Effets d'une augmentation de dioxyde de carbone et d'ozone sur les échanges gazeux et la composition minérale des tissus foliaires de Quercus rubra (L), Picea abies (L.) Karst. et Fagus sylvatica (L.) cultivés en chambres à ciel ouvert ; interactions avec des déficits hydriques

Abstract

This thesis presents ecophysiological measurements that were performed on different tree species to assess the impact of global pollutant changes on forests. The work has concentrated on the effects of an increase in tropospheric ozone (on two Picea abies clones and on Fagussylvatica) and on a doubling of C02 (on Picea abies and Quercus rubra). Growth, foliage gas exchange and the concentrations of nutrients at both the whole leaf and at the tissue level were studied. Furthermore the effects of combining each pollutant with drought were assessed.The growth of Picea abies at ambient + 50 ppb ozone was significantly reduced. The effect of ozone on gas exchange and nutrient levels of needles of Picea abies varied between clones. The response of beech was different to that of Norway spruce. Drought accentuated the effects of ozone on one-year-old needles of the Istebna clone, but it served to reduce the impact of ozone on beech leaves.Increasing the C02 concentration led to stomatal opening and larger net assimilation rates in red oak, but as the drought developed both oak and spruce had greater water use efficiencies in CO2 enhanced air. 700 ppm C02 had a tendency to decrease the total foliage concentration of nutrients, but this phenomenon was not consistent between different foliage tissues.Ce travail synthétise les résultats obtenus lors de mesures écophysiologiques réalisées sur différentes espèces d'arbres. L'étude s'est portée sur les impacts d'une augmentation de la concentration d'ozone troposphérique (étudiée sur deux clones de Picea abies et Fagus sylvatica) et d'une augmentation de la concentration en dioxyde de carbone (étudiée sur Picea abies et Qquercus rubra). Parallèlement, les interactions du dioxyde de carbone et de l'ozone avec une contrainte hydrique édaphique ont été analysées. La croissance des arbres soumis à l'air ambiant + 50 ppb d'ozone est réduite significativement. Les effets de l'ozone sur les échanges gazeux et la composition minérale des aiguilles de l'année et de un an varient selon les clones chez les épicéas. De même, la réponse des hêtres est différente de celle des épicéas. La sécheresse aggrave l'effet de l'ozone sur les aiguilles de un an du clone istebna, elle montre un effet protecteur chez le hêtre. L'augmentation de concentration en dioxyde de carbone provoque une stimulation de la conductance stomatique et de l'assimilation nette de dioxyde de carbone chez le hêtre ; en conditions hydriques défavorables, chênes et épicéas montrent une meilleure efficience d'utilisation de l'eau dans le traitement à forte concentration de dioxyde de carbone. L'augmentation de concentration en dioxyde de carbone tend à diminuer la concentration totale foliaire des éléments minéraux ; ce phénomène n'affecte pas tous les compartiments foliaires