Beaucoup de bois mort.. mais combien ? Test de la méthode de Van Wagner

L’objectif de ce projet est de tester in situ la méthode de mesure du bois mort mise au point par Van Wagner (1964).

Cette méthode, dite d’échantillonnage linéaire permet d’estimer un volume de bois mort au sol à partir de transects d’une longueur donnée. Concrètement, il s’agit de mesurer le diamètre des pièces de bois mort qui interceptent une ligne fictive mise en place pour l’échantillonnage. Selon la précision souhaitée, la longueur de cette ligne varie.



L’avantage de cette méthode est qu’elle ne nécessite que le diamètre interceptant la ligne, la longueur des pièces de bois mort n’intervient pas. C’est ce principe, du moins partiellement, qui est utilisé dans le protocole des Réserves Naturelles de France (Bruciamacchie, 2002).

Nous avons ajouté à cette méthode des placettes circulaires, à rayon fixe de 9 mètres (8,92 m pour une surface échantillonnée de 250 m²), situées à 36 m de chaque extrémité de transect. Dans ces placettes, nous mesurons le bois mort sur pied dont le diamètre est >10 cm et la hauteur > 1.30 m, en distinguant les arbres entiers des arbres cassés.

La finalité de ces mesures est d’étudier l’influence du volume de bois mort au sol et sur pied sur d’autres paramètres écologiques, et notamment sur la diversité des groupes végétaux (plantes, lichens, mousses,…).

Dans cet objectif, la station de recherche a fait appel à différents spécialistes des mousses et lichens, parfois extérieurs à l’Université de Varsovie, pour mener les inventaires de terrain (et l’identification des espèces).

Cette méthode, intéressante, nécessite néanmoins pas mal de journées de travail de terrain. Cependant, sa réalisation est assez aisée une fois deux concepts maîtrisés :

- Les classes de décomposition du bois mort, qui peuvent être enseignées en quelques heures sur le terrain.
- L’identification de l’essence en décomposition. Cette étape, plus délicate, nécessite d’assimiler certains indices pour identifier les espèces (écorce, branchaison, structure macroscopique du bois,…). Plus le bois est décomposé, plus la classification est délicate et évidemment cela devient parfois impossible d’arriver jusqu’à l’espèce. La distintion Résineux/Feuillus est cependant toujours franche et facile.

La progression est parfois rendue compliquée par la présence de nombreux bois morts au sol

Mesure de hauteurs à l'aide du Trupulse (c)

Une fois ces deux clefs de détermination maîtrisées, ce genre de relevés peut typiquement être réalisé par des groupes d’étudiants.
Ils n’accumuleront que peu d’erreurs sur la mesure et apporteront une force de travail non négligeable. De plus, la grosse lacune des recherches sur le bois mort est l’absence de suivi sur le long terme. Effectuer ce type de campagne de façon annuelle dans le cadre d’une formation universitaire s’avérerait intéressant (notamment dans la Réserve Biologique Intégrale). 

Le chêne, icône de la forêt naturelle ?

Dans l'imaginaire de beaucoup de personnes, la forêt primitive regorge d'arbres immenses, pluricentenaires.
Le chêne, par les dimensions qu'il peut atteindre, ferait alors office de figure de proue d'une forêt rêvée !

En réalité, les chênes présents à Bialowieza, ou du moins leur abondance n'est qu'un écho des activités humaines passées.

En effet, la forêt de Bialowieza poursuit aujourd'hui une transformation amorcée plusieurs siècles auparavant...

Jusque au début du XVIIIe siècle, de nombreuses ruches étaient présentes dans la forêt. Les incendies étaient plus fréquents qu'aujourd'hui, notamment parce que certains apiculteurs tentaient de "nettoyer" le sous-étage afin d'accéder aux ruches.
Du fait de ces pratiques, le pin sylvestre représentait en 1800 environ 80 % de la surface forestière totale, d'après le conservateur de l'époque Julius Von den Brincken !

Les écrits d'époque apportent de précieuses informations lorsque l'on étudie des processus écologiques de l'ordre du siècle (Source : A. Bobiec (2013))

En 1820, le brûlage est interdit, et la fréquence des incendies aurait diminuée fortement. Dès lors, la proportion de pins diminue fortement, laissant la place à des peuplements d'épicéas ou de chênaies-tilliaies.

Modèle d'évolution des principales essences de la forêt de Bialowieza (Source : A.Bobiec, 2013)

A partir des années 1900, on constate que la régénération de chênes dans la forêt de Bialowieza est insuffisante pour assurer le maintien des peuplements.

A.Bobiec, chercheur à Bialowieza, pensait que le chêne se régénérait mais de façon diffuse, de telle sorte que cela ne ressortait pas dans les inventaires inventaires imprécis. On peut en effet observer de jeunes chênes dans certaines clairières !


Seulement, après une campagne d'inventaires dirigée par lui-même, M. Bobiec a du constater que la régénération de chêne était bel et bien insuffisante et qu'en conditions naturelles, la proportion de chênes allaient bien diminuer, suivant un modèle de population décadente.

Le chêne, très présent dans certains secteurs de la forêt, correspond donc davantage à un écho des activités humaines passées.


Il a bénéficié de l'arrêt de l'incendie, une première fois, en 1820.
Aujourd'hui, seuls les peuplements d'épicéas décadents et attaqués par les scolytes offrent des lieux de régénération suffisante. Ces mêmes peuplements d'épicéas se sont installés à la suite de la fin des incendies !

Régénération de chêne dans de grandes clairières, au sein de peuplements d'épicéas ravagés par les scolytes

Selon M. Bobiec, certains secteurs présentant une moindre proportion de chênes, avec une plus forte proportion de tilleuls et de charmes correspondent davantage à des reliques de forêt primaire.
On suppose aussi que les zones marécageuses, moins accessibles, sont à même de renfermer la plus grande naturalité.

Un réseau européen de placettes permanentes

Dans le cadre du projet européen FUNDIVEUROPE, les chercheurs de la station géobotanique de Bialowieza ont mis en place une série de 43 placettes permanentes qui font l'objet de nombreuses recherches. Nous utiliserons en partie ces placettes lors de notre stage.

FUNDIVEUROPE, mais qu'est-ce-que-c'est ?

Site internet du projet : http://www.fundiveurope.eu/

FUNDIVEUROPE est l'acronyme pour Functional significance of forest biodiversity in Europe.

Il s'agit d'un programme de recherche européen débuté en Octobre 2010.

Les chercheurs de 24 institutions issues de 15 pays travaillent sur la quantification de l'influence de la biodiversité sur les fonctions et services des écosystèmes forestiers (productivité, stabilité, stock de carbone, cycle de l'eau...)

L'autre objectif  est de fournir des informations pertinentes et compréhensible pour les décideurs. 

La méthode adoptée combine des données ponctuelles issues des placettes permanentes, ainsi que les données des différentes données d'inventaires forestiers.

Concernant les placettes permanentes, un réseau de 300 placettes dans les 6 grands écosystèmes forestiers européens ont été installés.

Répartition des placettes permanentes. (L. Baeten et al., 2013)

Afin d'optimiser la fiabilité statistique des résultats, l'ensemble des caractéristiques à observer le sont dans les mêmes placettes. Ainsi, les expérimentations se succèdent et se combinent pour utiliser une liste exhaustive de données.

Et les placettes permanentes, elles sont pensées comment ?

Pour les placettes permanentes que nous utilisons parfois lors de notre stage, l'objectif était d'avoir un gradient de diversité en espèces d'arbres croissant, avec toutes les combinaisons possibles entre les 5 espèces choisies.

Dans le cas de la forêt de Bialowieza, les 5 espèces sont : Tilleul (Tilia cordata), Chêne pédonculé (Quercus robur), Charme (Carpinus betulus), Epicéa (Picea abies), et Pin sylvestre (Pinus sylvestris).

Le design des placettes est présenté ci-dessous : 

Une fois le design de distribution des espèces selon un gradient de diversité, la taille de la placette a été définie comme suit :