La photologie forestière


Les considérations, assez générales, qui précèdent, font présumer que le rayonnement naturel, émis par le soleil et par le ciel, doit agir de multiples façons sur les végétaux, en général, et, spécialement sur les arbres, de toutes dimensions, dont la culture est le but essentiel que poursuivent les sylviculteurs.

On a fait allusion précédemment à la photosynthèse ; son rôle est extrêmement important puisque l'on admet, très généralement, que cette fonction, caractéristique des végétaux à chlorophylle, est à la base de la vie sur notre globe. Avec l'eau et les matières minérales dissoutes dans le sol, avec le gaz carbonique de l'air (où il existe dans une proportion moyenne très faible voisine de 0,03 %), avec l'énergie prodiguée par le soleil, les végétaux " se construisent " eux-mêmes à partir de ces éléments très simples. On dit qu'ils sont autotrophes. Le tonnage qu'ils produisent, a été, d'une façon très approximative, évalué, pour l'ensemble de la terre, à 80/100 milliards de tonnes par an. Bien entendu, les arbres ne font pas exception à cette règle et le rayonnement, par son intensité, par sa composition et par sa durée aussi, conditionne étroitement leur croissance. La teneur en matières minérales du bois, extrait périodiquement de la forêt, est en général très faible (souvent moins de 1 % du poids sec); on peut donc dire, d'une façon un peu simplifiée, que les arbres sont faits d'eau, d'air et de lumière. On les considère, en écologie, comme de véritables " producteurs " de matières organiques.

Mais, sur ceux-ci se développent, en une sorte de parasitisme compliqué (ce terme étant entendu dans un sens large), des consommateurs d'ordre varié - les lignivores (de nombreux insectes) - les granivores (des oiseaux surtout)

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- les herbivores stricts qui consomment les pousses et les feuillages (des insectes et de nombreux mammifères) - des saprophytes aussi, qui se nourrissent des matières végétales mortes, souvent tombées au sol (une microflore et une microfaune variées et bien des champignons), etc... En outre, sur ces consommateurs de 1° ordre, vivent des populations de carnivores, des consommateurs de 2° ordre (oiseaux pour les insectes, prédateurs ailés ou terrestres pour les herbivores, l'homme aussi qui, sylviculteur, mycologue ou chasseur, intervient dans ce cycle complexe).

Le milieu forestier est caractérisé par la concurrence, dans le sol et dans l'air, entre les divers hôtes qui habitent cet ensemble. Du point de vue strictement sylvicole, on est obligé de considérer, en particulier, la forte réduction du rayonnement naturel reçu au niveau inférieur des forêts. Or, là, prennent naissance, principalement par voie de semences, de très nombreux jeunes arbres qui ne peuvent se développer favorablement que si le sylviculteur leur vient en aide. Dès le milieu du 16e siècle, on trouve des textes qui mentionnent, d'une façon précise, quelles étaient alors les préoccupations des forestiers de cette époque. En 1548, Louis Petit, " Maistre des Eaux et Forêts du Val de Sainct Dizier ", prescrivait, par exemple, " de ne pas laisser les chênes et les hêtres de telle sorte que l'un ne fasse trop d'umbraige à l'autre et au nouveau rejet ". Au 19e siècle, les sylviculteurs classaient les espèces suivant qu'elles réclamaient, très tôt, beaucoup de lumière (comme les chênes, rouvre et pédonculé, ou les pins, sylvestre, noir d'Autriche ou maritime, qui étaient considérés comme des " essences de lumière ") - ou bien qu'elles supportaient, assez longtemps, un abri assez dense (c'était le cas des sapins pectinés, ou bien des hêtres, dénommés " essences d'ombre "). Mais ils n'étaient guère allés plus loin, et ne s'étaient que très peu occupés de chiffrer les exigences de ces diverses espèces.

Du reste, ils ont été longtemps gênés par l'opinion de certains botanistes qui, avec les motifs les plus sérieux, et en se basant sur des expériences indiscutables, professaient " que la lumière ralentissait la croissance ". Les jeunes chênes, ou les jeunes hêtres, nés en lisière des peuplements forestiers, se courbent nettement vers la lumière (héliotropisme ou phototropisme). Si l'on tente de les maintenir verticaux par des tuteurs attachés à leurs tiges, cette influence phototropique est tellement forte qu'elle courbe, ou même qu'elle brise lesdits tuteurs. Cette lumière unilatérale, qui freine la croissance de certains arbres, n'intervient-elle pas quand elle est également répartie pour ralentir l'élongation ? Comment concilier ce besoin indéniable de l'ombre, qui caractérise plusieurs espèces ligneuses, si l'on considère leur croissance en longueur, par exemple, avec les exigences en lumière résultant des considérations sur le rôle utile du rayonnement naturel dans la nutrition ? Que réclament, en définitive en cette matière, les diverses sortes d'arbres forestiers ?


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Mais le rayonnement naturel n'apporte pas seulement la lumière ; il s'accompagne aussi de chaleur. Or, si l'élévation modérée de la température favorise certainement l'accomplissement de diverses fonctions physiologiques des arbres (comme la photosynthèse, ou bien la croissance), elle peut, dès qu'elle dépasse un optimum, variable avec les espèces, venir freiner la nutrition en accélérant le phénomène de la respiration, qui réutilise, souvent d'une manière importante, les matières élaborées par la photosynthèse. Trop élevée, elle dessèche les feuillages, dont les stomates se ferment, stoppant tous les échanges gazeux indispensables à la vie de l'arbre; elle peut même brûler les jeunes tiges et ainsi les détruire d'une façon définitive. Au niveau du sol, elle dessèche les couches superficielles, accentuant le déséquilibre hydrique, et diminue l'état hygrométrique de l'air. On conçoit combien il est difficile de déterminer, à priori, la résultante de ces diverses actions, positives ou négatives. Et ce n'est pas tout : assez récemment, on a mis en évidence un type de phénomène nouveau, " l'induction photopériodique ". Suivant la longueur des jours et des nuits, variant avec les latitudes et les époques de l'année, certaines espèces ligneuses manifestent des réactions profondes, affectant leur germination, leur croissance, leur floraison et leur fructification notamment et dont les effets peuvent se superposer et interférer avec ceux, déjà fort compliqués, décrits plus haut.

La croissance de l'arbre, constatée pratiquement par les sylviculteurs, est donc conditionnée par le rayonnement naturel d'une façon extrêmement complexe et, en admettant que chacun des effets physiologiques partiels décrits ait pu être caractérisé avec une grande précision, une programmation et un recours à un ordinateur seraient les seules solutions actuellement envisageables pour obtenir des indications globales de valeur. Malheureusement, beaucoup de ces recherches sont loin d'être poussées assez avant. Seule, l'étude théorique de la photosynthèse est tentée de cette façon. Quant au cerveau humain, il est incapable de faire, à lui seul, une telle synthèse.

Fort heureusement il existe pour les chercheurs une autre possibilité : celle d'interroger les arbres eux-mêmes, et l'on verra, dans l'un des chapitres suivants, comment, avec des expériences relativement simples, on peut déceler, parmi les multiples effets du rayonnement naturel, quels sont, pratiquement, les plus importants comment il faut les faire entrer en ligne de compte en favorisant ceux qui sont les plus utiles, et en freinant ceux qui paraissent les plus nuisibles, de façon à obtenir une croissance rapide et équilibrée des diverses espèces ligneuses, caractérisant une production forestière abondante et de qualité.

Pour faciliter la lecture de ce petit ouvrage, on désignera la plupart du temps, les arbres dont il est fait mention par leurs noms usuels (en français).


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Pour permettre leur détermination exacte, voici, pour certains d'entre eux, la correspondance avec les noms scientifiques (en latin) :

 

ESPÈCES RÉSINEUSES
Cèdre (Atlas) = Cedrus atlantica (Manetti)
Douglas = Pseudotsuga Menziesii (Mirb.)
Epicéa commun = Picea abies (L.) ou Picea excelsa (Link.)
Epicéa omorica = Picea omorica (Pancic)
Epicéa de Sitka = Picea sitchensis (Bong.)
Mélèze d'Europe = Larix decidua (Miller)
Mélèze du Japon = Larix leptolepis (Sieb.)
Pin arolle ou cembro = Pinus cembra (L.)
Pin à crochets = Pinus uncinata (Ramon in D.C.)
Pin laricio = Pinus nigra sp Laricio (Poirier)
Pin maritime = Pinus pinaster (Ait.)
Pin noir d'Autriche = Pinus nigra sp Nigricans (Host)
Pin rouge = Pinus resinosa (Ait.)
Pin Weymouth = Pinus strobus (L.)
Sapin de Céphalonie = Abies cephalonica (Loud)
Sapin de Nordmann = Abies nordmanniana (Spach)
Sapin pectiné = Abies pectinata ou Abies alba (Miller)
Sapin de Vancouver = Abies grandis (Dougl.)
Séquoia géant = Séquoiadendron giganteum (Lindl.)
Tsuga hétérophylle = Tsuga heterophylla (Raf.)
 
 
ESPÈCES FEUILLUES
Bouleau verruqueux = Betula verucosa (Ehrh.)
Charme commun = Carpinus betula (L.)
Chêne pédonculé = Quercus pedunculata (Ehrh.)
Chêne pubescent = Quercus lanuginosa (Thuill.)
Chêne rouge d'Amérique = Quercus borealis (Michx.) Chêne rouvre = Quercus sessiliflora (Sm.)
Chêne vert = Quercus ilex (L.)
Erable sycomore = Acer pseudoplatanus (L.)
Erable à sucre = Acer saccharum (Marsh.)
Frêne commun = Fraxinus excelsior (L.)
Hêtre commun = Fagus silvatica (L.)
Peuplier euraméricain = Populus euramericana (Dode)
Peuplier tremble = Populus tremula (L.)
Sycomore américain = Platanus occidentalis (L.)

 

Une étude photologique complète du milieu forestier devrait, normalement, s'étendre à la recherche de l'influence du rayonnement naturel, sur les espèces animales que l'on y rencontre habituellement. Il faut remarquer, d'abord, que cette influence est moins marquée chez les animaux que chez les végétaux, plus étroitement liés au microclimat de leur station. On a beaucoup étudié les phénomènes de la vision, chez diverses espèces animales, des mammifères aux mollusques et aux insectes. L'influence du régime photopériodique sur la reproduction a été l'objet d'expériences diverses : insectes (MARCOVITCH-1924, LEES-1959), oiseaux (ROWAN-1925) certains mammifères (BISONETTE-1932). Des recherches concernant l'influence des rayons ultraviolets (destruction des cellules, mutations génétiques) ont aussi été effectuées. On pourra consulter sur ces questions A. GIESE (1964) et Y. LE GRAND (1967) - (Voir la Bibliographie finale).