Feux, sécheresses, insectes : comment anticiper les perturbations en cascade qui menacent nos forêts ? La clé réside dans l’alliance entre paléoécologie et modélisation. C’est ce que montre une étude internationale menée par une équipe de Chrono-environnement. En analysant les archives naturelles et en les intégrant à des modèles de paysages forestiers, il devient possible de décrypter ces dynamiques complexes. Cette approche prometteuse pour mieux comprendre et gérer les écosystèmes forestiers face au changement climatique a fait l’objet d’une publication dans la revue Ecography.
Contexte et enjeux
Les écosystèmes forestiers sont de plus en plus exposés à des perturbations (feux, sécheresses, épidémies d’insectes, tempêtes), amplifiées par le changement climatique. Ces perturbations interagissent entre elles, créant des dynamiques en cascade complexes difficiles à anticiper. Par exemple, une sécheresse prolongée peut affaiblir les arbres, les rendant plus vulnérables aux attaques d’insectes comme les scolytes. Ces insectes, en se multipliant, peuvent à leur tour augmenter le risque d’incendie en accumulant des matériaux secs dans la forêt. De même, une tempête peut ouvrir la canopée, favorisant la prolifération d’espèces opportunistes ou augmentant la sensibilité aux incendies en exposant le sous-bois au soleil et au vent. Pourtant, les modèles actuels peinent à simuler ces interactions sur le long terme, faute de données historiques suffisantes et d’une compréhension approfondie des mécanismes sous-jacents.
Concepts innovants et perspectives
Dans cet article, une nouvelle approche est proposée pour mieux comprendre ces dynamiques : combiner la paléoécologie et la modélisation. Cette approche est novatrice car elle permet de combler un vide entre les études paléoécologiques, qui reconstruisent le passé, et les modèles, qui projettent le futur. Jusqu’à présent, ces deux domaines ont souvent évolué séparément, alors qu’ils ont tout à gagner à collaborer. L’idée est d’utiliser les archives naturelles pour reconstruire les perturbations passées et leurs interactions sur des échelles de temps pluriséculaires à millénaires pour alimenter les modèles de paysages forestiers. Les lacs et tourbières, par exemple, conservent des grains de pollens, des charbons de bois et de l’ADN ancien, qui permettent de reconstituer la composition des forêts et l’occurrence de feux ou d’autres perturbations. Les cernes d’arbres, quant à eux, fournissent des informations annuelles sur les conditions climatiques et les événements perturbateurs comme les sécheresses ou les incendies. Si les données modernes (images satellites, photographies aériennes, inventaires de terrain) couvrent seulement 20 à 40 ans et servent généralement à calibrer les modèles, les archives paléoécologiques, bien que moins précises, offrent une perspective unique en capturant les effets des variations climatiques et écologiques sur les dynamiques forestières à long terme. Les modèles de paysages forestiers simulent la dynamique des écosystèmes dans l’espace et le temps en intégrant des processus clés : croissance des arbres, compétition entre espèces, ou perturbations naturelles. Jusqu’à présent, ces modèles se concentraient souvent sur des perturbations isolées (feux, insectes, etc.). Cependant, au cours des dernières années, ils ont intégré de plus en plus de sous-modèles pour simuler les interactions entre perturbations (sécheresses, feux, insectes, et dans une moindre mesure, tempêtes et avalanches). Grâce aux progrès récents en modélisation et en paléoécologie, il est désormais possible de réaliser des simulations rétrospectives intégrant plusieurs agents perturbateurs sur des périodes allant de plusieurs siècles à plusieurs millénaires. L’intégration de données paléoécologiques dans ces modèles permet alors de tester leur capacité à reproduire des dynamiques complexes dans des conditions très variables, et ainsi d’améliorer leur fiabilité pour les projections futures.
L’application de cette approche permettra de mieux comprendre les effets des perturbations en cascade, de fournir des références historiques pour évaluer l’activité actuelle et future des perturbations, et d’améliorer la paramétrisation des modèles pour des projections plus robustes face au changement climatique. Ces concepts offrent un cadre théorique solide pour mieux anticiper les risques pour les forêts (mortalité des arbres, perte de biodiversité) et adapter les stratégies de gestion face au changement climatique.
Remy C.C., Hurteau M.D., Berre S.L., Thom D., Seidl R., Millet L. and Rius D. (2026), Combining paleoecology and modeling to explore cascading disturbances in forest ecosystems. Ecography e08722.
Légende : Les données environnementales permettent de comprendre les interactions entre les perturbations et de mieux les anticiper dans les conditions futures. Les données d’observation proviennent d’inventaires forestiers, d’outils de télédétection et de stations météorologiques, et ont été recueillies au cours des dernières décennies. Les données paléoécologiques sont des données empiriques analysées à partir de bioindicateurs afin de reconstituer l’environnement passé sur des échelles allant de plusieurs décennies à plusieurs millénaires. Les données futures sont simulées à partir de modèles de paysage forestier (FLMs), généralement jusqu’à la fin du XXIe siècle.