NITROBEECH

How do severe drought and defoliation alter nitrogen cycle in beech trees?

Responsable scientifique : Catherine Massonnet (UMR 1137 Ecophysiologie et Ecologie Forestières — EEF)

Partenaires Labex : Bernd Zeller (UR Biogeochimie des Ecosystèmes Forestiers), Pascale Maillard (UMR EEF), Pierre Antoine Chuste (doctorant, UMR EEF), Christian Hossann (PTEF, UMR EEF)

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Contexte Le manque d’azote peut s’avérer particulièrement limitant pour la croissance des arbres forestiers. Or les modèles climatiques prévoient l’augmentation des sécheresses, ce qui laisse présager des difficultés d’accès à l’eau et aux nutriments du sol au niveau racinaire. Le stockage de l’azote dans l’arbre et sa remobilisation (cycle interne de l’azote) seront donc essentiels pour assurer sa croissance et sa survie.

ObjectifsLe projet vise à caractériser la dynamique du cycle interne de l’azote au cours de la saison de végétation chez des hêtres de différentes populations lorraines cultivées en plantation comparative et soumis à une sécheresse drastique ou des défoliations répétées. Ce projet propose en particulier d’évaluer chez le hêtre i) s’il existe un niveau d’azote dans l’arbre au-dessous duquel la survie est menacée ; ii) s’il existe un niveau de sécheresse à partir duquel la capacité d’exportation de l’azote hors des feuilles devient nulle ; iii) si le schéma d’allocation de l’azote est modifié en réponse aux stress ; iv) comment la réponse aux questions précédentes varie entre populations de hêtre.

Démarche Les dynamiques d’absorption, d’assimilation et de translocation de l’azote dans l’arbre seront étudiées et comparées entre les trois traitements (témoin, sécheresse, défoliation) au cours de la saison de végétation (4 dates: mai, juin, juillet, septembre) et entre populations d’une plantation comparative de hêtres lorrains grâce à une méthode de marquage isotopique stable au 15N-urée du feuillage. En septembre, le marquage permettra de marquer les réserves azotées avant l’hiver puis de suivre leur utilisation au printemps suivant, dans tous les compartiments de l’arbre (feuilles, branches, le tronc et les racines).

Résultats et impacts attendus Les résultats de NITROBEECH permettront une meilleure connaissance du rôle du cycle de l’azote dans la mort des arbres et des performances des populations de hêtres lorrains face aux contraintes.