Thèse Rge - Ign Diversité Fonctionnelle des Peuplements Forestiers et Résistance Face aux Sécheresses H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Lorraine École doctorale : SIReNa - SCIENCE ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES Laboratoire de recherche : SILVA Direction de la thèse : Damien BONAL ORCID 0000000196028603 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59 Le changement climatique engendre des sécheresses plus fréquentes et plus intenses. Les écosystèmes forestiers subissent ces sécheresses et montrent actuellement une productivité en déclin ainsi qu'une mortalité en hausse. Plusieurs facteurs sont pressentis pour moduler les effets négatifs de ces perturbations et ainsi augmenter la résistance et résilience des forêts, notamment la diversité fonctionnelle - la variabilité des traits fonctionnels - et la diversité structurelle - le degré d'irrégularité de structure verticale du peuplement. L'identification de ces facteurs de modulation pourrait permettre de mieux adapter la gestion des forêts dans le contexte du changement climatique. Les travaux de recherche réalisés dans le cadre de la thèse ont pour objectifs d'étudier l'effet de la diversité fonctionnelle et structurelle des peuplements forestiers sur leurs résistances face aux sécheresses. Ils s'appuieront sur des jeux de données déjà existants (Inventaire Forestier National, TRY...). Le changement climatique s'accompagne de l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des épisodes de sécheresse (ex. 2018-2019, 2022). Ces sécheresses ont mené à des déclins de la productivité des forêts et à une augmentation de la mortalité, en France et en Europe (Ciais et al. 2005). En outre, les effets de ces sécheresses sont exacerbés par des températures extrêmes (Van der Woude et al. 2023) ainsi que par des crises sanitaires provoquées par des bioagresseurs (Pirtskhalava-Karpova et al. 2024).
Plusieurs leviers d'adaptation des écosystèmes forestiers ont été identifiés afin d'atténuer la sensibilité de ces écosystèmes face aux sécheresses, dont notamment la complexification des peuplements en termes (i) de composition en essences (plusieurs essences qui cohabitent en peuplements mélangées) présentant une gamme de diversité fonctionnelle, et (ii) d'hétérogénéité verticale (irrégularité de la structure du peuplement) (Pickering et al. 2025). Pour autant, plusieurs études ont montré que les effets de la diversification en essences sur la résistance des peuplements forestiers face aux sécheresses n'étaient pas universels et dépendaient de nombreux facteurs (ex. Grossiord, 2019). Les objectifs détaillés du travail de thèse proposé visent à répondre aux questions suivantes :
1. Quelle est la diversité fonctionnelle (ex. Indice de Rao) des espèces d'arbres dans les peuplements forestiers ? Alors que l'identification botanique des espèces d'arbre dans les parcelles de l'IFN est bien connue, il n'existe pas d'étude actuellement pour décrire le niveau de diversité fonctionnelle des arbres dans ces parcelles.
2. Quel est le niveau de complexité des peuplements forestiers en termes de structure (ex. Indice de Gini) ? Existe-t-il des gradients de complexité en lien avec les différents peuplements forestiers rencontrés dans le Grand-est et en France ? Est-ce que le type de gestion forestière [gestion publique / privée, absence de gestion (cf. Parcs, Réserves intégrales, ...] restreint ou accentue cette complexité ?
3. Quel est l'impact de la complexité du peuplement (composition fonctionnelle, structure du peuplement) sur la réponse des forêts, en termes de croissance et de mortalité, face aux sécheresses extrêmes rencontrées au cours des quatre dernières décennies ? Nous quantifierons les synergies ou au contraire les compromis potentiels.
Ce travail de thèse est basé principalement sur l'analyse de données existantes issues de l'inventaire forestier national (IFN) et des traits fonctionnels des espèces d'arbre disponibles dans les bases de données. Il s'agira également de délimiter dans l'espace et le temps les évènements de sécheresse extrême observés sur les relevés climatiques et via le modèle de bilan hydrique ©Biljou sur la période étudiée.
Les encadrants de ce projet disposent déjà de l'ensemble des données de croissance, mortalité, nombre d'espèces, etc... de l'IFN. Le travail de thèse consistera d'abord à rassembler les données climatiques et les caractéristiques fonctionnelles des espèces (ex. bases de données TRY, ...). Il s'agira ensuite d'utiliser des modèles statistiques d'analyse de données afin de répondre aux questions de recherche posées.