Marc Peaucelle

Contexte

Les forêts couvrent environ 30 % de la surface terrestre mondiale et sont des moteurs du cycle du carbone (C), de l'eau et de l'énergie, tout en fournissant une variété de services écosystémiques.

La phénologie est l'étude de la chronologie des événements du cycle de vie des organismes. La phénologie des végétaux comporte plusieurs événements majeurs : la floraison, la feuillaison, la chute des feuilles... La croissance, la sénescence et l'âge des feuilles contrôlent donc la productivité et la biomasse des plantes, ainsi que les conditions météorologiques locales et le climat à long terme par le biais de la transpiration, de l'albédo et du stockage du C. La phénologie des feuilles est également le point de départ des modèles du cycle du C terrestre. En déterminant l'allocation et la répartition du C entre les organes, elle contrôle en grande partie les estimations du bilan du C et est donc souvent citée comme représentant l'une des plus grandes incertitudes dans les prévisions climatiques futures.

En raison des perturbations anthropogéniques, les forêts subissent des changements structurels et physiologiques à grande échelle sans précédent. Ces changements rapides se traduisent par de fortes modifications phénologiques à l'échelle mondiale, associées à une augmentation des risques (gel, sécheresse...) auxquels sont confrontés les arbres.

Malgré des siècles de recherche, le contrôle environnemental de la phénologie des feuilles n'est pas encore totalement compris. Cela se traduit par des modèles incapables de reproduire avec précision la réponse des forêts au changement climatique. Comprendre pourquoi les arbres développent ou perdent leurs feuilles est donc essentiel pour évaluer la résilience des forêts. Ce projet essaye de répondre à la question suivante : la phénologie des feuilles suivra-t-elle le rythme du changement climatique ? Si ce n'est pas le cas, qu'est-ce que cela implique ?

Les principaux objectifs du projet LEAFPACE sont les suivants :

- construire le premier cadre intégratif pour comprendre et quantifier les déterminants de la phénologie foliaire forestière en se basant sur les processus biophysiques et écophysiologiques à toutes les échelles,

- exploiter ce cadre pour quantifier la réponse de la dynamique forestière mondiale au changement climatique.

Ce projet a été construit autour de l'hypothèse centrale (H0) selon laquelle la réponse de la phénologie aux facteurs environnementaux résulte de l'optimisation de l'utilisation des ressources et des processus en fonction des conditions locales. Afin de tester H0, il est nécessaire de comprendre trois aspects principaux de la phénologie : (1) l'impact du climat sur la phénologie des feuilles au niveau de l'organe, (2) les liens entre la phénologie des feuilles et la phénologie de l'arbre, et (3) les différents moteurs de la phénologie à travers les échelles, jusqu'au niveau de l'écosystème.

Organisation du projet

Le projet comprend 4 groupes de travail (WP 1 à 4) articulés autour d’un WP0, faisant le lien entre les différentes échelles spatio-temporelles pour tester H0 (schéma). Il intègre des données existantes, de nouveaux travaux d'observation (WP1-2), des expériences in situ (WP1-2), des analyses de données de télédétection (WP3) et des analyses de données d'observation (WP4). 12 sites instrumentés (tour à flux, réseau ICOS), sélectionnés le long d'un gradient latitudinal représentatif des forêts dominantes en Europe, seront utilisés pour effectuer des observations sur le terrain, la calibration et l'évaluation des modèles durant le projet.

Pour réaliser ce projet, 3 thèses et 2 post-doctorants seront recrutés.