RootMIX

Are positive diversity-production relationships mediated by root interactions ? A study with different forest mixtures.

Responsable scientifique : Catherine Collet (UMR 1092  Laboratoire d’Etude des Ressources Forêts-Bois – LEFORB)

Partenaires Labex : Damien Bonal, Marie-Béatrice Triboulot (EEF), Laurent Saint-André (BEF)

Collaboration :  Quentin Ponette (UCL, Belgique)

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Contexte— De nombreuses études ont montré que la biodiversité améliorait le fonctionnement des écosystèmes et les services écosystémiques. En foresterie, les études montrent une relation globalement positive entre la diversité des essences et la productivité des peuplements. Selon ce nouveau paradigme, les politiques forestières de nombreux pays visent à promouvoir les forêts mélangées, pour bénéficier des avantages qu’elles peuvent procurer.

Objectifs— Étudier s’il existe une complémentarité entre essences pour l’utilisation des ressources souterraines (eau et éléments minéraux) et si cette complémentarité permet d’expliquer l’accroissement de productivité observé dans les peuplements mélangés.

Démarche—  Une approche expérimentale est mise en œuvre dans deux dispositifs : une plantation mélangée FagusAcer installée en Lorraine France, une série de placettes comportant des mélanges FagusQuercus-Betula-Carpinus échantillonnées dans une plateforme expérimentale installée en Ardenne Belge.

Dans chaque dispositif, la complémentarité pour les ressources souterraines sera analysée en caractérisant la distribution des ressource souterraines, la distribution spatiale des racines, la le prélèvement en eau et en éléments minéraux par les arbres, à l’aide techniques innovantes : (1) Méthodologie NIRS pour quantifier la composition spécifique des prélèvements de racines, (2) Modélisation inverse pour estimer la distribution spatiale des racines, (3) Traceurs à base d’isotopes stables pour estimer le prélèvement en eau, (4) Modèles de voisinage pour prédire le prélèvement en eau et en éléments minéraux des arbres et leur croissance.

Résultats et impacts attendus — Nous attendons une meilleure compréhension des processus se déroulant à l’interface sol-racines dans les forêts mélangées, pour pouvoir caractériser et prédire la compétition entre arbres pour les ressources souterraines. Les modèles actuels prédisent des modifications importantes dans la disponibilité en ressources pour les forêts européennes et une meilleure connaissance des processus déterminant le partage des ressources souterraines entre arbres est nécessaire pour évaluer dans quelle mesure les forêts mélangées pourront s’adapter aux conditions climatiques et édaphiques  futures.