De façon générale, la notionde "ressources génétiques"recouvre une part de la biodi-versité directement utile pourl'Homme. En forêt, la diversitégénétique des arbres est aussiun facteur qui favorise la biodi-versité globale de l'écosys-tème, facteur déterminant deson fonctionnement. Cettediversité, qu'il n'est pas tou-jours facile d'observer au seindes espèces, est en perpé-tuelle évolution, elle n'est pasfigée. Suivant les lois de lagénétique, elle est façonnéepar la dynamique des peuple-ments, par les flux de grainesou de pollen entre peuplements et par la sélection, qu'elle soit naturelle ou d'origine anthropique. Dansle contexte du changement climatique, préserver durablement ce patrimoine sur le long terme est unenjeu global essentiel, étroitement lié à la gestion locale des forêts.

Nous abordons ici la gestion de la diversité génétique au sein de chacune des espèces, sachant que lesstratégies de mélanges d'espèces sont bien sûr aussi pleinement justifiées pour une gestion durabledans le contexte du changement climatique.

Nous proposons quelques grandes recommandations générales, sans traiter systématiquement de cha-que mode de sylviculture individuellement. Dans beaucoup de cas, plusieurs options sont possibles, il n'ya pas de réponse unique.

Parallèlement à ces recommandations générales de gestion forestière courante, des actions spécifiquesde conservation et de transfert expérimental de ressources génétiques seront conduites par la recher-che, notamment à l'initiative de la CRGF.

On distingue différentes situations suivant l'impact constatédu changement climatique. Le diagnostic de dépérisse-ment imputé au changement climatique doit être vérifiéet affiné, notamment en regard de la gestion passée :

a) en l’absence de dépérissements notables dans lespeuplements locaux, il faut favoriser la sélection naturellepar une forte diversité génétique dans les plus jeunes sta-des du peuplement :

s en régénération naturelle ou artificielle, s'assurer d'unerégénération en densité suffisante relativement à l'effec-tif de population final ciblé dans le peuplement (distinc-tion entre les espèces sociales et disséminées) ;s en régénération naturelle, maximiserla diversité génétique dans les semis enaugmentant la contribution effectived'un maximum d'adultes reproducteurs(y compris par la durée de la phase derégénération).

b) si les taches de dépérissementréduisent significativement le nombre dereproducteurs potentiels dans le peuple-ment mais qu'il reste au moins la moitié des individussains, on recommande des compléments de régénérationou une plantation en plein à l’aide de MFR représentantbien la diversité des peuplements classés de la région deprovenance locale. Pour accroître l'adaptabilité, on peutprévoir un «enrichissement génétique» par l'utilisation deMFR représentatifs des régions de provenances mitoyen-nes (a priori de climat plus chaud et sec).

c) si le dépérissement est global, qu'il touche toutes lesclasses d'âge et que la disparition de l'espèce considéréesemble inévitable à l'échelle du massif, alors il n'y a pasd'autre choix que le transfert de provenances exotiques de

la même espèce supposées mieux adaptées aux conditionsfutures, s'il en existe, ou la substitution d’essence objectif.L'accent devra alors être mis sur la diversité génétique dumatériel introduit et sur la traçabilité du matériel utilisé enplantation, y compris en regarnis et enrichissements(conserver tous les documents relatifs à ce matériel).Parallèlement, il faudra porter une attention particulièreaux éventuels arbres survivants susceptibles d'être por-teurs d'adaptations génétiques particulières intéressantes,une stratégie de conservation adaptée devant alors êtreenvisagée. Pour les plantations (enrichissement génétique, transfert,substitution), on devra obtenir de la filière Graines et Plants

des garanties de qualité génétique éle-vée des MFR (large base génétique,adaptation, plasticité). Les actuelsconseils d'utilisation des MFR, fondéssur les concepts d'adaptation et de per-formance locales, devront évoluer. Lescontours des régions de provenance etd'utilisation des MFR devront peu à peuintégrer les nouveaux zonages climati-ques. Ceci ne remet pas en question l'in-

térêt de la réglementation du commerce des MFR, quigarantit la qualité de l'information des utilisateurs. Celle-ciconstitue en outre le seul outil permettant de garantir ladiversité des RGF effectivement utilisées. L'utilisation devariétés forestières à base génétique étroite doit être rai-sonnée et contrôlée afin d'éviter une trop forte homogé-néité génétique et de maintenir une réelle diversité généti-que à l'échelle de chaque région. En outre, la réglementa-tion des MFR permet de renforcer la traçabilité détaillée etpérenne de tous les mouvements de ressources généti-ques, ce qui est primordial dans le contexte d’instabilité cli-matique dans lequel nous entrons.

ss si la rotation prévue est de moins de 20 ans (peuplier, TCR), choisir les MFR les mieux adaptés en évitant une trop

forte uniformité à l'échelle régionale

ss si la rotation prévue dépasse 20 ans, il faut prendre en compte adaptation et adaptabilité. Plus l'âge d'exploitabilité

est élevé, plus les changements subis entre le stade juvénile et l'exploitation seront importants, plus l'assurance de

diversité génétique devient importante.

ss pour les peuplements en place, l'adaptation de la sylviculture devra aussi prendre en compte la préparation de la

phase de régénération pour assurer sa quantité et sa diversité génétique.

ss dans la phase de renouvellement, par régénération naturelle ou plantation, veiller à assurer une diversité génétique

suffisante pour laisser prise à une sélection naturelle ultérieure.

Sites internet à consulter :http://agriculture.gouv.fr/sections/thematiques/foret-bois/graines-et-plants-forestiers

http://www.brg.prd.fr/Contacts : "francois.lefevre@avignon.inra.fr", "eric.collin@cemagref.fr", "pierre.bouillon@agriculture.gouv.fr"

Avril 2008

Préserver et utiliser la diversité des ressources génétiques forestières

pour renforcer la capacité d’adaptationdes forêts au changement climatique

EN RÉSUMÉ

direction générale de la forêt et des affaires rurales/sous-direction de la forêt et du bois

Commission Ressources Génétiques Forestières (*)(*) Cette commission, constituée de scientifiques, de gestionnaires forestiers publics, privés et d’un représentant du réseau “forêt”

de France Nature Environnement, propose au MAP et met en place une stratégie d’évaluation et de conservation de la diversité génétique des espèces d’arbres forestiers en France.-4-

NOTIONS DE QUALITE POUR LES RESSOURCES GENETIQUES

la «meilleure qualité» = critère subjectif basé sur de multiplesparamètres (économiques, écologiques, ...) par rapport à unobjectif assigné à la forêt à un moment donné

l'adaptation = qualité de survie, croissance et reproductionde la population dans des conditions environnementales don-nées et constantes

l'adaptabilité = capacité d'évolution de la population dans unenvironnement changeant, incluant la plasticité des arbres enplace et les évolutions génétiques entre générations

La région de provenance locale offre des garanties d'adapta-tion. Son adaptabilité n'est pas nécessairement suffisante,cela dépend de sa diversité génétique et de l'intensité deschangements environnementaux

Les experts du Groupe Intergouvernemental sur l'Evolutiondu Climat (GIEC) s’accordent sur un changement significa-tif du climat à l'échelle du siècle, avec une forte élévationde la température moyenne, des changements de précipi-tations et une plus grande fréquence d'événements extrê-mes (canicules, sécheresses, inondations, tempêtes...).Ces changements, certains, seront variables d'une régionà l'autre. Il reste de grandes incertitudes sur l'amplitudedes variations annuelles (ex. : l'augmentation de la tempé-rature moyenne s'accompagnera-t-elle d'une éliminationcomplète du risque de gel ?) mais aussi sur les modifica-tions écologiques globales qui seront induites par le chan-gement climatique (cortèges de parasites, mycorhizes, pol-linisateurs, disperseurs de graines, essences invasivesnouvelles...).Le changement climatique est un processus qui s'inscritdans la durée. A l'échelle du siècle, les forêts devrontfaire face à une succession de contextes environnemen-taux difficilement prévisibles et sans doute inédits, tantdans leur dimension physique (température, séche-resse...) que biologique. C'est à cette même échelle detemps que les décisions prises aujourd'hui produirontleurs effets.

Le maintien en bonne santé des écosystèmes forestiersactuels dans le contexte du changement climatiquedépendra, d'une part, de la capacité de survie et dereproduction des arbres en place et, d'autre part, des

évolutions adaptatives lors des prochaines phases derégénération. Le potentiel adaptatif d'un peuplement estla capacité d'évolution de ses caractéristiques génétiqued'une génération à l'autre. L'évolution des caractéristi-ques génétique peut être naturelle ou organisée parl’homme (ou les deux).Il est généralement difficile de prédire la capacité deréponse des arbres en place aux changements qu'ils vontsubir dans les années à venir (sans parler des incertitu-des sur les scénarios climatiques et écologiques futurs).En revanche, on sait que les arbres forestiers, en général,se caractérisent par une grande diversité génétique ausein de chaque peuplement : cette diversité est le «car-burant» indispensable pour que puisse fonctionner lasélection naturelle, mécanisme conduisant à l'adapta-tion. Le niveau de diversité intra-peuplement est variabled'une espèce à l'autre (plus faible pour les espèces dontl'aire est fragmentée), il peut aussi varier pour une mêmeespèce du centre aux marges de son aire de distribution.Toutefois, les exemples historiques de transfert de maté-riel forestier ont montré que cette diversité génétiqueétait souvent suffisante pour permettre des évolutionsadaptatives fortes en une ou deux générations seule-ment.Ayant la certitude que des changements écologiquesmajeurs vont survenir, compte tenu de nos incertitudessur les caractéristiques exactes de l'environnement futur,il nous faut tirer le meilleur parti de ce potentiel adapta-tif. Pour cela, il faut avoir un double objectif :

s choisir une sylviculture qui maintienne la diversitégénétique sur le long terme, s favoriser les processus évolutifs, pour permettre auxpeuplements de coller au mieux à leur environnementdans cette «course au changement».

Dans l’immédiat, ilconvient d’apporterdes réponses graduéesaux problèmes posésen se gardant de touteanticipation hasar-deuse. Tout en étantactifs et vigilants, deuxécueils doivent être évi-tés :

s si la substitution deprovenances ou d'es-pèces doit être envisa-gée dans certains cas,un mouvement trop

hâtif de substitution complète, éliminant de façon abusivedes génotypes survivant à des conditions nouvelles, celairait à l'encontre de l'objectif de faire évoluer nos ressour-ces génétiques pour les préserver sur le long terme.

s le recours immodéré à tel ou tel matériel forestier dereproduction (MFR) supposé providentiel pourrait aller à l'en-contre de l'objectif de maintien de la diversité.

La sylviculture peut influencer la diversité génétique et lesprocessus évolutifs dans le contexte de changement climati-que. Il s’agit par exemple de la sélection naturelle entre lestade semis ou jeune plant et le futur peuplement adulte. Lechoix de la régénération naturelle permet d’exploiter aumieux la diversité génétique disponible dans le peuplement.Le recours à la plantation est intéressant quand celle-ci estréalisée à partir de MFR d'origines recommandées et devariétés sélectionnées pour leur adaptation ou leur plasti-cité. Dans ce cas, une plus forte densité initiale de l'espèceconsidérée augmentera le potentiel d'évolution par sélec-tion naturelle.

3 - Recommandations : apporterdes réponses graduées en fonctiondu degré de dépérissement àl’échelle du massif ou de la région

1 - Contexte climatique : un chan-gement continu avec de fortesvariations annuelles et régionales

2 - Contexte génétique : un poten-tiel d’adaptation à valoriser

Renouvellement par

Avantages

Inconvénients

Recommandations de gestion

Régénération naturelle

- bonne adaptation- bon échantillonnage de la diversité génétique disponiblelocalement- laisse jouer la sélection naturelle- bonne intégration dans l'éco-système, ce qui renforce sacapacité générale de résistance(co-adaptation)

- risque d'un nombre limité desemenciers efficaces- risque d'un nombre de semisfaible- risque d'une diversité généti-que locale trop limitée et finale-ment incapable de s'adapter àl'ampleur des changements

- maximiser le nombre de repro-ducteurs efficaces- obtenir une densité de semissuffisante, sinon envisager descompléments

Plantation de matériel issu dela région de provenance locale

- bonne adaptation- matériel généralement issu depeuplements choisis pour leurqualité- assez bonne intégration dansl'écosystème, ce qui assure unebonne capacité générale derésistance

- risque de mauvais échantillon-nage de la diversité génétiquelors des récoltes- moins de place laissée à lasélection naturelle- risque d'une diversité génétiquerégionale trop limitée et finale-ment incapable de s'adapter àl'ampleur des changements

- mélanger des peuplementsclassés au sein de la région deprovenance quand cela est tech-niquement possible- augmenter la densité initialede plantation

Plantation de matériel introduit(dans une zone où l'espèce

existe déjà)

- pallie un défaut de diversité génétique locale- apporte de nouvelles adaptations

- risque de maladaptation- risque de baisse de la diversitégénétique globale si l'on intro-duit massivement du matériel àbase génétique étroite- risque «d'étouffement génétique»d'une ressource locale menacée- risque de perturbation supplémen-taire d'un écosystème déjàaffaibli

- introduire du matériel origi-naire d'une région de prove-nance voisine, a priori de climatplus sec- introduire du matériel à basegénétique large

NOTIONS DE QUALITÉPOUR LES RESSOURCES GÉNÉTIQUES

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