Caractérisation et modélisation de la variabilité inter et intraspécifique de la résistance aux sécheresses caniculaires chez les pins

L’intensification et l’augmentation de la fréquence des sécheresses menacent la persistance des forêts. Il en découle un besoin urgent d’identifier les espèces et populations d’arbres capables de résister aux conditions climatiques futures. Cependant, la résistance à la sécheresse est une propriété complexe résultant de l’interaction de multiples traits physiologiques. Cette thèse a étudié la variabilité de la résistance à la sécheresse à différents niveaux biologiques, ainsi que celle des traits physiologiques dont elle découle. La résistance à la sécheresse a été définie ici comme le temps  jusqu’à la défaillance hydraulique (THF), une sortie du modèle hydraulique mécaniste SurEau utilisé tout au long de cette thèse. Le THF a ainsi déterminé la définition de la résistance à la  sécheresse adoptée dans ce travail, en intégrant plusieurs traits impliqués dans le fonctionnement hydraulique de l’arbre entier. La variabilité interspécifique de la physiologie des arbres observée chez sept espèces de Pinus plantées dans un jardin commun ne s’est pas traduite par des différences significatives de résistance à la sécheresse, ce qui suggère que la variabilité intraspécifique des traits sous-jacents à cette résistance pourrait en partie masquer les différences interspécifiques. En revanche, des différences significatives de THF ont été mesurées entre les provenances de P. taeda, les provenances à l’est de la vallée du Mississippi présentant une résistance plus faible que les provenances à l’ouest, malgré des climats d’origine plus secs. Des différences de THF ont également été observées entre des arbres issus des mêmes provenances mais plantés dans des sites différents, soulignant la dépendance aux conditions environnementales des traits contribuant à la résistance à la sécheresse. À travers les différents niveaux biologiques étudiés, le climat d’origine ne constituait donc pas un prédicteur constant de la résistance à la sécheresse. La vulnérabilité du xylème à l’embolie, malgré son utilisation répandue comme indicateur de la résistance à la sécheresse, n’expliquait qu’une part relativement faible de la variation du THF. À l’inverse, la conductance résiduelle (perte d'eau résiduelle des rameaux après fermeture des stomates, gres) est apparue comme l’un des traits les plus influents aux trois niveaux biologiques étudiés, tout en présentant une variabilité d’origine à la fois génétique et environnementale. Comme gres peut également varier temporellement et spatialement au cours de la vie d’un arbre, des mesures représentatives et standardisées sont nécessaires afin de caractériser correctement la résistance à la sécheresse qui en résulte.
Ainsi, la résistance à la sécheresse reflète la complexité du fonctionnement hydraulique de l’arbre entier et ne peut être déduite de traits isolés, ce qui soutient l’utilisation d’approches intégratives pour son évaluation. Cependant, extrapoler la résistance à la sécheresse entre différents environnements reste difficile, car les traits dont elle dépend peuvent eux-mêmes varier. Prendre en compte cette variabilité, en particulier à des niveaux inférieurs à celui de l’espèce, sera essentiel pour améliorer les prédictions de la résistance des arbres à la sécheresse et orienter la sélection du matériel végétal destiné aux forêts confrontées aux climats futurs.
Cette thèse est sous l'encadrement d'Hervé Cochard, William M. Hammond et Marylou Mantova.

Horaire : 14h