La phénologie et le climat

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Qu'est-ce que la phénologie chez les plantes ?

Chez les végétaux, la phénologie est l’étude de leurs phases de développements saisonniers : feuillaison, floraison, fructification, jaunissement automnal. Ces développements sont liés à certains paramètres climatiques.

Zoom sur quelques stades phénologiques

En hiver, les bourgeons des hêtres sont entièrement fermés. Ils protègent ainsi les futures organes qui se développeront au printemps. — **En hiver, les bourgeons des hêtres sont entièrement fermés. Ils protègent ainsi les futures organes qui se développeront au printemps**
©Luc Croisé / ONF

Au printemps les feuilles de hêtre font leur apparition, c'est le débourrement. — **Au printemps les feuilles de hêtre font leur apparition, c'est le débourrement**
©Luc Croisé / ONF

En quelques jours les feuilles se déplient. — **En quelques jours les feuilles se déplient**
©Luc Croisé / ONF

Jusqu'à leur déploiement total. — **Jusqu'à leur déploiement total**
©Luc Croisé / ONF

Parallèlement à l'arrivée des feuilles, les fleurs mâles font leur apparition. — **Parallèlement à l'arrivée des feuilles, les fleurs mâles font leur apparition**
©Sébastien Cecchini / ONF

Une fois qu'elles auront libérées le pollen qui fécondera les fleurs femelles, elles faneront. — **Une fois qu'elles auront libérées le pollen qui fécondera les fleurs femelles, elles faneront**
©Sébastien Cecchini / ONF

**Une fois fécondées, les fleurs femelles vont donner naissance aux fruits**
©Sébastien Cecchini / ONF

**Les fruits (les faînes) sont enfermés dans une bogue hérissée qui s’ouvre à l’automne**
©Sébastien Cecchini / ONF

**A l'automne, les feuilles de hêtre jaunissent, cela marque la fin de la saison de végétation**
©Sébastien Cecchini / ONF

En hiver, les bourgeons de mélèze sont entièrement fermés. Ils protègent ainsi les futures organes qui se développeront au printemps. — **En hiver, les bourgeons de mélèze sont entièrement fermés. Ils protègent ainsi les futures organes qui se développeront au printemps**
©Luc Croisé / ONF

Au printemps, les fleurs mâles font leur apparition avant les aiguilles. — **Au printemps, les fleurs mâles font leur apparition avant les aiguilles**
©Sébastien Cecchini / ONF

Parallèlement à l'arrivée des fleurs, les aiguilles font leur apparition. — **Parallèlement à l'arrivée des fleurs, les aiguilles font leur apparition**
©Luc Croisé / ONF

En quelques jours les aiguilles se déploient totalement. — **En quelques jours les aiguilles se déploient totalement**
©Luc Croisé / ONF

A l'automne, les aiguilles de mélèze jaunissent puis tombent, cela marque la fin de la saison de végétation. — **A l'automne, les aiguilles de mélèze jaunissent puis tombent, cela marque la fin de la saison de végétation**
©Luc Croisé / ONF

Pourquoi observer la phénologie ?

La phénologie est un paramètre essentiel pour la compréhension du fonctionnement des écosystèmes forestiers et en particulier pour la croissance des arbres. C'est notamment un outil de suivi de l'adaptation des végétaux aux changements climatiques.

Sur le réseau RENECOFOR nous réalisons des observations phénologiques pour :

connaître les différences de rythmes saisonniers (la feuillaison, le jaunissement automnal et la longueur de la saison de végétation) en fonction des essences, du climat et de la région ;
connaître les variations interannuelles des dates d'apparition des stades phénologiques (la feuillaison, le jaunissement automnal) ;
élaborer des modèles mathématiques liant les données climatiques et le comportement phénologique. Ils permettront de simuler l'influence du changement du climat sur le comportement des arbres.

Pourquoi les feuilles changent de couleur puis tombent à l'automne ?

©Epicurieux

La saison de végétation : d'importantes différences entre les espèces et entre les régions en fonction du climat

Au printemps, le feuillage des arbres n’apparaît pas pour toutes les espèces au même moment. Sur le réseau, il y a en moyenne cinq semaines de décalage entre l’essence la plus précoce et la plus tardive.

Classement des espèces par ordre croissant des dates moyennes d’apparition du feuillage :

le Chêne pédonculé : 7 avril - 9 sites ;
le Chêne sessile : 9 avril - 19 sites ;
le Hêtre : 19 avril - 17 sites ;
le Pin maritime : 23 avril - 6 sites ;
le Pin laricio de Corse : 2 mai - 2 sites ;
le Douglas : 3 mai - 5 sites ;
le Pin sylvestre : 3 mai - 11 sites ;
le Mélèze d'Europe : 9 mai - 1 site ;
l'Epicéa commun : 12 mai - 10 sites ;
le Sapin pectiné : 13 mai - 11 sites.

Le classement par ordre croissant des peuplements du réseau RENECOFOR selon la date moyenne d’apparition du feuillage de 1997 à 2013 - ©Sébastien Cecchini / ONF

La saison de végétation

La saison de végétation des arbres à feuillage non persistant est la période de l'année comprise entre l'apparition des feuilles au printemps et le jaunissement automnal. Cette période est marquée par une forte activité des arbres (croissance, fructification). Elle dure en moyenne 192 jours, avec de fortes variations entre sites (149 jours en moyenne pour les hêtres du Vercors et 244 jours pour les chênes pédonculés des Landes).

Le jaunissement des chênes étant en moyenne plus tardif de 5 à 6 jours (Chêne pédonculé : 23 octobre et Chêne sessile : 24 octobre) que celui du Hêtre (18 octobre), la saison de végétation est plus longue de près de 2 semaines pour les chênes (Chêne pédonculé : 199 jours, Chêne sessile : 198 jours) que pour le Hêtre (183 jours).

Au facteur essence, s'ajoute un effet régional. La saison de végétation est plus longue dans le Sud-Ouest et l'Ouest que dans le Nord, le Nord-Est et en zone montagnarde.

La longueur de la saison de végétation de 1997 à 2013, dans les peuplements du réseau RENECOFOR

Pour en savoir plus

Télécharger le graphique du classement des peuplements du réseau RENECOFOR (128,2 Ko - format .jpeg)

Télécharger la mesure de la longueur de la saison de végétation de 1997 à 2013 sur le réseau RENECOFOR (93,5 Ko - format .pdf)

L’influence des températures et de l’altitude sur les phases de développement des arbres

Une augmentation de 1°C de la température au printemps se traduit par une avance de 6 jours du développement du feuillage et une augmentation de 10 jours de la saison de végétation.

Quant au jaunissement, il est retardé d'environ 5 jours par degré d'augmentation de la température automnale.

Une augmentation de 100 m d'altitude retarde le débourrement de 2 jours en raison des températures plus basses en altitude. Ce résultat explique la différence entre les feuillus et les résineux du réseau, car un grand nombre de ces derniers sont situés en zone montagnarde.

Les perspectives d’avenir

Les cycles de développement des végétaux étant essentiellement déterminés par le climat, les variations déjà observées depuis 50 ans (environ +1°C) et celles à venir pourraient avoir d'importantes répercutions sur la durée de la saison de végétation des plantes, sur leur croissance, sur leur sensibilité aux aléas climatiques (gel, sécheresse...), aux attaques de ravageurs (insectes, champignons...) et sur leur capacité de reproduction.

La poursuite de cette évolution du climat pourrait affecter l'ensemble des cycles des écosystèmes et orienter la répartition des essences, ainsi que la fertilité des sols, le cycle de l'eau, le cycle du carbone...

Dans le contexte actuel de réchauffement climatique, l'étude des stades phénologique produira donc des indicateurs clé de la réaction des plantes aux variations du climat.