Gregory van der Heijden

Les avancées de la recherche dans le domaine de la modélisation des interactions sol-arbre

Les outils de modelisation au service de la politique, de la planification et de la gestion forestiere ne permettent pas encore une evaluation simultanee de l’impact des changements globaux et de la gestion sur les differentes fonctions ecologiques et productives assurees par les ecosystemes forestiers. Nous proposons un etat des lieux des modeles disponibles dans les differentes disciplines que sont la dendrometrie, l’ecophysiologie et les sciences du sol et comment l’integration des concepts de ces trois disciplines peut permettre d’elaborer les outils necessaires au gestionnaire. In fine, ces nouveaux outils devront etre suffisamment complets pour repondre a des questions a l’echelle de l’ecosysteme ; distinguer ce qui releve du processus generique de ce qui reste site-dependant ; permettre de definir puis simuler des scenarios de gestion varies et innovants en environnement incertain, avec des contraintes de plus en plus fortes ; et etre documentes et references pour garantir leur perennite et leur utilisation.

Fertilité chimique des sols forestiers : concepts de base

Les diagnostics de fertilite chimique en foret assimilent generalement le sol a un reservoir de nutriments disponibles pour les vegetaux, quantifie a un instant donne puis compare a des normes de nutrition etablies par essence. Ce concept herite de l’agronomie est regulierement mis en defaut et de nombreux ecosystemes forestiers developpes sur sols tres pauvres chimiquement (notamment en Ca, Mg, K) affichent une production remarquable. L’objectif de cet article est d’illustrer les limites du concept « fertilite = reservoir sol » et de proposer les bases d’un nouveau concept rendant compte de la specificite de la fertilite chimique des ecosystemes forestiers. Une base de donnees regroupant les resultats acquis sur 11 sites experimentaux depuis les annees 1970 a ete utilisee. Les resultats demontrent que le concept de fertilite chimique des ecosystemes forestiers ne doit pas se limiter a la seule prise en compte des stocks de nutriments disponibles dans les sols mais doit egalement integrer la circulation et le recyclage d’elements propres aux cycles biogeochimiques.

Quantifying the Uncertainty in Modeled Water Drainage and Nutrient Leaching Fluxes in Forest Ecosystems

In terrestrial ecosystem studies, water drainage and nutrient leaching in the soil profile are estimated with hydrological models. Comparing modeled results to empirical data or comparing data from different models is, however, difficult because the uncertainty of input–output budget predictions is often unknown. In this study, we developed a procedure combining a Generalized Likelihood Uncertainty Estimation and a Monte-Carlo modeling approach to estimate uncertainty in model parameter estimates and model outputs water drainage and nutrient leaching fluxes for the WatFor water balance model. This procedure was then applied to compare different model optimization strategies (daily soil moisture measurements, monthly measurements of chloride concentrations in soil solution, and the elution of a concentrated chloride) at the same experimental site in a 90-year-old European beech (Fagus sylvatica L.) forest in Brittany (France). We show that the monitoring data of natural variations of chloride concentrations in soil solution were the most efficient dataset to calibrate the WatFor model compared to the soil moisture and chloride tracing experimental data. We also show that water tracing experimental data are the most efficient data to estimate the preferential flow generation model parameters. The optimization strategy had little influence on the predicted water drainage flux and nutrient leaching flux at the root zone boundary on a yearly time scale but influenced water and nutrient fluxes in the topsoil layers.

Compensation des exportations minérales et remédiations aux dégradations des sols. Compte rendu de l’atelier 3

L’objectif de cet atelier était d’apporter des éléments de connaissance et de débat autour des travaux d’ingénierie écologique de remédiation, ou de soutien aux services rendus par les sols, dont la productivité forestière. L’atelier était structuré autour de trois grands sujets : — le tassement des sols forestiers : les techniques de prévention et de restauration possibles ; — l’exportation accrue de biomasse forestière et sa compensation par des amendements minéraux ; — la valorisation des déchets (cas des boues) et des friches industrielles.