Les écosystèmes forestiers du futur devront faire face à des conditions très différentes de celles d’aujourd’hui. C’est pourquoi les chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) affirment qu’une approche stratégique de la gestion forestière est cruciale. À cette fin, l’équipe de recherche a développé iLand : un modèle de simulation capable de calculer l’évolution à long terme de vastes paysages forestiers, jusqu’à l’arbre individuel, y compris les perturbations allant des scolytes aux incendies de forêt.
Les troncs d’arbres calcinés et le sol noirci sont typiques de la désolation que laisse un incendie de forêt. Inévitablement, la question se pose de savoir s’il sera possible de restaurer un paysage naturel verdoyant. Selon Rupert Seidl, professeur de dynamique des écosystèmes et de gestion forestière, cela est possible, mais le « comment » détermine dans quelle mesure la nouvelle forêt profitera au climat, à la nature et à l’homme.
« Les écosystèmes forestiers d’aujourd’hui ne sont pas particulièrement bien adaptés aux conditions climatiques futures », explique Seidl. « Au cours des prochaines décennies, ils seront probablement soumis à une pression croissante due au manque d’eau et aux insectes nuisibles, et pourraient même mourir. C’est pourquoi il est logique d’utiliser des mesures telles que le reboisement des zones perturbées pour sélectionner stratégiquement les espèces d’arbres et prendre en compte les développements futurs. en considération. »
Mais comment anticiper quelles espèces d’arbres pourraient contribuer à un paysage forestier résilient au climat dans 20, 30 ou 40 ans ? Les études fondées sur l’expérimentation ne peuvent souvent fournir que des réponses limitées, car elles ne mettent en lumière qu’un segment restreint des décennies ou des siècles nécessaires au développement des écosystèmes forestiers. Ce type d’analyse est également insuffisant pour évaluer les effets à long terme d’une infestation à grande échelle de scolytes. Mais c’est ce qu’il faut pour jeter aujourd’hui les bases des forêts de demain.
Créer un portefeuille arborescent avec un jumeau numérique
Les chercheurs utilisent donc des modèles de simulation de paysage, c’est-à-dire des logiciels qui créent une image numérique de la réalité et peuvent représenter des interactions écologiques complexes. L’équipe autour de Seidl et Werner Rammer a développé un tel modèle de simulation : iLand peut créer un jumeau numérique de différents paysages forestiers et calculer leur évolution à long terme selon différents scénarios climatiques, par exemple dans des conditions climatiques constantes, un réchauffement climatique de 1°C. , soit de 4,8°C.
Ils ont publié leur recherche dans la revue Modélisation écologique. Un plus tôt « Article de données » a été publié dans Données en bref.
D’autres modèles fonctionnent de manière similaire à celui de l’équipe de recherche du TUM, mais ils considèrent des peuplements d’arbres individuels couvrant seulement quelques hectares. « Avec iLand, nous pouvons simuler l’interaction dynamique entre des arbres individuels, ou celle entre des arbres et, par exemple, des scolytes, sur des décennies, voire des siècles, et ce sur de vastes zones allant jusqu’à 100 000 hectares, ce qui signifie que nous pouvons étudier des parcs nationaux entiers. » dit Rammer. « Ce n’est actuellement pas possible avec d’autres modèles. »
Cela signifie qu’iLand a un large éventail d’applications possibles, car la haute résolution du modèle lui permet de simuler de manière très détaillée les mesures de gestion forestière. Par exemple, il peut calculer comment la déforestation ou la plantation d’espèces d’arbres spécifiques affecte le reste de la forêt ou quel portefeuille d’espèces d’arbres absorbe le plus de CO2 et accumule rapidement de la biomasse pour l’utilisation des matières premières. Des événements extrêmes tels que des incendies de forêt, des tempêtes ou des sécheresses peuvent également être simulés.
Ouvert à un développement ultérieur
Seidl, Rammer et l’équipe travaillent sur iLand et son développement continu depuis 12 ans. Il a maintenant été utilisé comme modèle dans plus de 50 études menées par divers instituts de recherche.
« Nous pouvons simuler 150 espèces d’arbres dans notre forêt numérique et nous avons étendu le modèle afin qu’il puisse être utilisé sur trois continents », explique Rammer. « Ceux qui souhaitent travailler avec lui peuvent développer le programme et l’adapter à leurs besoins. L’objectif est de permettre au plus grand nombre de chercheurs possible d’utiliser iLand pour leurs propres travaux. »
Plus d’informations :
Werner Rammer et al, Le modèle de paysage forestier et de perturbations basé sur les individus iLand : aperçu, progrès et perspectives, Modélisation écologique (2024). DOI : 10.1016/j.ecolmodel.2024.110785
Dominik Thom et al, Paramètres de 150 espèces et provenances d’arbres tempérés et boréaux pour un modèle de paysage forestier et de perturbation basé sur l’individu, Données en bref (2024). DOI : 10.1016/j.dib.2024.110662