En marge de nos journées "changements climatiques et forêt méditerranéenne", Olivier Chandioux nous propose une synthèse sur les nombreux articles publiés par les équipes suisses sur les dépérissements du pin sylvestre dans le Valais Suisse. Il apporte ainsi un complément intéressant à notre réflexion

CHANDIOUX O.

International audienceEn marge de nos journées "changements climatiques et forêt méditerranéenne", Olivier Chandioux nous propose une synthèse sur les nombreux articles publiés par les équipes suisses sur les dépérissements du pin sylvestre dans le Valais Suisse. Il apporte ainsi un complément intéressant à notre réflexion

Chandioux, O.

Hal-Diderot

Synthèse sur les études relatives à la mortalité du pin sylvestre dans le Valais Suisse

I-Revues

249
Synthèse sur les études relatives
à la mortalité du pin sylvestre
dans le Valais Suisse
par Olivier CHANDIOUX
Depuis les années 1980, les mortalités observées dans les peuple-
ments de pin sylvestre dans le Valais Suisse (Haute vallée du Rhône)
ont fait l’objet de nombreuses études et publications (Cf. Fig. 1).
Une sélection de ces publications est ici analysée de manière à
mettre en perspective l’analyse des causes de mortalité du pin sylvestre
et à bénéficier des années de recherche menées sur un phénomène com-
parable à celui qui préoccupe les forestiers de l’arrière-pays méditerra-
néen.
Les dépérissements de pin sylvestre
dans le Valais
Le climat du Valais est caractéristique des Alpes internes (froid et
sec). Les précipitations moyennes annuelles à Sion sont de 600 mm et
les précipitations estivales sont égales à 150 mm (Cf. Fig. 2).
Les pinèdes couvrent dans cette région près de 12 000 ha réparties
entre 450 et 1500 mètres d’altitude. Recouvrant des fonctions de pro-
duction, de protection et de récréation, ces pinèdes sont pionnières et
issues des pratiques passées de pâturage, de déboisements et de ratis-
sage des litières à l’étage du chêne pubescent.
La mortalité du pin sylvestre dans le Valais est répartie sur un large
territoire d’environ 5 000 hectares entre Martigny et Brig. Sur un site,
les pins moribonds ou morts sont entourés de pins vivants et vigou-
reux. Il en résulte une répartition régulière de taches éparses de pins
morts. En dessous de 1 200 mètres, la mortalité des pins est deux fois
supérieure à la mortalité moyenne suisse pour cette essence.
En marge de nos journées
“changements climatiques
et forêt méditerranéenne”, Olivier
Chandioux nous propose
une synthèse sur les nombreux
articles publiés par les équipes
suisses sur les déperissements
du pin sylvestre dans le Valais
Suisse. Il apporte ainsi
un complément intéressant
à notre réflexion.
forêt méditerranéenne t. XXIX, n° 2, juin 2008
Changements climatiques et forêt méditerranéenne
Entre 1995 et 2000, des mortalités dépas-
sant 50% des arbres ont été localement
observées dans la vallée du Rhône.
Sur la parcelle de Visp, une forêt irrégu-
lière de 2 hectares de pins mêlés de feuillus,
à 750 mètres d’altitude dans la haute vallée
du Rhône, 43% des pins sont morts (89
arbres/ha) entre 1996 et 2002, contre 13%
des feuillus sur la même période.
Le déclin des pins sylvestres dans les
forêts du Valais n’est pas un phénomène
local. De forts taux de mortalité des pins syl-
vestres ont aussi été observés dans d’autres
vallées sèches des Alpes internes, par
exemple en Autriche (Inntal, Basse Autriche,
Carinthie, Styrie) et en Italie (Vallée d’Aoste,
Vintschgau).
Première vague de mortalité,
hypothèse de l’effet
de la pollution
Dès le début du XXe siècle, puis au début
des années 70, des dommages aux peuple-
ments forestiers ont été observés dans le
Valais. En 1976, ils concernaient près de
130 km2. Des recherches menées sur les
causes de ces dépérissements ont amené à
s’inquiéter de l’impact des rejets des indus-
tries chimiques.
KIENAST (1985) écrit : « A la fin des années
70, les usines furent équipées de filtres et,
depuis 1979, les concentrations de fluorides
dans l’atmosphère locale ont considérable-
ment décru. Il est probable que les autres pol-
luants, comme l’ozone et les oxydes d’azote,
ont contribué substantiellement à la pollution
de l’air de ce cette région. Depuis cette réduc-
tion, une récupération générale de la végéta-
tion est visible. »
L’effet des polluants sur le pin sylvestre
est plus tard confirmé par BIGLER (2006) : il
a été prouvé que les dommages aux pins syl-
vestres étaient plus forts à l’aval des sources
de pollution et dans les zones d’inversion des
masses d’air. Le pin sylvestre est considéré
comme l’un des conifères les plus sensibles
aux dépôts acides et aux polluants de l’air.
Cependant, dès 1985, la combinaison de
facteurs de stress apparaît nécessaire pour
expliquer les dommages causés aux peuple-
ments de pin sylvestre. « Du fait de
250
Changements climatiques et forêt méditerranéenne
Fig. 2 :
Climatogramme
d'Emberger pour Sion
(Valais Suisse) et
Castellane (Alpes de
Haute Provence)
Fig. 1 :
Carte de situation
du Valais (Suisse)
251
l’augmentation de la production
d’aluminium depuis le début du XXe siècle,
les fluorides constituaient le principal compo-
sant des émissions. Les pins, en particulier,
ne pouvaient pas résister à ce stress addition-
nel. Dans la période très sèche des années
1930 - 1940, ils ont donc souffert de dom-
mages physiologiques qui dans 30 à 50% des
cas ont conduit à la mort des arbres. »
Seconde vague de mortalité,
hypothèses multiples
L’explication de la seconde vague de mor-
talité implique des analyses des causes plus
complexes. Le climat et le stress hydrique y
tiennent un rôle majeur, mais sont toujours
reliés à d’autres facteurs.
Impact de la génétique
sur la mortalité du pin sylvestre
Deux écotypes sont présents dans le
Valais. L’un présente une écorce rougeâtre
caractéristique, tandis que l’autre est plus
grisâtre. Les différences génétiques entre ces
arbres ont été explorées, mais sont très
faibles.
Impact du climat sur la croissance
du pin sylvestre
Analysant un site au sud-est de Visp,
RIGLING et CHERUBINI ont analysé les accrois-
sement annuels des cernes des pins syl-
vestres. Ils ont trouvé que les périodes
sèches d’avril à juin et les températures
d’avril à août sont les variables les plus
significatives (toutes négativement corrélées)
pour expliquer la croissance des arbres.
Alors que l’impact direct de la sécheresse
sur la mortalité n’est pas mise en évidence,
les périodes de fortes pertes foliaires coïnci-
dent tout de même avec des périodes de
sécheresse prolongées.
D’autre part, DOBERTIN et BRANG ont mon-
tré que le taux de mortalité augmente avec
le taux de perte foliaire.
Enfin, la diminution des précipitations ou
l’augmentation des périodes de sécheresse
n’est pas assez marquée sur les cent der-
nières années pour avoir un effet notable.
Impact du climat sur la mortalité
du pin sylvestre
Dans tous les articles étudiés, des séche-
resses antérieures à l’épisode de mortalité
ont été reportées et sont considérées comme
facteur déclenchant du dépérissement.
Cependant, la plupart des auteurs ne consi-
dèrent pas la sécheresse comme le facteur
principal du déclin. Ils considèrent générale-
ment le pin sylvestre comme une espèce très
résistante à la sécheresse. D’autre part, les
autres essences, moins résistantes à la
sécheresse ne sont généralement pas affec-
tées.
Néanmoins, il est bien établi que la séche-
resse augmente la sensibilité des pins aux
pathogènes secondaires et que les printemps
chauds et les températures estivales aug-
mentent le taux de reproduction des scolytes
et des nématodes du pin.
Les résultats de BIGLER et al (2006) démon-
trent trois faits importants : une année iso-
lée de sécheresse sévère a un effet réversible
sur la croissance des arbres à court terme ;
une simple sécheresse ne joue pas un rôle de
facteur déclencheur de la mortalité ; plu-
sieurs années de sécheresse consécutives
réduisent la croissance pour plusieurs
années, ce qui accroît le risque de mortalité
des arbres.
MARTINEZ-VILALTA ET PINOL (2002) ont com-
paré trois espèces de pins au nord-est de
l’Espagne en terme de réactions physiolo-
giques à la sécheresse. Seuls les peuple-
ments de pins sylvestres étaient victimes
d’une mortalité liée à la sécheresse et la
conductivité hydraulique était plus faible
pour les populations les plus touchées.
Annexes
Photo 1 :
Mortalité du Pin sylvestre
en augmentation,
placettes LWF à Viège
Photo A. Rigling, WSL,
Birmensdorf CH
Impact du climat sur les parasites
du pin
En dehors d’une contribution à l’effet de la
sécheresse, l’augmentation des températures
estivales, notamment aux seuils relevés
(c’est-à-dire une moyenne journalière supé-
rieure à 20° ou des températures maximum
supérieures à 25°) est considérée comme
influençant la prolifération des nématodes.
Ces derniers, particulièrement en associa-
tion avec la sécheresse peuvent être une
cause de la mortalité des peuplements de
pins sylvestres. La présence de différents
nématodes de l’aubier, dont le caractère
pathogène est prouvé, a été mise en évi-
dence.
Des températures printanières et estivales
supérieures semblent aussi favoriser les sco-
lytes (Tomicus piniperda et Tomicus minor)
qui sont aussi favorisées par l’augmentation
des minimales hivernales qui limitent habi-
tuellement les populations.
Pour REBETZ et DOBBERTIN (2004), il est
évident que le stress hydrique encourage
l’explosion des populations de pathogènes et
de prédateurs secondaires.
Impact du gui sur la mortalité
du pin sylvestre
L’étude de DOBBERTIN et al. montre que
l’infection des pins par le gui dans la vallée
du Rhône Suisse est forte. Dans certains
peuplements, plus de 80% des arbres sont
infectés. Des recherches sur des placettes de
suivi à long terme ont montré une augmen-
tation du taux de mortalité (près de 10%) et
une perte foliaire plus importante pour les
arbres infectés suite à la sécheresse de 1998.
Pendant une sécheresse, lorsque l’arbre
réduit sa transpiration par fermeture des
stomates, le gui (Viscum album) continue de
transpirer et cela augmente le stress
hydrique.
Cette même étude met en lumière une
remontée de 200 mètres de la limite supé-
rieure de l’aire de répartition du gui dans le
Valais, sous la seule influence des change-
ments climatiques (augmentation des tempé-
ratures minimales de janvier et de juillet,
qui sont les facteurs limitants du gui).
Les processus successionels
La compétition par les espèces secondaires
installées dans les peuplements pionniers de
pin sylvestre, bien que ne faisant pas l’objet
des articles analysés, est souvent citée.
Pour DOBBERTIN, en plus des polluants, de
la sécheresse, des phytopathogènes et des
252
Changements climatiques et forêt méditerranéenne
Photo 2 (ci-contre) :
Sapin guité
dans le Haut-Var
Photo DA
Photo 3 (ci-dessous) :
Pin mort infesté
par le gui, près de Brigue
Photo A. Rigling, WSL,
Birmensdorf CH
253
insectes, l’âge des peuplements et l’arrivée
des espèces secondaires peuvent augmenter
le stress de cette espèce de lumière.
Pour BIGGLER, la densification des peuple-
ments due au processus successionel de
conquête par des espèces secondaires peut
avoir imposé un stress supplémentaire à
cette espèce de lumière qu’est le pin syl-
vestre. La compétition joue le rôle d’un fac-
teur de prédisposition à long terme.
L’intolérance à l’ombre du pin sylvestre,
arbre pionnier, rend cette espèce plus vulné-
rable à la compétition de certains des autres
arbres présents dans le Valais comme le
sapin, l’épicéa ou le chêne blanc. Il suppose
alors que la compétition, qui agit sur le long-
terme, prédispose les pins sylvestres à mou-
rir.
Enfin, les différences de stratégie lors des
épisodes de sécheresse sont défavorables au
pin sylvestre. Il en résulte une croissance
plus forte du chêne pubescent que du pin
lors des années de sécheresse.
La théorie de la maladie
du déclin
Dans leur article, BIGGLER et al. exposent
cette théorie développée par MANION (1981)
de la manière suivante :
« Ce n’est pas un simple facteur environne-
mental, mais plutôt une combinaison de mul-
tiples facteurs de stress qui cause le déclin
des pins sylvestres. La théorie de la maladie
du déclin, un modèle conceptuel pour les phé-
nomènes complexes de mortalité induite par
le stress, propose un cadre pour comprendre
la mortalité d’arbres ou la diminution de leur
vigueur dans une succession de facteurs envi-
ronnementaux. Un processus en trois étapes
de prédisposition, déclenchement et final.
Les facteurs précurseurs comme la compéti-
tion ou les polluants affectent un arbre pen-
dant des années. Ces facteurs à long terme
s’expriment souvent par une croissance
réduite et ils augmentent aussi la sensibilité
des arbres aux stress ponctuels, comme la
sécheresse ou une défoliation due aux
insectes.
De tels facteurs déclencheurs affectent le
fonctionnement physiologique d’un arbre et
réduisent considérablement sa vigueur et ses
défenses potentielles contre un pathogène. Il
en résulte une forte baisse de la croissance de
l’arbre. Finalement, le décès d’un arbre
dépend souvent de la présence ou de l’absence
de facteurs de stress aggravants qui agissent
à court ou long terme. Par exemple, des
insectes ou phytopathogènes secondaires, le
gui ou des événements climatiques supplé-
mentaires, qui peuvent finalement tuer les
arbres stressés. »
Application de la théorie de la
maladie du déclin aux pins
sylvestres de l’arrière-pays
provençal
Cf. Fig. 3.
Annexes
PRECURSEURS
Compétition
(dans un contexte de remontée
biologique, conquête des feuillus)
Limites stationelles et sécheresse
Vieillissement des arbres
Infestation par le gui
Pollution chronique
(Ozone)
DECLENCHEURS
Périodes de sécheresse forte
et autres conditions
climatiques
(températures, neiges lourdes)
Champignons et insectes
pathogènes
FINAUX
Champignons ou insectes
pathogènes
Infestation par le gui
Fig. 3 :
Application de la théorie
de la maladie du déclin
aux pins sylvestres de
l’arrière-pays provençal
Conclusions
Dans une notice technique à destination
des gestionnaires, l’équipe du WSL (Institut
fédéral de recherche) qui a mené l’essentiel
des recherches citées plus haut, donne des
pistes de gestion des pinèdes à pin sylvestre
du Valais. Aux altitudes inférieures à 1 200
mètres, les modes de gestion préconisés
conduisent à une substitution du pin syl-
vestre par d’autres essences, notamment les
essences en place en sous-étage.
La pratique de coupes sanitaires et de
coupes de régénération visant à favoriser
l’irrégularisation des peuplements et le
mélange des espèces est considéré comme
urgent. La plantation ou des méthodes de
régénération (scarification) sont à réaliser
sur les peuplements où les essences de sub-
stitution sont absentes.
Ces préconisations semblent être de
bonnes pistes pour l’action dans les pinèdes
de l’arrière-pays provençal. La régénération
et la substitution par les essences feuillues
du sous-étage permettent d’agir sur les seuls
éléments que le forestier puisse maîtriser : la
compétition, l’adaptation à la station et le
vieillissement du peuplement. L’urgence
consiste donc à pratiquer cette gestion dans
les massifs les plus soumis aux autres fac-
teurs de mortalité (gui, polluants, séche-
resse).
O.C.
Références
Anonyme ; La mutation des pinèdes valaisannes,
La gestion forestière du passé ; La forêt 1/2007
Bigler C. et al.; Drought as an Inciting Mortality
Factor in Scots Pine Stands of the Valais,
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Dobbertin M., Brang P. ; Crown defoliation
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Dobbertin M. et al ; The upward shift in altitude of
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in Switzerland : the result of climate warming ?
International Journal of Biometeorology n°50;
2005
Kienast F.; Tree ring analysis, forest damage and
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Rebetz M. , Dobbertin M. ; Climate change may
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Alps ; Theor. Appl. Climatol. 79, 1–9; 2004
Rigling A. et al.; Intra annual tree-ring parame-
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Pinus sylvestris forests within the Erico-Pinion
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Rigling A, Braker O.U., Schneiter G,
Schweingruber F.H. ; Intra-annual tree-ring
parameters indicating differences in drought
stress of Scots pine forests within the Erico-
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163 (1) ; 2002
Rigling A. et al. ; Les chênes pubescents chassent-
ils les pins sylvestres valaisans ? Notice pour le
praticien n°41, Institut fédéral de recherche
WSL Bimensdorf 2006
254
Changements climatiques et forêt méditerranéenne
forêt méditerranéenne t. XXIX, n° 2, juin 2008
Les dépérissements dans les vastes étendues de pin sylvestre provençales inquiètent les forestiers
depuis 2003. Ces dépérissements sont manifestement un signe des changements climatiques en cours
et probablement annonciateurs de crises à venir dans le paysage forestier méditerranéen. Cependant,
pour les Suisses valaisans, le phénomène n'est pas nouveau puisque des cycles de dépérissement du
pin sylvestre sont déjà intervenus plusieurs fois depuis 60 ans. Le phénomène est donc largement ana-
lysé dans cette vallée très sèche des Alpes internes et les forestiers ont d'ores et déjà tirés les conclu-
sions nécessaires pour la gestion de leurs massifs de pin sylvestre.
Résumé
Summary
Olivier CHANDIOUX
Technicien forestier
SARL Alcina Forêts
4 rue du Canal
05000 Gap
Mél : olivier.
chandioux@alcina.fr
Synthesis of studies concerning the mortality of Scotch pine in Switzerland’s Valais region
The dying-off of vast tracts of Scoth pine in French Provence has been worrying foresters since 2003.
Such decline is clearly an indication of current climate change and is a forewarning of future crisis in
Mediterranean forest landscapes. Yet in Switzerland’s Valais region the phenomenon is not new, insofar
as cycles of decline in Scotch pine have been observed over the last 60 years. The phenomenon has thus
been well analysed in this very dry valley in the heart of the Alps and by now foresters have drawn the
requisite conclusions enabling them to continue the management of their Scotch pine stands.


http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/2042/39069/1/FM%20XXIX-2%20249-254.pdf

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