AGROCLIMATOLOGIE : Les arbres méditerranéens

BILLAUT Fabrice

Les arbres méditerranéens

Les arbres méditerranéens sont particulièrement importants pour le Tome 8 — Les Plantes du Climat de Demain, car ils constituent un réservoir de stratégies biologiques développées sous des contraintes qui pourraient devenir plus fréquentes dans une grande partie de l’Europe : étés chauds, déficit hydrique, forte demande évaporative, rayonnement intense, sols secs, incendies et épisodes climatiques extrêmes.

Mais il faut immédiatement éviter une simplification :

« Méditerranéen » ne signifie pas automatiquement « adapté au climat de 2100 ».

Même les espèces réputées résistantes à la sécheresse peuvent dépérir lorsque les sécheresses deviennent plus longues, plus fréquentes et se combinent avec les canicules. Des travaux récents montrent d’ailleurs des stratégies hydrauliques très différentes entre chênes méditerranéens et conifères.

L’intérêt de ces arbres réside donc moins dans leur simple résistance que dans la diversité de leurs stratégies d’adaptation.

I. Une palette exceptionnelle de stratégies

Les dix espèces proposées couvrent des fonctions très différentes :

EspèceStratégie dominanteAtout majeurVigilance
Chêne vertsclérophylle, conservatricesécheresse, longévitésécheresses extrêmes prolongées
Chêne-liègesclérophylle + écorce protectricefeu, sécheresse modéréestress hydrique croissant
Micocouliercroissance + enracinementchaleur, polyvalencebesoin d’implantation correcte
Caroubierxérophilechaleur et sécheressefroid
Arbousiersempervirent méditerranéenrusticité, biodiversitésécheresse extrême
Olivieréconomie de l’eausécheresse, productiongel, excès d’eau
Pistachierxérophilechaleur, sécheressefroid selon espèces/provenances
Cyprèsarchitecture verticalesécheresse, ventmaladies, feu
Pin parasolefficacité solaire + fruitièrechaleur, productionsécheresse extrême
Pin d’Aleppionnier thermophilesécheresse, chaleur, feuincendies répétés

Cette diversité est précisément ce qui rend le groupe intéressant pour Omakëya™.

II. Le chêne vert — Quercus ilex

Le chêne vert est probablement l’un des arbres les plus emblématiques du futur méditerranéen de l’Europe.

Il possède plusieurs caractéristiques remarquables :

  • feuilles persistantes ;
  • feuillage sclérophylle ;
  • forte capacité de régulation stomatique ;
  • longévité ;
  • capacité à supporter des périodes sèches ;
  • aptitude à régénérer après perturbation ;
  • grande amplitude écologique.

Les observations méditerranéennes montrent effectivement une bonne résistance du chêne vert, même si cette résistance possède des limites. INRAE le cite parmi les espèces méditerranéennes actuellement mieux armées face à la sécheresse que plusieurs autres essences.

Mais une expérience de sécheresse prolongée montre également une diminution de la surface foliaire, de la transpiration et de la production de glands, avec une mortalité accrue des gros arbres. Des éclaircies modérées peuvent améliorer la disponibilité en eau et réduire la mortalité.

Potentiel Omakëya™

Très élevé, notamment pour :

  • bosquets ;
  • haies ;
  • forêts-jardins ;
  • parcs ;
  • agroforesterie ;
  • restauration de milieux secs.

Mais il faudra sélectionner les provenances et les individus, plutôt que de considérer l’espèce comme uniformément résistante.

III. Le chêne-liège — Quercus suber

Le chêne-liège possède une caractéristique extraordinaire :

son écorce constitue une véritable interface protectrice entre l’arbre et son environnement.

Le liège participe notamment à la protection contre :

  • chaleur ;
  • dessiccation ;
  • incendies ;
  • agressions mécaniques.

Il constitue donc un arbre particulièrement intéressant dans une réflexion associant :

sécheresse + incendie + stockage du carbone + production.

Mais son avenir méditerranéen n’est pas garanti. INRAE signale déjà une régression du chêne-liège dans certaines zones méditerranéennes sous l’effet combiné du changement climatique et des contraintes hydriques.

Potentiel

Élevé dans les stations adaptées, mais fortement dépendant :

  • du sol ;
  • de la pluviométrie ;
  • de la profondeur exploitable ;
  • de la fréquence des incendies.

IV. Le micocoulier — Celtis australis

Le micocoulier est particulièrement intéressant pour une Europe plus chaude.

Il combine :

  • croissance relativement rapide ;
  • grande taille potentielle ;
  • feuillage caduc ;
  • tolérance à la sécheresse ;
  • capacité à supporter des sols relativement pauvres ;
  • intérêt paysager.

Il est également intéressant pour les espaces urbains et agroforestiers.

Son architecture peut fournir :

  • ombre ;
  • fraîcheur ;
  • biomasse ;
  • habitat.

Il peut donc devenir un véritable arbre climatique urbain et rural.

Potentiel

Très intéressant dans les régions tempérées qui se réchauffent, notamment lorsque l’on recherche simultanément :

ombre + croissance + rusticité + adaptation à la chaleur.

V. Le caroubier — Ceratonia siliqua

Le caroubier représente une stratégie beaucoup plus thermophile.

Il est remarquable par sa capacité à vivre dans des environnements :

  • chauds ;
  • secs ;
  • calcaires ;
  • méditerranéens.

Son feuillage persistant et ses capacités de résistance au déficit hydrique en font une espèce intéressante pour les scénarios de réchauffement.

Mais il existe un verrou important :

la résistance à la sécheresse ne signifie pas résistance au gel.

Le caroubier peut donc être très performant dans un climat futur plus chaud mais rester limité par les épisodes de froid.

Potentiel

Très élevé dans les zones méridionales et thermiquement favorables.

Potentiel expérimental plus au nord, dans des microclimats protégés.

VI. L’arbousier — Arbutus unedo

L’arbousier est particulièrement intéressant dans une stratégie de diversification.

Il apporte :

  • feuillage persistant ;
  • fruits ;
  • fleurs ;
  • ressources pour les pollinisateurs ;
  • intérêt paysager ;
  • habitat.

Il s’intègre très bien dans les systèmes de type :

  • forêt-jardin ;
  • haie ;
  • maquis arboré ;
  • agroforesterie méditerranéenne.

Il possède cependant une capacité de résistance à la sécheresse moins absolue que celle que l’on pourrait déduire de son origine méditerranéenne.

Potentiel

Élevé dans les microclimats adaptés, surtout dans les régions à influence océanique ou méditerranéenne.

VII. L’olivier — Olea europaea

L’olivier constitue probablement l’exemple le plus connu de l’arbre méditerranéen adapté à la sécheresse.

Son système repose notamment sur :

  • feuillage persistant ;
  • feuilles adaptées à limiter les pertes d’eau ;
  • forte régulation stomatique ;
  • enracinement pouvant explorer des volumes importants ;
  • forte longévité ;
  • capacité de régénération.

Mais là encore :

l’olivier n’est pas un arbre « sans eau ».

La production fruitière dépend fortement de la disponibilité hydrique.

Il faut donc distinguer :

survie de l’arbre

de

production optimale d’olives.

Cette distinction sera essentielle dans le Tome 8.

Potentiel

Très élevé pour l’agroforesterie et les systèmes agricoles des zones devenant plus chaudes, à condition de gérer correctement :

  • sol ;
  • réserve utile ;
  • densité ;
  • irrigation éventuelle ;
  • risque de gel.

VIII. Le pistachier

Le pistachier est particulièrement intéressant parce qu’il associe :

  • tolérance à la chaleur ;
  • adaptation au déficit hydrique ;
  • production alimentaire ;
  • valeur économique ;
  • possibilité d’intégration agroforestière.

Il faudra cependant distinguer les espèces et les cultivars.

Le pistachier cultivé ne doit pas être traité comme une simple espèce sauvage méditerranéenne.

La sélection variétale devient ici essentielle.

Potentiel

Très élevé pour l’agriculture méditerranéenne et certaines régions plus septentrionales en transition, mais avec une analyse fine du froid hivernal et des besoins de pollinisation.

IX. Le cyprès

Le cyprès possède une architecture complètement différente.

Sa silhouette :

  • étroite ;
  • verticale ;
  • dense ;

lui permet de limiter son emprise spatiale.

Il est particulièrement intéressant pour :

  • haies ;
  • brise-vent ;
  • structuration paysagère ;
  • corridors ;
  • séparation des parcelles.

Mais le cyprès doit être intégré à une stratégie de prévention des incendies.

Un arbre méditerranéen n’est pas nécessairement un arbre anti-feu.

X. Le pin parasol — Pinus pinea

Le pin parasol est emblématique des paysages méditerranéens.

Il associe :

  • forte résistance à la chaleur ;
  • architecture de couronne très caractéristique ;
  • production de graines comestibles ;
  • intérêt paysager ;
  • rôle écologique.

Son potentiel agroforestier est donc particulièrement intéressant.

Mais sa croissance, sa régénération et sa productivité restent fortement dépendantes de la disponibilité en eau.

Une étude comparative menée en Italie sur plusieurs espèces méditerranéennes, dont Pinus pinea, P. halepensis et Quercus ilex, montre justement des stratégies physiologiques de réponse à la sécheresse très différentes entre espèces.

XI. Le pin d’Alep — Pinus halepensis

Le pin d’Alep est probablement le candidat le plus spectaculaire de cette liste pour les climats très chauds et secs.

Il possède :

  • forte tolérance à la sécheresse ;
  • affinité pour les milieux chauds ;
  • croissance relativement rapide ;
  • capacité pionnière ;
  • forte capacité de colonisation.

INRAE le décrit comme particulièrement tolérant aux sécheresses extrêmes et susceptible de mieux résister que certaines autres essences méditerranéennes.

Une étude récente comparant plusieurs espèces méditerranéennes a également trouvé chez le pin d’Alep les valeurs d’efficience intrinsèque d’utilisation de l’eau les plus élevées et la meilleure résistance aux périodes chaudes et sèches parmi les quatre espèces étudiées.

Mais il existe un paradoxe majeur :

le pin d’Alep est adapté à la sécheresse, mais son système peut être fortement affecté par la répétition des incendies.

Une succession :

sécheresse → feu → régénération difficile → nouveau feu

peut dépasser la capacité de récupération de l’écosystème.

INRAE souligne précisément que c’est surtout la répétition des incendies, combinée aux sécheresses, qui peut provoquer un effondrement du fonctionnement biologique de l’écosystème méditerranéen.

XII. Résistance à la sécheresse : attention aux classements

Une hiérarchie simple serait trompeuse.

On peut néanmoins distinguer plusieurs stratégies fonctionnelles.

Stratégie conservatrice

Chêne vert

→ ferme les stomates
→ réduit les pertes
→ feuilles persistantes et résistantes
→ forte économie de l’eau.

Stratégie pionnière

Pin d’Alep

→ croissance et colonisation
→ forte adaptation à la chaleur
→ exploitation de milieux difficiles.

Stratégie agricole

Olivier / pistachier / caroubier

→ investissement dans des structures permettant de survivre à la sécheresse
→ production alimentaire.

Stratégie architecturale

Micocoulier / cyprès

→ création de structure, ombre ou protection.

XIII. Un point particulièrement intéressant : la diversité hydraulique

Les arbres méditerranéens ne résolvent pas tous le problème de la même façon.

Certains sont plutôt :

isohydriques

→ fermeture stomatique précoce.

D’autres sont davantage :

anisohydriques

→ maintien plus long des échanges gazeux malgré la baisse du potentiel hydrique.

Des travaux récents sur une forêt méditerranéenne montrent justement que Quercus ilex et Juniperus oxycedrus présentaient une tolérance à la sécheresse plus élevée que les pins étudiés, mais avec des stratégies physiologiques différentes.

Cela signifie que le futur devra probablement combiner plusieurs stratégies hydrauliques.

XIV. Le véritable intérêt du mélange

L’objectif ne doit donc pas être :

« Remplacer tous les arbres par des espèces méditerranéennes. »

Il devrait être :

Créer des communautés végétales capables d’amortir plusieurs types de stress.

Par exemple :

Couche haute

  • chêne vert ;
  • micocoulier ;
  • pin parasol.

Couche intermédiaire

  • arbousier ;
  • caroubier ;
  • olivier.

Structure verticale

  • cyprès ;
  • haies ;
  • arbustes.

Production

  • olivier ;
  • pistachier ;
  • caroubier ;
  • pin parasol.

XV. Arbre + sol + eau

C’est ici que la Vision Omakëya™ rejoint directement les Tomes précédents.

Un chêne vert planté sur :

sol profond + humus + biopores + mycorhizes + couverture végétale

ne fonctionnera pas comme le même arbre planté sur :

sol compacté + nu + superficiel + érodé.

La résistance intrinsèque de l’espèce n’est qu’une partie de l’équation.

On pourrait résumer :

Résilience de l’arbre = génétique × sol × eau × microclimat × communauté × gestion.

XVI. Le rôle du microclimat

C’est probablement l’une des clés de la Vision Omakëya™.

Un arbre méditerranéen peut être introduit plus au nord si l’on construit un environnement favorable :

  • mur exposé au sud ;
  • sol profond ;
  • protection contre les vents froids ;
  • haies ;
  • bosquets ;
  • bassin ou mare ;
  • végétation permanente ;
  • couverture du sol ;
  • réserve hydrique importante.

On ne déplace donc pas simplement une espèce.

On peut aussi déplacer progressivement son enveloppe climatique locale.

XVII. Potentiel pour la France

Pour la France, il serait particulièrement intéressant d’étudier un gradient :

Méditerranée
      ↓
Languedoc / Provence
      ↓
vallée du Rhône
      ↓
Aquitaine / façade atlantique
      ↓
Sud-Ouest
      ↓
zones urbaines protégées
      ↓
microclimats continentaux

Le comportement des espèces pourrait devenir très différent selon :

  • altitude ;
  • proximité maritime ;
  • exposition ;
  • gel ;
  • réserve utile ;
  • calcaire ;
  • profondeur du sol.

XVIII. Une matrice Omakëya™ pour les dix espèces

EspèceSécheresseChaleurFroidLongévitéProductionBiodiversitéPotentiel futur
Chêne vert★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
Chêne-liège★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★☆
Micocoulier★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
Caroubier★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★☆
Arbousier★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★☆
Olivier★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
Pistachier★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
Cyprès★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★☆
Pin parasol★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★☆
Pin d’Alep★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

Attention : cette matrice est une grille qualitative destinée à la conception ; elle ne remplace pas une analyse stationnelle. Le potentiel d’une essence peut changer fortement selon la provenance, le sol et l’hydrologie. Les travaux français disponibles confirment d’ailleurs que la résistance intrinsèque de l’espèce reste un facteur majeur, mais que la diversité et la gestion peuvent modifier la résilience des peuplements.

XIX. Les arbres méditerranéens comme « banque de solutions »

Le véritable intérêt scientifique de ces espèces est finalement ailleurs.

Elles représentent des solutions évolutives différentes à un même problème :

Comment maintenir un bilan carbone positif lorsque l’eau devient le facteur limitant ?

Le chêne vert répond par l’économie.

Le pin d’Alep par la tolérance et la stratégie pionnière.

L’olivier par l’adaptation à la sécheresse et la longévité.

Le caroubier par la spécialisation thermophile.

Le micocoulier par la croissance et l’architecture.

Le chêne-liège par une combinaison de résistance écologique et de protection mécanique.

Le pistachier par l’adaptation agricole.

Le pin parasol par une combinaison de résistance et de production.

XX. Le futur des arbres méditerranéens

La question centrale du Tome 8 ne sera donc pas :

« Quels arbres méditerranéens peut-on planter en France ? »

mais :

« Quelles caractéristiques fonctionnelles des arbres méditerranéens devons-nous intégrer aux écosystèmes européens de demain ? »

Cela ouvre immédiatement plusieurs axes :

  1. migration naturelle des espèces ;
  2. migration assistée ;
  3. sélection des provenances ;
  4. sélection génétique ;
  5. hybridation et porte-greffes ;
  6. mélanges d’espèces ;
  7. microclimats Omakëya™ ;
  8. restauration hydrologique ;
  9. gestion du combustible et du risque incendie ;
  10. sélection pour 2050, 2080 et 2100.

Des recherches françaises étudient justement l’intérêt combiné de l’éclaircie, du mélange d’espèces et de la migration assistée pour le chêne vert et le pin d’Alep face aux sécheresses.

XXI. Le principe fondamental

L’arbre méditerranéen ne doit finalement pas être considéré comme un arbre du Sud que l’on déplace vers le Nord.

Il faut plutôt le considérer comme un réservoir de fonctions biologiques susceptibles de devenir précieuses dans les futurs écosystèmes européens.

Le climat de demain ne sera pas simplement plus chaud. Il sera probablement plus variable, plus contrasté et plus marqué par les extrêmes.

La meilleure stratégie ne sera donc pas de rechercher l’espèce miracle, mais de construire des communautés associant :

sécurité hydraulique + profondeur racinaire + économie de l’eau + diversité génétique + diversité spécifique + microclimat + sol vivant + capacité de régénération.

C’est exactement le passage, dans la Vision Omakëya™, de « choisir un arbre » à « concevoir un système arboré capable d’évoluer avec le climat ».