Description générale
Les cartes du sapin et de l’épicéa ont pour objectif d’évaluer la vulnérabilité actuelle de ces essences au changement climatique dans le massif les Vosges. Quatre niveaux de vulnérabilité ont été différenciés pour chaque pixel de 50 m de côté, le niveau le plus élevé correspondant à des zones où le risque de mortalité est très fort dans les conditions de climat proche des années 2019-2020.
Ces cartes ont été obtenues à partir de modèles empiriques qui ont permis de corréler le dépérissement observé au somment de la canopée à différentes caractéristiques du peuplement ou du milieu. Les zones dépérissantes ont été obtenues par la classification supervisée d’images satellitales Sentinel-2 de juillet 2019. Un maillage de 2000 placettes a été positionné dans les zones identifiées « sapin-épicéa » de la BD Forêt V2 de l’IGN, de façon aléatoire pour couvrir l’ensemble du massif Vosgien : la moitié du jeu de données étant localisé dans les zones dépérissantes, l’autre moitié dans les zones saines. Les essences présentes au sein de chacune de ces placettes ont ensuite été photo-interprétées afin de séparer les peuplements à base de sapin ou d’épicéa. Une fois éliminées des placettes ayant une trop faible proportion des essences étudiées, 872 placettes ont été conservées pour le sapin, et 1043 pour l’épicéa. Les caractéristiques du peuplement ont été relevées par photo-interprétation sur chacune des placettes, tandis les données environnementales ont été extraites de modèles numériques décrivant la topographie, le sol ou le climat. Des modèles cherchant à expliquer la mortalité du sapin ou de l’épicéa ont été calculés à l’aide de ce jeu de données, donnant ensuite lieu à la réalisation des cartes de vulnérabilité. Ces modèles ont d’assez bonnes performances (71 % des présences ou absences de dépérissement prédites pour le sapin, 72% pour l’épicéa). Ils mettent en évidence, outre un effet de la géologie, moins de mortalité en peuplements mélangés, de structure irrégulière, et dans les peuplements fortement touchés par la tempête de 1999, et plus de mortalité à proximité des lisières, en versant sud, en haut de versant, dans les zones avec un risque d’engorgement, et où le stress hydrique a augmenté ces dernières années. Ces résultats soulignent donc à la fois des différences selon le type de peuplement (et donc la capacité de certains types de peuplement à mieux résister aux effets du changement climatique), et l’importance de la ressource en eau et de sa raréfaction pour expliquer les dépérissements.
Principales limites d’utilisation
Les cartes produites identifient quatre niveaux de risque hiérarchisés. Si le seuil déterminant le niveau maximal est calculé en fonction du seuil statistiquement optimal pour discriminer les peuplements dépérissants des peuplements sains, les limites des classes inférieures ont été définies d’amplitudes égales sans que cela ne corresponde à un seuil biologique. Même si la correspondance avec les volumes de produits accidentels extrait par l’ONF montre une bonne performance de ces cartes pour discriminer les zones à très haut risque des autres (particulièrement pour le sapin, voire l’article en référence), elles sont issues de modèles qui présentent des incertitudes, et peuvent être localement erronées.
Les variables explicatives ont été sélectionnées du fait de fortes corrélations avec le dépérissement, les liens de cause à effet qui en résultent devant être interprétés avec vigilance. Si la plupart des variables sélectionnées montrent des liens logiques au regard de la littérature scientifique, l’effet des unités géologiques reste plus difficile à interpréter. L’abondance et la dissémination des scolytes, dont la dynamique spatiale n’est pas connue, n’est pas explicitement prise en compte, leur dynamique étant probablement indirectement prise en compte à travers les variables de peuplement et de climat.
Si la méthode mise en place repose sur des approches numériques à large échelle, ce qui permet un échantillonnage très large d’important gradients écologiques très difficile à réaliser avec des données de terrain, les variables collectées par photo-interprétation ou croisement avec des modèles numériques sont probablement moins précises et certainement moins détaillées que des données d’inventaire. Par exemple, si l’effet du mélange ressort de nos analyses, il n’est pas possible à l’aide de cette étude d’identifier les types de mélanges favorables ou défavorables à la survie des espèces étudiées.
Pour finir, les cartes produites reflètent un niveau de vulnérabilité actuel, et peuvent difficilement être extrapolées pour des périodes futures. En effet, notre étude révèle l’importance des évolutions récentes du stress hydrique, qui change fortement en fonction de la localisation, et qui est difficilement prévisible dans le futur proche. A plus long terme, une dégradation de la situation est probable au fur et à mesure que les tendances au réchauffement et à l’assèchement des sols prédites par les modèles du GIEC se confirmeront.
Les références bibliographiques
Piedallu, C., Dallery, D., Bresson, C., Legay, M., Gégout, J.-C., Pierrat, R.,2022. Spatial risk assessment of silver fir and Norway spruce dieback driven by climate warming. Landscape Ecology,. 2023, 38 (2), pp.