Ernst ZÜRCHER - L'Arbre comme Modèle pour le Futur - Régénération - 7/10
7/10 - Ernst ZÜRCHER - L'Arbre comme Modèle pour le Futur - Régénération
Aujourd'hui, septième partie de la formation proposée par Ernst ZÜRCHER, chercheur suisse et spécialiste en agroforesterie. Il nous expliquera tous les modèles afin d'expérimenter ce modèle dans vos productions agricoles.
La régénération naturelle dans le fonctionnement de la forêt
La régénération naturelle est, dans le fonctionnement de la forêt, une composante essentielle. Jusqu’à présent, on a souvent limité la forêt à sa fonction de production de bois. Chaque fois que le forestier voyait un arbre, il voyait, comme avec un scanner, le bois dans le tronc, le nombre de poutres, de planches, le support mécanique de l’arbre.
Pendant longtemps, trop longtemps, on a oublié qu’un arbre est d’abord un système vivant. On n’a pas assez vu qu’il a besoin d’une enveloppe vivante pour créer progressivement cette structure porteuse. Il y a donc deux aspects :
- la structure porteuse, le bois ;
- l’enveloppe vivante qui la produit.
Cette première foresterie, extrêmement schématique, qui ne veut que du bois et ne voit pas le reste, peut être qualifiée de foresterie très patriarcale, très dirigiste, presque militaire, avec les arbres en alignement. C’est une vision purement masculine des choses, qui oublie un peu que la forêt a aussi une dimension féminine : celle de l’enveloppe, de la gestion de la vie. Tout ce qui est créé comme structure est issu, finalement, de cette enveloppe vivante de la forêt.
On peut donc nommer cette deuxième composante la composante féminine de la forêt, créatrice.
Le principe de la régénération naturelle
Une troisième composante importante est le principe selon lequel la forêt se régénère naturellement par semis de graines, à plus ou moins grande distance, soit avec l’aide du vent, soit avec l’aide de vecteurs comme les animaux.
Il existe alors toute une dynamique évolutive :
- beaucoup de graines germent ;
- peu arrivent ensuite au stade de plantules ;
- encore moins atteignent le stade d’arbres.
Chaque fois qu’un individu réussit, c’est que l’endroit était idéal pour cette réussite. Juste à côté, une autre graine n’a pas réussi à germer ou à atteindre cette dimension, pour des raisons précises.
Une forêt qui se régénère naturellement a donc, par essence et par nature, un tout autre pouvoir vital qu’une forêt plantée. Dans une forêt issue de régénération naturelle, il n’y a que des « gagnants », puisque tout se fait de manière optimale. C’est donc un critère important à appliquer dans la gestion naturelle des forêts.
Cette composition forestière, qui se prépare sous les grands troncs, développe aussi une atmosphère tout à fait différente, tant du point de vue esthétique que du point de vue de l’appréciation par les promeneurs.
L’importance de l’enveloppe forestière face au réchauffement climatique
Un point important concerne l’enveloppe de la forêt. Nous entrons dans une phase de réchauffement climatique. On espère encore pouvoir en limiter les effets, car on a en principe les moyens techniques ou au moins les moyens d’orienter les fonctionnements. Mais ces forêts vont obligatoirement être soumises :
- à des vents plus intenses ;
- à des régimes de pluie moins prévisibles ;
- et surtout à une irradiation solaire et à une chaleur auxquelles elles ne sont pas encore habituées.
Le plus grand problème n’est pas seulement le vent ; c’est surtout l’irradiation solaire, cette chaleur à la limite du supportable, et cette insolation extrême qui augmente avec la température.
Le moyen de protéger la forêt contre cela, de lui maintenir l’eau qu’elle garde précieusement en réserve dans son sous-sol forestier et dans son humus, est de maintenir la forêt aussi fermée que possible. Il faut une gestion forestière très dosée, sans jamais créer de grandes ouvertures.
Comme on l’a vu pour l’Amazonie, les grandes ouvertures entraînent un risque de dessèchement du sol forestier. Chez nous aussi, le sous-sol forestier est le dernier refuge de l’eau. Pour que les forêts résistent à cette augmentation de température, il faut donc des forêts qui soient aussi ombragées que possible à l’intérieur, tout en bénéficiant d’une bonne gestion et d’une exploitation, mais avec une grande restriction des ouvertures, afin que l’enveloppe joue son rôle de protection.
Grâce à ce principe, à l’intérieur de la forêt, la régénération peut avoir lieu. Les jeunes plants ne vont pas se dessécher aussi facilement que dans une forêt très ouverte.
Une forêt fermée conserve mieux l’eau et la fertilité
Une forêt fermée, qui garde son potentiel en eau au maximum, a aussi un effet moins connu sur la fertilité ambiante. Ce critère est important pour comprendre la suite.
Dans la régénération naturelle, on observe parfois des phénomènes très intéressants. Par exemple, dans une forêt de pins en Allemagne, une forêt plantée de pins purs, monospécifique, avec une seule strate principale, on voit se développer en dessous une autre forme de végétation.
Ce sont encore des conifères, mais d’une autre espèce : du (sapin pectiné) sous le . Le supporte beaucoup d’ombre et s’adapte assez bien aux sols un peu acides. Il fonctionne aussi très bien en alternance avec l’épicéa. Dans le Jura, on connaît bien ce phénomène : sous le , l’épicéa revient.
On voit donc ici que, spontanément, la régénération naturelle fonctionne mieux avec une autre essence qu’avec le . Il y a un message dans cette observation : cela veut dire que le , dans sa situation optimale, a besoin soit d’un autre contexte, soit de plus grandes ouvertures pour que ses semences réussissent leur germination.
Selon l’écartement et la densité du peuplement, on peut donc doser, observer et faire réussir cette régénération naturelle, soit en conifères, soit en feuillus.
Une forêt vivante est une forêt où « ça bouge »
Dans ces peuplements de avec régénération naturelle, on peut observer des mélanges de feuillus et de résineux. C’est le signe qu’il y a de la fertilité dans cette forêt. Le sol vit. Cela montre que la forêt recommence à faire fonctionner sa biodiversité.
Dans un sol vivant de cette manière, tout redevient possible dans le sens de la régénération.
L’exemple d’une transformation réussie d’une forêt pauvre
Ernst Zürcher évoque aussi l’exemple d’un forestier allemand, connu pour une forêt devenue exemplaire. Cet homme, au départ dentiste, possédait une forêt privée monospécifique, le problème classique du siècle passé. Comprenant un peu le fonctionnement des organismes, il s’est dit qu’il fallait redonner à cette forêt sa force, sa vitalité et sa diversité.
Il a commencé avec une essence très efficace : le robinier. C’est un arbre à épines, à feuilles pennées, au bois très intéressant, qui réussit très bien sur des sols pauvres, notamment sablonneux. C’est une légumineuse, donc une essence fixatrice d’azote.
En mettant en place des robiniers, il a initié une régénération et une dynamique forestière. Cela a impliqué tout un processus, et ces forêts sont maintenant visitées parce qu’elles sont exemplaires. Elles ont acquis une grande diversité d’espèces, et les oiseaux ont fait le reste du travail en apportant d’autres graines. En dosant les éclaircies, les sylviculteurs ont réussi à transformer une forêt qui était au départ relativement pauvre et sur le déclin.
On ne peut pas faire plusieurs générations de la même essence sur des sols sablonneux et acides : cela fonctionne de moins en moins bien. Là, ils ont réussi à relancer le système avec succès.
Le rôle de l’azote et les limites de certaines essences
L’azote est une des composantes de ce succès, même si ce n’est pas forcément le facteur limitant principal dans tous les cas. Un sol de forêt climacique est généralement plus riche qu’un sol appauvri, et la question de l’azote entre bien en jeu.
Mais cette richesse en azote doit être comprise finement. Certains arbres produisent beaucoup de biomasse aérienne. Le rapport couronne/racines peut alors se faire au profit de la couronne, parce que la croissance devient trop facile dans un milieu riche en azote. Le système racinaire reste alors relativement superficiel, captant l’azote en surface.
Selon les essences, cette richesse en azote peut même devenir un danger, en favorisant une certaine sensibilité à la pourriture. L’épicéa, par exemple, a ce problème lorsqu’il est planté dans des zones trop riches : il pousse très bien, mais cela peut devenir un inconvénient.
Pour le pin, la situation est un peu différente car on est plutôt sur des sols sablonneux. Mais il peut aussi y avoir des excès ou des déséquilibres. Avec le robinier, il existe un autre risque : une fois installé, il peut être difficile de s’en débarrasser à cause de ses rejets de souche. Il faut donc maîtriser la situation et toujours réfléchir à ce que le sol a réellement besoin.
Comment transformer une plantation en forêt vivante et fertile
Schématiquement, une plantation, c’est souvent :
- des arbres plantés ;
- une seule espèce ;
- des individus en concurrence à tous les niveaux ;
- des peuplements traversés par les vents ;
- des exploitations réalisées par coupes rases.
À chaque coupe, un nouveau front forestier se retrouve entièrement ouvert aux intempéries. Même si l’on choisit parfois de commencer les coupes par l’est ou par le nord pour mieux protéger certaines zones, on a quand même l’effet du , et souvent des vents relativement secs. Cela favorise facilement le dessèchement des sous-sols forestiers.
Or l’élément clé de la forêt, c’est l’eau. Si elle est perdue, elle est perdue pour la forêt, mais aussi pour les environs.
Si l’on observe un arbre qui pousse tout seul, comme on peut le voir dans les parcs, il porte souvent une couronne qui descend jusqu’au sol, sauf si les branches les plus basses se cassent. Parfois même, les branches touchent le sol, s’enracinent, et repartent. Ce sont des phénomènes tout à fait naturels, sauf si le bétail vient régulièrement brouter ce qui est à portée de museau.
L’arbre cherche à créer son enveloppe, à se fermer, et surtout à protéger son sol pour maintenir ses réserves en eau au maximum.
La réponse à apporter à une forêt artificielle, résineuse ou feuillue, est donc claire : il faut essayer de lui donner une enveloppe. On peut planter des arbustes et des arbrisseaux sur les côtés. Ceux-ci vont pousser rapidement, attirer les oiseaux, et la forêt sera fermée à l’intérieur.
Le rôle du CO2 dans une forêt fermée
Il existe là un phénomène très intéressant. Les sols forestiers, avec leur biomasse organique très riche, sont des lieux intenses de décomposition et de minéralisation. Or cette minéralisation développe du dioxyde de carbone.
Les sols forestiers sont donc très riches en CO2. Ce dioxyde de carbone ne reste pas capturé dans le sol : à mesure que la matière se décompose, il diffuse vers le haut. Il y a donc, dans l’atmosphère forestière proche du sol, une richesse en carbone gazeux qui peut être supérieure à celle de l’air extérieur.
Ainsi, tout le système foliaire capte la lumière venant d’en haut, mais peut aussi capter un supplément de carbone venant d’en bas. Une forêt bien fermée bénéficie donc d’un carbone qui ne vient pas seulement de l’extérieur, mais aussi de son propre fonctionnement interne.
Le tronc lui-même recycle du dioxyde de carbone
Il y a encore un autre niveau. Quand l’aubier fonctionne, quand le cambium fonctionne, ces processus ont besoin d’énergie et de nutriments. Les cellules qui fabriquent d’autres cellules ne font pas elles-mêmes de photosynthèse à ce niveau ; elles reçoivent des sucres. La décomposition de ces sucres libère de l’énergie.
Cette décomposition est en fait une respiration : comme chez l’être humain, le sucre « brûlé » avec l’oxygène produit du CO2, de l’eau et de l’énergie. À l’intérieur du tronc, il y a donc aussi production de dioxyde de carbone.
Ce CO2 peut ensuite être récupéré par des cellules situées sur les jeunes tiges, juste sous l’écorce, souvent vertes. On peut le voir par exemple sur un noisetier ou un : si l’on gratte la fine écorce, c’est vert en dessous. On a découvert qu’une photosynthèse a lieu sur la tige elle-même, précisément pour capter le dioxyde de carbone venant de l’intérieur.
L’arbre ne laisse donc rien perdre de ce qui est précieux. Il fait tout pour maintenir l’eau et pour maintenir le dioxyde de carbone. Et l’on retrouve cela à l’échelle de la forêt tout entière : la forêt ne laisse pas perdre son dioxyde de carbone, elle le récupère en tant que système fermé.
Le rôle des oiseaux dans la régénération
Les oiseaux jouent aussi un rôle important dans ce schéma. Ils peuvent se placer, nicher dans la partie protégée de la forêt, mais interagissent avec les zones ouvertes et les milieux périphériques. Ils vont se nourrir d’insectes et d’organismes présents dans les ou dans les bordures, parfois à grande distance. Ils peuvent aussi consommer des graines dans d’autres boisements ou dans les buissons.
En revenant nicher dans la forêt, ils réensemencent naturellement l’intérieur. La régénération naturelle se diversifie ainsi progressivement.
Une gestion économe fondée sur l’eau et le dioxyde de carbone
Par le travail du cambium, par les processus physiologiques de transformation des substances, la forêt met en œuvre des mécanismes qui demandent de l’énergie. Cette énergie est fournie par l’oxydation des sucres :
- sucres + oxygène → CO2 + eau + énergie.
Il s’agit des dégradations des substances, c’est-à-dire de la respiration, qui est l’inverse de la photosynthèse. La photosynthèse, elle, fabrique à partir du CO2, de l’eau et de l’énergie lumineuse ; la respiration redonne de l’énergie utilisable.
On voit donc ici une gestion extrêmement économe du vivant, qui tourne autour de deux éléments centraux :
- l’eau ;
- le dioxyde de carbone.
