculaire. Bien entendu, les essences concernées et citées précédemment sont sensibles, voire très sensibles, au déficit hydrique et la Calestienne est une région de Wallonie où le manque d’eau se fait ressentir rapidement. Cependant, ces essences et peuplements avaient jusqu’ici résisté. Ces observations confirment la nécessité, déjà maintes fois évoquée à raison dans Silva Belgica, de replier les essences de production sur leurs stations optimales au sens du Fichier écologique des essences et d’être davantage encore attentif à ce point en ce qui concerne les sensibilités au déficit hydrique, à la canicule et à la sécheresse. Ces mesures de précaution doivent être prises dans toute la Wallonie car, par exemple, les sols bruns acides ardennais situés sur une forte pente à exposition chaude sont susceptibles de poser des problèmes similaires à ceux rencontrés en Calestienne. Outre la prise en compte de ces paramètres, il est important de changer nos modes d’exploitation et de plantation en diversifiant les essences, en les mélangeant et en les intégrant dans les massifs existants. Rappelons que l’hétérogénéité est un facteur de résilience. Les monocultures sont donc davantage exposées au stress climatique et autres.
Par ailleurs, le compte-rendu des observations relatives au hêtre présenté dans les lignes précédentes a probablement étonné certains de nos lecteurs. En effet, le hêtre est très sensible aux canicules, aux sécheresses estivales et au manque d’eau en général. Il s’agit d’une essence à risque dans le contexte des changements climatiques. Cette essence est en exclusion sur sols xériques et en tolérance élargie (uniquement en essence d’accompagnement) sur sols secs (consultez à ce propos la fiche essence dédiée sur https://www.fichierecologique.be/).
Pourtant, le hêtre est bien l’essence dominante du Carici Fagetum (hêtraie calcicole ou hêtraie à laîches). Il y est accompagné ou non d’autres essences comme le chêne sessile, (le chêne pubescent), l’érable sycomore, le frêne, voire le tilleul à grandes feuilles et l’alisier torminal. Le sous-bois est ouvert avec de nombreux arbustes et une strate herbacée bien développée. Cet habitat de forêt sèche se rencontre sur les sols bruns calcaires superficiels et caillouteux, essentiellement en Calestienne et sur les coteaux calcaires des vallées mosanes.
Nous ne nous aventurerons pas ici dans des explications complexes. On peut cependant penser que les hêtres de Calestienne ont, sur ces sols chroniquement xériques, développé aux cours des générations des adaptations particulières aux contraintes hydriques fortes et sont donc moins touchés en cas de sécheresse que des peuplements qui se sont développés dans des conditions moins contraignantes.
Outre l’autécologie4 des essences, paramètre incontournable dans la démarche du choix des essences de reboisement, le forestier doit donc aussi prendre en compte les dynamiques naturelles et l’adaptation locale, qui, avec tous leurs cortèges d’espèces, sont garantes d’écosystèmes plus fonctionnels qui présentent une résistance et une résilience accrues aux aléas climatiques et sanitaires.
Comme le signale Evrard de Turckheim dans l’article de la page 8 du Silva Belgica n°5|2022, il ne faut pas condamner trop hâtivement nos espèces indigènes et faire preuve de retenue et d’observation en matière d’introduction de nouvelles essences. Aussi, la migration assistée telle que testée dans Trees for Future et dans les arboretums ne doit pas être vue comme une démarche concurrente à l’adaptation naturelle, mais bien comme un complément à celle-ci là où elle s’avère insuffisante.
Ce que pense la SRFB
Cet article est intéressant à plusieurs titres. Il met en évidence les phénomènes importants de dépérissements que chacun peut observer dans ses bois sur différentes essences et dans différents contextes stationnels suite aux phénomènes de sécheresse estivale de plus en plus récurrents. Il révèle aussi que l’adaptation des forêts au futur climat ne peut reposer sur une seule et simple recette.
Ainsi, sur le site de l’arboretum du Mousty et dans son environnement proche, deux voies d’adaptation, qui sont parfois présentées comme contradictoires, coexistent : l’introduction d’essences exotiques mieux adaptées au nouveau/futur climat d’une part, et la capacité d’adaptation naturelle des populations locales aux nouvelles conditions, d’autre part.
Parmi les essences plantées dans l’arboretum, plusieurs montrent une incapacité à supporter des conditions extrêmes comme la sécheresse de 2022. Sapins européens montagnards et de l’Ouest américain, par exemple, ont montré leurs limites. Par contre, l’épicéa d’Orient, par exemple, semble plutôt bien armé en comparaison de son cousin, l’épicéa commun. Voilà une belle démonstration, s’il en fallait une, de l’intérêt des arboretums historiques et des ceux plus récents mis en place dans le cadre de Trees for Future. À côté de cela, le hêtre, qui, ailleurs montre une forte sensibilité aux épisodes de sécheresse, se porte ici à merveille malgré la rudesse du milieu, ce qui montre la grande diversité génétique des essences indigènes et qui met en évidence, par la même, la nécessité d’investiguer cette diversité et d’investir à nouveau dans la génétique forestière.
Les essences nouvelles, celles qui sortent leur épingle du jeu dans les arboretums, ne viennent pas en remplacement des essences déjà présentes mais bien en complément. Le défi de l’adaptation des forêts aux changements climatiques est colossal et ce n’est qu’en combinant toutes les solutions et en favorisant l’une et/ou l’autre en fonction du contexte qu’on peut espérer parvenir à maintenir un couvert forestier sain et (multi) fonctionnel.
- Petite colline calcaire.
- Le Frasnien est le premier étage géologique du Dévonien supérieur dans l’ère Paléozoïque. Source Wikipédia.
- Qualifie un milieu caractérisé par un bilan hydrique très déficitaire entraînant une sécheresse marquée. Source : Vocabulaire forestier – Écologie, gestion et conservation des espaces boisés. Christian Gauberville, Yves Bastien – CNPF-IDF – 2011
- Autécologie (ou autoécologie) : étude de l’action du milieu sur la morphologie, la physiologie et le comportement d’une espèce. L’autécologie définit essentiellement les limites de tolérance et les préférendums des espèces considérées isolément vis-à-vis des divers facteurs écologiques. Vocabulaire forestier – Écologie, gestion et conservation des espaces boisés. Christian Gauberville, Yves Bastien – CNPF-IDF – 2011
Bibliographie
- AL. Jacquemart, P. Lhoir. Initiation à la reconnaissance des formations forestières de Wallonie. (2017)
- S. Vanwijnsberghe. Les arbres de mémoire en forêt de Soignes. (Forêt.Nature n°163- 2022)
- C. Vandermotten, C. Neuray, Y. Quinif, JJ van Mol. Itinéraire de la Calestienne. (SRGB 2006)
- EF Debazac. Manuel des conifères. (GB 1964)
- E. Scholzen, P. Lhoir, Inventaire et proposition de valorisation des arboretums publics de Région wallonne. (Earth and Life Institute, UCLouvain 2018)
- https://www.fichierecologique.be
- http://biodiversite.wallonie.be