Chapitre 02.02 : Les écosystèmes forestiers et leurs fonctions

Résumé
Les forêts sont-elles le poumon de la planète ? Le cycle du carbone
• La fixation du carbone dans les forêts se fait par un seul mécanisme (la photosynthèse), alors que les pertes de carbone des forêts se réalisent par des voies très diverses.
• Les forêts françaises renferment 154 tonnes de carbone par ha, dont la moitié dans leur sol.
• Dans le monde et en France, les forêts sont des fixatrices nettes de carbone. 
• Le bilan carbone des forêts varie fortement dans le temps et dans l’espace.
• Les forêts peuvent émettre beaucoup de carbone quand elles sont détruites, incendiées ou victimes d’attaques massives de ravageurs.
• Le stockage de carbone dans les forêts n’est pas illimité.
• Une gestion adaptée des peuplements forestiers et l’utilisation du bois d’œuvre dans l’économie optimisent la fonction "puits de carbone" des forêts.          

Abstract
Are forests the lungs of the planet? The carbon cycle
• Carbon fixation in forests occurs through a single mechanism (photosynthesis), while carbon losses from forests occur through very diverse pathways.
• French forests contain 154 tons of carbon per hectare, half of which is in their soil.
• Worldwide and in France, forests are net carbon sinks.
• The carbon balance of forests varies significantly over time and space.
• Forests can release large amounts of carbon when they are destroyed, burned, or subjected to massive pest infestations.
• Carbon storage in forests is not unlimited.
• Appropriate management of forest stands and the use of timber in the economy optimize the "carbon sink" function of forests.

Keywords: ecosystem
 

Résumé
Eau et forêt : quels liens entre les deux ?    
· La consommation en eau nette des forêts excède presque toujours celle d’autres couverts végétaux.
·      La moindre disponibilité en eau bleue qui peut en résulter peut être compensée par :
· - un impact positif du couvert sur la qualité de l’eau de surface et souterraine, et sur la protection des sols ;
  - la fourniture par les forêts d’un ensemble d’autres biens et services : réduction de l’érosion, dépollution, écrêtement des pluies violentes, régulation du climat.

Abstract
Water and forests: what are the links between the two?
The net water consumption of forests almost always exceeds that of other vegetation cover.
The resulting lower availability of blue water can be offset by:
- a positive impact of the forest canopy on the quality of surface and groundwater, and on soil protection;
- the provision by forests of a range of other goods and services: erosion reduction, pollution control, mitigation of heavy rainfall, and climate regulation.

Keywords: Hydrological cycle, photosynthesis, evapotranspiration

Résumé
La biodiversité en forêt : quelles définitions et quels enjeux ?
     La biodiversité, est l’ensemble de toutes les formes de vie et des processus qui leur sont liés. Les forêts et espaces associés sont ceux qui concentrent la diversité biologique la plus riche.
     La biodiversité n’est pas un état stable idéal à préserver, mais plutôt un ensemble de processus et de fonctions dont le maintien est essentiel. La conservation dynamique de la biodiversité est un enjeu majeur pour la gestion forestière courante comme pour les actions spécifiques en faveur des habitats et espèces à haute valeur patrimoniale.
Le suivi de la biodiversité en forêt demande une batterie d’indicateurs complexes, du fait des différences d’objectifs, d’échelle, et des besoins des acteurs.

Abstract
Forest biodiversity: definitions and key issues
     Biodiversity encompasses all forms of life and the processes associated with them. Forests and associated areas harbor the richest biological diversity.
     Biodiversity is not an ideal, stable state to be preserved, but rather a set of processes and functions that must be maintained. The dynamic conservation of biodiversity is a major issue for both routine forest management and specific initiatives targeting habitats and species of high heritage value.
     Monitoring forest biodiversity requires a complex array of indicators, given the varying objectives, scales, and needs of the stakeholders involved.

Keywords: genetic diversity, interaction

Résumé
Architecture des arbres : une clé pour comprendre le fonctionnement des forêts ?
     L'architecture des arbres correspond à l'organisation du végétal et son évolution au cours du temps.
     L'analyse architecturale donne des clés pour décrire la plasticité phénotypique, pour évaluer la dynamique forestière et pour dater les arbres.
     Ces méthodes sont des outils pour mieux comprendre le fonctionnement d'une forêt et ses capacités à s'adapter à des perturbations climatiques. L'étape suivante, en cours, est de porter ces méthodes sur des applications nomades qui seront utilisées dans un futur proche par les gestionnaires forestiers.

Abstract
Tree architecture: a key to understanding forest functioning?
     Tree architecture refers to the structural organization of the plant and its evolution over time.
     Architectural analysis provides insights for describing phenotypic plasticity, assessing forest dynamics, and dating trees.
     These methods serve as tools to better understand how a forest functions and its capacity to adapt to climatic disturbances. The next step, currently underway, is to adapt these methods for use in mobile applications that forest managers will employ in the near future.

Keywords: branching system, shoot, reiteration, growth, tree ring

La santé des forêts est une notion à concevoir à l’échelle de l’écosystème, englobant des caractéristiques de structure, fonction et résilience.
• Le fonctionnement des écosystèmes forestiers repose sur des processus biologiques sans utilisation de fongicides ou insecticides.
• La surveillance des forêts en France est assurée par le Département Santé des Forêts regroupant plus de 200 correspondants-observateurs.
• Avec les tempêtes, sécheresses et incendies, les pullulations d’insectes et les maladies causées par des champignons pathogènes sont une source importante de dommages.
• Hors événements climatiques extrêmes, les forêts françaises présentent globalement des taux de mortalité faibles sur arbres adultes, et la productivité est en augmentation sur les dernières années. Toutefois, leur résilience à de nouveaux stress est à surveiller

Résumé
Les arbres sont-ils connectés par les réseaux de champignons mycorhiziens ?
    Un arbre peut être associé à plusieurs champignons mycorhiziens, et vice versa : il en résulte des réseaux mycorhiziens reliant les arbres entre eux, et à certaines plantes de sous-bois. Des flux de carbone transitent bien par ces réseaux, mais leur magnitude en forêt naturelle et leur impact sur le bilan nutritionnel des arbres adultes reste contesté. Des transferts de signaux d’alertes ont été  démontrés au laboratoire et en mésocosme, leur réalité en forêt n’est pas établie. La prudence s’impose sur la signification de ces réseaux comme "entraide entre les arbres."

Abstract
Are trees connected by mycorrhizal fungal networks?
A tree can be associated with several mycorrhizal fungi, and vice versa: this results in mycorrhizal networks linking trees to each other and to certain understory plants. Carbon fluxes do occur through these networks, but their magnitude in natural forests and their impact on the nutritional balance of adult trees remain controversial. Signal transfers have been demonstrated in the laboratory and in mesocosms, but their occurrence in the forest is not established. Caution is advised regarding the interpretation of these networks as "mutual aid between trees."

Keywords: root, hypha, mycelium, symbiosis, network, mixotrophy, mycoheterotrophy