Vitalité actuelle et passée du sapin (Abies alba Mill) dans le Jura. Étude dendroécologique

Résumé - À la suite des travaux sur le dépérissement du sapin (Abies alba Mill) dans les Vosges, aux sols en moyenne très acides, des recherches écologiques et dendrochronologiques ont été entreprises sur la même espèce dans un contexte phytogéographique très différent, le massif du Jura, aux sols souvent calcaires. L'article présente les premiers résultats obtenus à la suite d'observations et de prélèvements effectués en 1987. L'état sanitaire, apprécié par la notation de l'indice de transparence du houppier It %, montre que 5,6 % des sapins ont une défoliation supérieure à 25 %, soit 2 fois moins que dans les Vosges en 1984. Les 6 sapins dominants constituant chacune des 87 placettes ont été carottés à coeur à 1,30 m ; la mesure des largeurs de cernes sur les 522 carottes, a permis de montrer qu'en moyenne, la croissance radiale du sapin, entre 100 et 150 ans, est presque 2 fois plus forte dans le Jura que dans les Vosges. Les largeurs de cernes (en mm) ont été transformées en indices de croissance (en %) pour les dégager de l'influence de l'âge (standardisation). La courbe moyenne de croissance radiale, entre 1828 et 1986, montre : de fortes variations interannuelles, en relation avec les conditions climatiques ; des crises, de durée et intensité variables, liées à des stress climatiques prolongés (1922, 1948 et 1976) ; une tendance à long terme ascendante entre 1870 et 1930 : +140 % d'augmentation (dans les Vosges : +70 %) ; cette tendance est interprétée comme une conséquence de modifications climatiques globales liées à l'augmentation du CO₂ atmosphérique (effet de serre). La croissance actuelle est inversement proportionnelle au manque d'aiguilles, et ceci, dès les faibles défoliations. La croissance radiale observée entre 1940 et 1986 est proportionnelle à la largeur d'aubier, qui est ainsi un bon estimateur de la vitalité actuelle et passée des arbres. La croissance est également proportionnelle à la longueur relative de houppier, indicatrice de l'état concurrentiel moyen au long de la vie d'un arbre. La stratification des données en fonction de ces 3 critères a produit des faisceaux de courbes divergents depuis 1915-1933, soit 15-30 ans avant la forte augmentation des émissions de polluants dans l'atmosphère. Ceux-ci seraient donc, en fait, des facteurs prédisposants ou aggravants vis-à-vis des stress climatiques et/ou de mauvaises conditions sylvicoles. La suite de l'étude prévoit un renforcement de l'échantillonnage et une analyse détaillée du rôle des facteurs stationnels et climatiques sur la croissance du sapin et l'expression des phénomènes de dépérisement.

Abstract - Present and past vitality of silver fir (Ables alba Mill) in the Jura mountains. A dendroecological study. Following the studies on silver fir decline in the Vosges mountains of North-Eastern France where the soils are often very acid, ecological and dendrochronological research has been undertaken on the same species in a different phytogeographical context: the Jura mountains, where the soils are often calcareous. This article reports the initial results derived from observations and sampling made in 1987. Health assessed by the needle loss index It% showed that 5.6% silver firs lost 25% of their needles, ie half as many as in the Vosges mountains in 1984. Eighty-seven sites have been sampled throughout the natural range of silver fir in the Jura mountains, where 6 dominant trees were bored to the pith at breast height. Stand age was selected from 30 to 270 yr. The ring widths of the 522 cores were measured and crossdated. The mean radial growth, from 100-150 yr old, was nearly twice as great in the Jura mountains as that in the Vosges mountains (fig 1). The ring widths (mm) were then converted into growth indices (%) with reference to the mean curve ring width vs, cambial age, to free them from the current age influence (standardization). The radial growth mean curve from 1828 to 1986 showed (fig 2): strong annual variations, in relationship with annual climatic conditions ; several crises, of varying severity and length (on the decade time scale), during which growth declined because of sustained climatic stress (1922, 1948 and 1976) (fig 3); an increasing long-term trend from 1870 to 1930: +140% for the growth index (+70% in the Vosges mountains); this trend is interpreted to be a result of global climatic changes in relationship with the increase in atmospheric CO₂ (greenhouse effect). The present growth is inversely proportional to needle loss index; this was observed even in cases of weakest needle loss. From 1940 to 1987, the radial growth was directly porportional to sapwood width. Thus, this criterion is an efficient assessment of present and past vitality of a silver fir. The radial growth is also directly proportional to the relative crown length, which is an assessment of the mean competitive status throughout the tree's life. By stratification of the sample according to these 3 previous criteria, 3 sets of divergent curves have been plotted (figs 4-6). Their divergence occurred in 1915-1933, ie 15-30 yr before the great increase of pollutant emissions into the atmosphere. Therefore, these pollutants in fact appear to be predisposing or aggravating factors towards climatic stress and/or unfavourable sylvicultural conditions. This research will be continued by examining a wider sample and studying closely the influence of ecological and climatic factors on silver fir radial growth and on the expression of forest decline.