Indicateurs indirects de la biodiversité entomologique l exemple du bois mort pour les coléoptères saproxyliques

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1 Indicateurs indirects de la biodiversité entomologique l exemple du bois mort pour les coléoptères saproxyliques Hervé JACTEL, Antoine BRIN, Thierry LABBE, Céline MEREDIEU, Steve PAWSON, Ursula TORRES 6 ème rencontres du GEFF Epernay, septembre 2012

2 Biodiversité Indicateurs «un outil d évaluation d un phénomène qu il est trop coûteux de (vouloir) mesurer directement» Levrel (2007) Directs construits à partir de données taxonomiques Richesse spécifique, espèces indicatrices, indices de diversité Indirects construits à partir de données structurelles Composition ou structure de l habitat, configuration du paysage,

3 320 études de corrélation entre richesse spécifique végétale et richesse spécifique animale 25% 10% 9% 9%

4 Critères de qualité des indicateurs de biodiversité (OCDE 2003) Direct Indirect Pertinence Précision Réponse aux changements Illustration avec l exemple du volume de bois mort comme indicateur indirect de la diversité des coléoptères saproxyliques

5 r = [ ] 34 case studies Coefficient of correlation

6 Projet RESINE (ECOFOR BGF) Thèse Antoine Brin 1 million ha plantations de pin maritime (Pinus pinaster)

7 Méthode d échantillonnage du bois mort 40 placettes en plantations de ans Chandelles: Souches placette IFN placette 20 arbres 2 pièges à interception Pièces au sol, Ø<5cm Pièces au sol, Ø>5cm Volume = π² d 2 i 8L

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9 Richesse spécifique des coléoptères saproxyliques 7244 individus Mycetophagidae Mycetophagus 4-pustulatus 46 familles 240 espèces Ptinidae Ptinus 6-punctatus Buprestidae Phaenops cyanea Curculionidae Brachytemnus porcatus Cerambycidae Corymbia rubra Oedemeridae Chrysantia viridissima 232 espèces en forêt boréale d épicéa (Martikainen et al, 2000) 186 espècesen forêt boréale de pin sylvestre(simila et al, 2003)

10 70 60 Number of specie es Y = *X R²= 0.59 P <0.001 RMSEP = (a) V tot1 (m 3 /ha)

11 Projet Simbiosys (ECOFOR BIOMADI) 36 placettes: Peuplements matures, coupes rases, re-plantation

12 Coupe rase 2 pièges PolyTrap Replantation Mature

13 Corrélation entre le volume de bois mort (m 3 /ha) et nombre d espèces de coléoptères saproxyliques Richesse spé écifique P= y = 0.093x R 2 = Vtot1 (m3/ha)

14 70 y = x R 2 = spécifique Richesse RESINE SIMBIOSYS Volume total de bois mort (m3/ha)

15 Modélisation de la dynamique du bois mort Destruction mécanique Dégradation naturelle Rémanents de coupe (bois mort anthropique) + billons exportés

16 Validation Observé Prédit Volume de bois mort (m3/h ha) Age du peuplement

17 Développement d un logiciel (sous CAPSIS) pour prédire la dynamique du bois mort sous différents scénarios sylvicoles (révolution, régime d éclaircies)

18 Adaptation des forêts de plantations aux changements climatiques 2 options envisagées - raccourcir la révolution pour récolter plus souvent, entre 2 tempêtes -augmenter le nombre d éclairciespour améliorer la résistance à la sècheresse et aux scolytes

19 Simulations de scénarios sylvicoles Biomasse Intensif Multifonctions 25 a 1 éclaircie 40 a 3 éclaircies 60 y 4 éclaircies + éclaircies 25 a 2 éclaircies 40 a 4 éclaircies 60 y 5 éclaircies - révolution 20 a 1 éclaircie 32 a 3 éclaircies 48 y 4 éclaircies

20 Révolution plus courte (nombre d éclaircies constant) Volume bois mort (m3/ha) Nb éclaircies / Durée de révolution (années)

21 Eclaircies plus nombreuses (durée de révolution constante) Volume bois mort (m3/ha) Nb éclaircies / Durée de révolution (années)

22 Le volume de bois mort augmente quand diminue le temps de retour entre deux éclaircies Volume moyen de boi is mort (m3/ha) y = x R 2 = Durée entre 2 éclaircies

23 Compromis entre production de bois mort & production bois récolté 18 Volume moyen bo ois mort (m3/ha) Volume de bois récolté (m3/ha - sur 480 ans)

24 Combinaisons de scénarios sylvicoles pour maintenir la production de bois mort Système d équations VolBM a > a i 2 objectif + a > 1 a 3 = a 1 VolBM = 100% scénario1 + a 2 VolBM scénario2 + a 3 VolBM scénario3 a1: 25 ans 2 éclaircies a2: 40 ans 3 éclaircies objectif VolBM = 15 m 3 /ha a3: 60 ans 5 éclaircies

25 Combinaisons de scénarios sylvicoles pour maintenir la production de bois mort 100% 75% 50% 25% a1: 25 ans 2 éclaircies a2: 40 ans 3 éclaircies a3: 60 ans 5 éclaircies a2 a3 0% -25% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% -50% a1

26 Combinaisons de scénarios sylvicoles pour maintenir la production de bois mort a1: 25 ans 2 éclaircies a2: 40 ans 3 éclaircies a3: 60 ans 5 éclaircies a3-21% a1-33% a1 doit être compris entre 25% et 47.5% du paysage a2-46% Volume de bois récolté (m3 sur 480 ans) % 25% 30% 35% 40% 45% 50% Proportion scénario a1

27 Conclusions 1. L augmentation de la durée de révolution et surtout du nombre d éclaircies permettent d augmenter le volume de bois mort et donc la richesse en coléoptères saproxyliques 2. La production de bois mort augmente linéairement avec la fréquence des éclaircies (temps plus court entre deux éclaircies) 3. Le logiciel développé sous Capsis permet de tester l effet des scénarios sylvicoles sur la production de bois mort (indicateur indirect de biodiversité) mais aussi de bois récolté 4. Les simulations ouvrent donc la voie à des études (optimisation) sur la relation entre gestion sylvicole et services écosystémiques (biomasse, biodiversité) et les compromis possibles à l échelle du massif 5. D autres indicateurs pourraient être intégrés dans ces simulations: stocks de C, biodiversité d autres taxa si influence de la sylviculture, risques, coûts/bénéfices

28 Merci pour votre attention! Photo: Koehler