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FONCTION

Doctorant au sein de l'Unité de Recherches Écologie des Forêts Méditerranéennes rattachée au Département  Écologie et biodiversité des milieux forestiers, prairiaux et aquatiques (ECODIV).

Contrat de thèse ADEME/ONF de Octobre 2020 à Octobre 2023.

Directeur de thèse : Hendrik Davi

Titre du sujet de thèse : Comparer différents scénarios pour adapter la gestion sylvicole des forêts mélangées au changement climatique avec un modèle physio-démo-génétique,

Formation

2013 – 2018 : Ingénieur INSA Lyon au département Biosciences, spécialité Bioinformatique et  Modélisation (BIM)

2017 – 2018 : Université Claude Bernard Lyon 1, Master 2 parcours Écologie, Évolution, Génomique (EEG)

Descriptif de la thèse

            L’avenir des forêts et des nombreux services éco-systémiques qu’elles fournissent est rendu incertain dans le contexte des changements globaux, caractérisés par une hausse des températures moyennes et des taux de CO2 ainsi que l’augmentation en fréquence et en intensité des événements climatiques extrêmes telles que les sécheresses, tempêtes et feux de forêts (Ronce et al. 2015).

            Un des leviers pour favoriser l'adaptation des peuplements pourrait être de favoriser les forêts mélangées, c’est-à-dire les forêts composées de plusieurs essences forestières (Perot et Vallet 2012). Premièrement, celles-ci ont l'avantage de répartir les risques de dépérissement entre les différentes essences. De plus, les forêts mélangées apparaissent plus résistantes à certaines perturbations : herbivorie, pathogènes, attaques d’insecte et, dans une certaine mesure, feux et tempêtes (Jactel et al. 2017). Enfin, par des mécanismes de réduction de la compétition et de facilitation, les forêts mélangées seraient en moyenne plus productives que les forêts monospécifiques (Zhang et al. 2012).

            Tous les effets positifs listés ci-dessus sont cependant fortement dépendant des caractéristiques locales des peuplements. Composition en espèce, nature du ou des facteurs environnementaux limitants (eau, température, nutriments, lumière), densité et structure du peuplement sont autant de paramètres re-définissant la relation entre diversité et fonctionnement en forêt (Forrester et Bauhus 2016 ; Grossiord 2018). De plus, le gestionnaire sylvicole est en mesure d'influer sur la plupart de ces paramètres et donc sur la qualité des interactions inter-individuelles et inter-espèces.

            Par ailleurs, le contexte environnemental inédit impose de développer des outils prenant en compte la physiologie des arbres si l’on souhaite comprendre leur fonctionnement présent et anticiper leur fonctionnement à venir. Les modèles mécanistes à base éco-physiologique (Dufrêne et al. 2005) constituent donc un outil pertinent pour étudier les mécanismes régulant la croissance des arbres ainsi que leur interactions.

            L'enjeu de ma thèse est donc d'évaluer par le biais de simulations numériques les conditions d'apparition des interactions interspécifiques en forêts mélangées selon différentes conditions climatiques et sylvicoles.

            Dans ce but, je développe le modèle Physio-Demo-Genetics (Oddou‐Muratorio et Davi 2014), un modèle individu-centré basé sur le modèle de dynamique forestière à base éco-physiologique CASTANEA (Dufrêne et al. 2005). Deux mécanismes sont notamment développés afin d'intégrer les interactions inter-individuelles : la compétition pour la lumière et la compétition pour l'eau.

Dufrêne, E., H. Davi, C. François, G. le Maire, V. Le Dantec, et A. Granier. 2005. « Modelling Carbon and Water Cycles in a Beech Forest. Part I: Model Description and Uncertainty Analysis on Modelled NEE ». Ecological Modelling 185 (2‑4): 407‑36. https://doi.org/10/fjnfgr.

Forrester, David I., et Jürgen Bauhus. 2016. « A Review of Processes Behind Diversity—Productivity Relationships in Forests ». Current Forestry Reports 2 (1): 45‑61. https://doi.org/10.1007/s40725-016-0031-2.

Grossiord, Charlotte. 2018. « Having the Right Neighbors: How Tree Species Diversity Modulates Drought Impacts on Forests ». New Phytologist 228 (1): 42‑49. https://doi.org/10.1111/nph.15667.

Jactel, Hervé, Jürgen Bauhus, Johanna Boberg, Damien Bonal, Bastien Castagneyrol, Barry Gardiner, Jose Ramon Gonzalez-Olabarria, Julia Koricheva, Nicolas Meurisse, et Eckehard G. Brockerhoff. 2017. « Tree Diversity Drives Forest Stand Resistance to Natural Disturbances ». Current Forestry Reports 3 (3): 223‑43. https://doi.org/10.1007/s40725-017-0064-1.

Oddou‐Muratorio, Sylvie, et Hendrik Davi. 2014. « Simulating Local Adaptation to Climate of Forest Trees with a Physio‐Demo‐Genetics Model ». Evolutionary Applications 7 (4): 453‑67. https://doi.org/10.1111/eva.12143.

Perot, Thomas, et Patrick Vallet. 2012. « Des forêts mélangées, une stratégie pour produire du bois face aux enjeux énergétiques et climatiques ? » Sciences Eaux & Territoires, 2012.

Ronce, Ophélie, Catherine Boyen, Sophie Caillon, Anne Charmantier, Pierre Olivier Cheptou, Isabelle Chuine, Marie-Christine Cormier-Salem, et al. 2015. Réponses et adaptations aux changements globaux : quels enjeux pour la recherche sur la biodiversité ? Prospective de recherche. Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01594930.

Zhang, Yu, Han Y. H. Chen, et Peter B. Reich. 2012. « Forest Productivity Increases with Evenness, Species Richness and Trait Variation: A Global Meta-Analysis ». Journal of Ecology 100 (3): 742‑49. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2011.01944.x.