Bouleversement climatique : Le rôle des arboretums

Loin d’être des émanations du passé ou des sortes de conservatoires d’espèces antiques, les arboretums permettent de continuer à étudier l’acclimatation, la descendance des espèces, ainsi que la faune associée et jouent un rôle pédagogique. Tour d’horizon des rôles de ces collections bien ancrées dans le présent.

Les changements globaux, que nous vivons tous, interrogent sur la capacité des arbres à faire face aux évènements extrêmes qui se succèdent en France : chaleurs, sécheresses, froids tardifs, tempêtes. Les pouvoirs publics et les citoyens attendent des réponses rapides, les scientifiques et les gestionnaires forestiers s’attellent à identifier les solutions qui permettront le maintien des écosystèmes forestiers. La plus pertinente est sans aucun doute de favoriser la biodiversité dans tous ses compartiments, depuis les écosystèmes et les espèces, jusqu’à la diversité génétique génératrice d’adaptation. Dans certaines situations de dépérissement extrême, l’introduction d’espèces exotiques, ou de provenance non locale, mieux adaptées aux conditions changeantes peut aussi être une solution. Cela sous-entend de détenir un « catalogue » d’espèces candidates et de pouvoir identifier les meilleurs « espoirs » pour le futur. La longévité des arbres, associée à une reproduction tardive (souvent autour de 20-30 ans dans de bonnes conditions), est une contrainte majeure pour l’évaluation de la capacité de survie et de performance des espèces forestières sur le long terme. Dans ce cadre, les arboretums forestiers sont des sites d’intérêt scientifique majeurs, permettant d’étudier des peuplements adultes, diversifiés et localisés dans des conditions climatiques contrastées.

Des arboretums pour l’acclimatation d’essences étrangères

Ces arboretums sont nombreux en France. Les plus anciens datent de la fin du XIXe siècle (arboretum de Nancy, 1873). Ils ont été mis en place dans des perspectives de recherche et d’enseignement en foresterie et d’utilisation en sylviculture. Des forestiers novateurs proposèrent à cette époque les premiers arboretums expérimentaux pour étudier l’acclimatation d’essences étrangères dans différentes conditions environnementales. La série des neuf arboretums répartis sur les versants atlantiques et méditerranéens du massif de l’Aigoual (Gard, Lozère) entre 800 et 1 500 mètres d’altitude sont une belle illustration de ces travaux. Georges Fabre et Charles Flahault écrivaient en 1902 : « Nous n’acclimatons pas, nous ne réussissons à introduire un végétal d’un pays dans un autre que s’il trouve dans ce pays nouveau pour lui, un ensemble de conditions de climat et de sol identiques à celles qu’il subit dans son pays d’origine ou très peu différent. Il est donc de plus en plus important de bien connaître les conditions qui s’exercent d’une manière si invariable sur une espèce déterminée. » La recherche a depuis permis de démontrer que les espèces sont en capacité d’évoluer et de s’adapter à de nouveaux environnements. Cette évolution dépend de la diversité génétique à l’intérieur des espèces. Des arboretums un peu particuliers, nommés « jardins communs », ont alors été mis en place pour étudier la variabilité génétique intraspécifique. Ces dispositifs consistent, au sein d’une même espèce, à comparer la performance de différentes provenances représentatives de l’aire de distribution de l’espèce. Ces dispositifs, arboretums et jardins communs localisés en climat méditerranéen, sont aujourd’hui des sites d’observation incontournables pour étudier la réponse des espèces et des provenances à la sécheresse estivale et à des hivers parfois rudes.

Étudier la descendance

Les arboretums peuvent aussi permettre d’étudier la capacité à se reproduire, puis à engendrer des descendants viables. Le suivi de cette descendance au cours du temps permet en quelque sorte de suivre en temps réel la réponse des arbres aux changements climatiques.

Ces suivis sont possibles sur un nombre limité d’arboretums en raison de trois contraintes majeures : la présence d’arbres en âge de se reproduire, la présence de plusieurs individus de la même espèce (de nombreux arboretums contiennent un seul représentant de chaque espèce), et enfin, chose plus rare, le nettoyage minimaliste de l’arboretum afin de permettre l’installation de la descendance.

L’arboretum de l’Hort de Dieu, localisé dans le parc national des Cévennes sur le massif de l’Aigoual, dans le Gard, est un formidable exemple pour l’étude de la régénération des sapins provenant de toute leur aire de répartition (Asie, Amérique et Europe).

En particulier, les sapins méditerranéens ont pu se reproduire et engendrer jusqu’à trois générations de descendants depuis la plantation en 1905 par Charles Flahault et Georges Fabre. L’unité de recherche Écologie des forêts méditerranéennes (Inrae Avignon) a mis en place, en collaboration avec l’ONF, un suivi long terme de la régénération des sapins méditerranéens sur ce site. Plusieurs centaines de descendants ont été carto­ graphiés et mesurés pour leur croissance.

Le statut taxonomique de chaque arbre est obtenu par le biais d’une analyse génétique basée sur le séquençage d’une partie de leur génome. Les premiers résultats nous informent que la régénération est composée à la fois de toutes les espèces méditerranéennes plantées dans l’arboretum et d’arbres génétiquement intermédiaires, révélant la présence d’hybrides interspécifiques.

Parmi ces hybrides, certains sont le résultat de flux de gènes entre les espèces méditerranéennes plantées, alors que d’autres hybrides sont le résultat d’hybridation avec le sapin pectiné local, planté à proximité de l’arboretum.

Ces résultats ouvrent tout un pan de recherche sur les conséquences de l’hybridation pour l’adaptation des arbres forestiers. Une thèse financée par l’Inrae et l’ONF est en cours sur le sujet. Les résultats permettront de participer à l’accompagnement des gestionnaires forestiers dans le choix des espèces de sapins méditerranéens et d’évaluer les conséquences de l’hybridation, que ce soit en termes de risques pour la conservation des ressources locales ou d’opportunités pour accélérer l’adaptation au changement climatique.

Des rôles variés

Les vieux arboretums peuvent aussi donner une vision à long terme des communautés animales et végétales qui se sont instal­ lées en association avec l’introduction d’espèces exotiques. Ce sont des outils efficaces pour identifier des insectes ravageurs émergents et de nouvelles chaînes trophiques. L’utilisation de techniques d’ADN environnemental, basées sur le séquençage en masse des organismes constitutifs d’un environnement donné permet d’explorer en un seul et unique prélèvement la diversité d’organismes vivants, incluant les végétaux, les insectes ou les champignons.

Outre leur rôle expérimental, les arboretums ont aussi la vocation d’être des espaces de conservation. Ils renferment des espèces rares ou en danger. Ils sont parfois les derniers refuges d’espèces menacées, voire disparues. C’est par exemple le cas du cyprès du Tassili (Cupressus dupreziana A. Camus, 1926), planté en forêt domaniale de l’Estérel, dont il reste moins de 250 individus dans son aire d’origine. Ces arboretums eux aussi ont vocation à évoluer. De nouvelles espèces et des provenances marginales en danger devraient y avoir une place.

Enfin, à l’heure du tout Internet, les arboretums jouent un rôle pédagogique pour la reconnaissance, les usages possibles de végétaux et l’exploration de la biodiversité spécifique.

Les arboretums du passé, trop souvent laissés à l’abandon durant plusieurs décennies connaissent aujourd’hui un regain d’intérêt pour la recherche et la conservation des espèces. Ce sont des lieux d’apprentissage, de rencontre et de partage, mais aussi des lieux de balades en famille dans des environnements exceptionnels que la société doit préserver.

Quelques références utilisées pour préparer cet article :

Debazac EF. L’arboretum de l’Hort de Dieu. Annales des sciences forestières. 1964;21(1):23-84.

Fady B, Thévenet J. Les arboretums : un outil de recherche et d’éducation sur la biodiversité forestière. Le cas de l’arboretum du Ruscas (Var). Forêt méditerranéenne. 2006;27(3):235-246.

Allemand, P. (1993). Les arboretums d’élimination. Forêt Méditerranéenne. 1993;14(1):07-09.

franceboisforet.fr/2022/01/24/refer-des-essences-de-diversification-pour-renouveler-les-forets/

www.onf.fr/onf/+/39e::les-arboretums-des-forets-varoises-lhonneur.html

https://uefm.paca.hub.inrae.fr/axe-sciences-forestieres/les-projets/occigen (site WEB ONF Arboretum)

Fady B, Rihm G. Arboretums, common gardens and forest tree resilience. New Forests. 2022;53:603–606 (https://doi.org/10.1007/s11056-022-09908-y). https://hal.inrae.fr/hal-03669883v1

Ducatillion C, Lamant T, Bellanger R, Bouttier V, Bastien JC, Michotey C, Gautier L, Fady B, Musch B. Survival and growth of 711 forest tree taxa in eight French arboretums from three different climate regions. Annals of Silvicultural Research. 2022;47:30-38 (http://dx.doi.org/10.12899/asr-2325).

Ducatillion C, Badeau V, Bellanger R, Buchlin S, Diadema K, Gili A, Thevenet J. Détection précoce du risque d’invasion par des espèces végétales exotiques introduites en arboretum forestier dans le Sud-Est de la France.

Émergence des espèces du genre Hakea. Mesures de gestion. Revue d’Écologie, Terre et Vie. 2015:139-150.

Flahault C. et Fabre G. 1902. Lettre de demande de subvention pour la mise en place des arboretums sur le Mont Aigoual. Archives départementales de l’Hérault.

Caroline Scotti-Saintagne
Ingénieure de recherches Inrae, à Avignon, et spécialiste de la génétique des populations d’arbres forestiers. Autrice de plusieurs articles dans des revues internationales sur la conservation et l’adaptation des arbres forestiers

Bruno Fady
Docteur en sciences, directeur de recherches Inrae, à Avignon, spécialiste d’écologie et de génétique des arbres forestiers méditerranéens, co-auteur de Peut-on préserver la biodiversité ?