Des chercheurs de l’Institut national de la recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae) ont étudié l’influence des propriétés du sol sur la résistance des arbres aux tempêtes. Publié dans la revue Forest Ecology and Management, cette étude est le résultat de 10 ans de recherche pour modéliser l’impact de la teneur en eau des sols sur la résistance au vent du Pin maritime.
« La résistance des arbres au déracinement est un élément majeur pour faire face aux dégâts provoqués par le vent en forêt lors des tempêtes », rapporte l’Inrae dans un communiqué. Des chercheurs de l’Institut ont effectué des recherches sur 10 ans pour modéliser l’impact de la teneur en eau des sols sur la résistance au vent du Pin maritime, afin de comprendre l’influence des propriétés du sol sur la résistance des arbres aux tempêtes de manière plus générale.
Les recherches des scientifiques de l’Inrae ont été concentrées sur le rôle du statut hydrologique du sol sur l’enracinement du Pin maritime dans les sols sableux. Le massif landais, le plus vaste massif forestier d’Europe de l’Ouest, a été durement touché par les tempêtes hivernales depuis une vingtaine d’années.
Afin de simuler la résistance au déracinement en fonction de la teneur en eau des sols, les scientifiques ont effectué un travail de terrain. L’Inrae explique qu’ils ont mesuré la résistance des arbres au cours de tractions allant jusqu’au déracinement complet, et selon des conditions de teneur en eau des sols contrastées. Ils ont réalisé ces expérimentations sur des Pins maritimes âgés de 14 ans. Ils ont ensuite excavé et transféré en laboratoire les systèmes racinaires prélevés pour pouvoir reconstituer leur architecture 3D. Les propriétés hydriques et mécaniques des sols ont également été mesurées en laboratoire pour les différentes couches du sol du site expérimental.
En parallèle, un modèle a été développé pour simuler le renversement d’un arbre selon l’humidification progressive des différentes couches du sol. Ce modèle intègre la distribution 3D des racines de structure dans les différentes couches de sol. L’évolution de la résistance au renversement par le vent a été analysée par simulation, lors de la propagation d’un front de saturation au cours de précipitations intenses d’une part, et lors de la montée de la nappe phréatique liées à une période continue de précipitations d’autre part.
Les résultats obtenus montrent que c’est au moment où la saturation complète des sols en eau est atteinte que la résistance au déracinement est la plus faible. Tant que ce point n’est pas atteint, l’augmentation de la teneur en eau du sol ne modifie pas de façon majeure la stabilité de l’arbre face au vent. Ceci est dû aux spécificités des sols sableux, dont les forces de cohésion sont principalement liées au phénomène de capillarité entre les grains de sable. Ces résultats devront être étendus à l’avenir à des arbres plus âgés pour lesquels les dégâts de tempêtes sont considérables, indique l’Inrae.
