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Etat sanitaire des hêtres et chênes en forêt de Soignes

Actualisation : février 2020

Des campagnes annuelles de surveillance de la vitalité des hêtres et chênes indigènes sont menées en forêt de Soignes bruxelloise depuis 2009. Une proportion élevée de hêtres présente des symptômes de dépérissement tandis que le chêne - et, en particulier, le chêne sessile - semble mieux se porter. Pour les années 2016, 2017 et 2018, entre près de la moitié et deux tiers des hêtres observés présentaient une défoliation supérieure à 25% (pourcentage au-delà duquel l’arbre est considéré comme endommagé).

Une forêt fragile

Couvrant près de 10% du territoire bruxellois, la forêt de Soignes représente un patrimoine naturel,  social et culturel de la plus haute importance pour la Région bruxelloise.  Plusieurs facteurs contribuent néanmoins à rendre celle-ci vulnérable : fréquentation importante, nature du sol (sécheresse relative d’une partie des sols des versants, compaction superficielle, présence fréquente d’un horizon de sol induré à faible profondeur…), prédominance de peuplements de hêtres souvent vieillissants, déséquilibre de la structure des âges des peuplements, pollution atmosphérique, … Les changements climatiques attendus au cours des prochaines décennies sont également susceptibles d’altérer sensiblement le fonctionnement des écosystèmes forestiers, par exemple en ce qui concerne la croissance des peuplements ou le développement des populations de ravageurs. Une étude prospective (Daise et al, 2009) a mis en évidence le fait qu’en forêt de Soignes, dans l’hypothèse d’un changement climatique qui correspondrait à un scénario intermédiaire parmi ceux développés par le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), le hêtre et, dans une moindre mesure, le chêne pédonculé, risquaient d’être fortement touchés par ces modifications (voir Synthèse 2007-2008, focus « Forêt de Soignes et risques associés au changement climatique  »). Plus récemment, une recherche portant sur l’analyse de l’impact de variables climatiques sur la croissance de hêtres (étude des cernes d’arbres localisés notamment en forêt de Soignes) a également conclu que les changements climatiques attendus au niveau régional pour la fin du 21ème siècle pourraient mettre en péril la survie à long terme des hêtraies (Latte N, Claessens H. 2015, voir focus « Changement climatique et croissance du hêtre en forêt de Soignes  »). 
Plus généralement, depuis une trentaine d’années, des phénomènes de dépérissement des forêts dont les causes sont mal identifiées sont observés de façon plus ou moins marquée un peu partout en Europe.

Un suivi annuel de l’état sanitaire des hêtres et chênes indigènes 

Un système d’observation permanent de l’état sanitaire des trois principales essences de la forêt de Soignes a été mis en place par la Région bruxelloise. Celui-ci concerne le hêtre (Fagus sylvatica) et les chênes indigènes (chêne sessile Quercus petraea et chêne pédonculé Quercus robur). Ces essences, pures ou en mélange, couvrent 78% de la superficie de la forêt de Soignes bruxelloise. La méthode, suivant un protocole scientifique international, repose sur l’observation visuelle, en été, d’arbres localisés dans des « placettes » de suivi (maille de 400 m x 400 m) dont le nombre et la répartition dans le massif forestier ont été choisis pour assurer une bonne représentativité de l’échantillon. L’observation - qui concerne les arbres suffisamment grands (sur base du diamètre) et hauts (couronne captant la lumière, arbres majoritairement dominants ou co-dominants) - fait appel à divers critères tels que la défoliation, la décoloration, la fructification ou encore, les dommages et symptômes qui permettent d’estimer la vitalité des arbres. Des campagnes d’observation sont menées en Région bruxelloise depuis 2009.

Excepté durant les années de fructification abondante, la défoliation moyenne des hêtres apparaît relativement constante

La défoliation - définie comme la perte de feuilles dans la partie supérieure de la couronne par rapport à un arbre sain - est un critère intégrateur qui reflète notamment l’influence des fluctuations climatiques (sécheresses en particulier), de la qualité du sol, des attaques parasitaires ou encore, de l’âge de l’arbre.
En 2018, la défoliation moyenne était de 31% pour le hêtre, de 26% pour le chêne pédonculé et de 21% pour le chêne sessile. 

Evolution de la défoliation moyenne de l’ensemble des hêtres et chênes inclus dans les suivis (2009-2018) 

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2019


 
Tout comme en 2009, 2016 et, dans une moindre mesure 2011, l’année 2018 a été caractérisée par une défoliation moyenne des hêtres particulièrement importante. Ce constat peut s’expliquer, au moins en partie, par l’abondante fructification des hêtres observée ces années là et qui se traduit par la mobilisation d’une part importante des réserves de l’arbre pour la production de faînes au détriment du développement du feuillage. L’analyse fine des résultats a permis de montrer que, malgré la sécheresse prononcée de 2018 et les sécheresses modérées des années précédentes, aucune dégradation anormale des hêtres n’a été observée en 2018, leur situation étant assez similaire à celle de 2016, également caractérisée par une forte fructification. En 2017, la fructification a été très limitée et les moyennes de défoliations étaient identiques à celle de 2015 (27%).  
Si l’on excepte les années 2009, 2011, 2016 et 2018 où la fructification des hêtres a été abondante, la moyenne de défoliation du hêtre - oscillant entre 22 et 27% -  apparaît  relativement constante compte tenu des marges d’erreur qui peuvent être importantes. En effet, l’évaluation visuelle de la défoliation présente certaines faiblesses (part de subjectivité dans l’évaluation même si des séances de formation et d’inter-calibration entre observateurs sont organisées, visibilité parfois limitée des cimes et évoluant dans le temps notamment suite aux coupes qui peuvent être réalisées au sein des placettes…) ce qui implique de rester prudent dans l’interprétation des résultats. Par ailleurs, si elle donne une idée globale de la perte de vitalité de l’arbre, l’intensité de la défoliation seule ne suffit pas à établir un diagnostic complet de l’état de santé des arbres. La réduction de la biomasse foliaire peut également constituer un mécanisme de régulation temporaire d’un arbre face à un stress auquel il est soumis.  C’est pourquoi, le suivi sanitaire prend également en compte d’autres critères reflétant la vitalité des arbres (voir ci-dessous). 
Pour les chênes pédonculés, on observe par contre une augmentation significative de la défoliation moyenne en 2018 qui pourrait être liée à la sécheresse observée cette année, aux sécheresses des années précédentes et/ou à un épuisement lié à la succession d’épisodes de fructification intense.  Pour les chênes sessiles, pour lesquels le nombre d’observations est limité, l’évolution n’est pas significative. 

En 2018, 63% des hêtres présentaient une défoliation importante

Un taux de défoliation supérieur à 25% est un indicateur communément utilisé, notamment au niveau européen, pour quantifier l’intensité du dépérissement : un arbre présentant une défoliation supérieure à 25% est considéré comme endommagé.
En 2018, l’échantillon retenu pour réaliser l’analyse de l’état sanitaire des arbres comprenait 128 arbres (85 hêtres, 33 chênes pédonculés et 10 chênes sessiles). 63% des hêtres, 39% des chênes pédonculés et 40% des chênes sessiles observés présentaient une défoliation supérieure à 25%.


 
Pour les années 2014 à 2018 (années pour lesquelles ces données sont disponibles), le pourcentage d’arbres présentant une défoliation supérieure à 25% est sensiblement plus élevé pour les hêtres que pour les chênes.

Des résultats difficiles à interpréter et à comparer avec ceux de régions voisines

Cette évolution, sur un laps de temps encore relativement limité, s’avère difficile à interpréter compte tenu du nombre de facteurs susceptibles d’influencer le taux de défoliation d’un arbre (qualité du sol, caractéristiques individuelles des arbres, conditions météorologiques, fructification, circonférence du tronc, position par rapport aux arbres environnants, forme des branches à la cime, déprédateurs …). Le protocole de suivi lui-même présente en outre certaines limitations (arbres étudiés variables d’une année à l’autre, taille limitée de l’échantillon pour les chênes sessiles, subjectivité liée à l’observateur, difficulté d’observation des arbres non dominés, etc.).
Il est par ailleurs délicat de comparer ces observations avec celles des régions voisines dans la mesure où les peuplements décrits sont différents (âge et densité des peuplements, conditions de sols, de (micro)climat, de relief, etc.) et que la qualité des observations peut varier d’un réseau à l’autre (effet « observateur »). Les valeurs de défoliation recueillies dans les pays ou régions voisines permettent néanmoins de fixer des ordres de grandeur.
Les chercheurs en charge du suivi phytosanitaire ont comparé l’évolution de la défoliation moyenne de l’ensemble des arbres étudiés en forêt de Soignes avec l’évolution des arbres suivis en Régions wallonne (en Ardenne essentiellement) et flamande.

Evolution comparée des défoliations moyennes de hêtres et chênes en forêt de Soignes bruxelloise, en Wallonie et en Flandre 

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2019 (sur base de données Région flamande : ”Sioen G., Verschelde P., Roskams P., 2019. Bosvitaliteitsinventaris 2018. Resultaten uit het bosvitaliteitsmeetnet (Level 1). Rapporten van het INBO 2019” et de données Région wallonne :  « Titeux H. & Ponette Q.. 2019.  Suivi de l’état sanitaire des peuplements du réseau I, intégré à l’Inventaire Permanent des Ressources Forestières de Wallonie : campagne 2018 . UCL & Département
de l’Etude du milieu naturel et agricole du Service Public de Wallonie »).  

 


Les défoliations moyennes des hêtres en forêt de Soignes bruxelloise sont environ 10% inférieures à celles observées en Wallonie et 10% supérieures à celles observées en Flandre.  Les tendances suivent des évolutions assez semblables dans les 3 régions.  En ce qui concerne les chênes, les valeurs de défoliation observées ces dernières années apparaissent relativement similaires en Wallonie, Flandre et Région bruxelloise. Le pic constaté en 2012 en Wallonie est lié à une forte attaque de chenilles parasitaires qui a touché l’Ardenne alors que les régions de plaine ont été épargnées.
En 2018, en Région flamande, selon les données de l’INBO (2019), 25% des hêtres et 23% des chênes pédonculés présentaient plus de 25% de défoliation soit sensiblement moins qu’en Région bruxelloise.  Depuis 1996, la Région flamande effectue également un monitoring de la croissance et de la vitalité du hêtre en forêt de Soignes. Selon les placettes échantillonnées et les années, le taux de défoliation oscille entre 10 et 30% environ.  Pour deux des trois sites d’échantillonnage les chercheurs ne relèvent pas de tendance significative.  Au niveau du troisième site une légère tendance à l’augmentation de la perte foliaire s’observe depuis 2013 (Roskams P., Sioen G. 2017).
Au niveau européen (30 pays), en 2009, les défoliations moyennes étaient d’environ 19% pour les hêtres et 24% pour les chênes. En 2017, à l’échelle européenne, 25% des arbres ont plus de 25% de défoliation (INBO 2019). 

D’autres critères participent à l’évaluation de l’état sanitaire des arbres

Une dégradation de la structure de la couronne de certains chênes constatée entre 2017 et 2018 

La couronne d’un arbre, également appelé houppier, correspond à l’ensemble des ramifications et du feuillage allant de la première branche verte à la pousse terminale de l'arbre. Sa structure varie en fonction du stade de développement atteint par l’arbre et des stress subis au cours du temps. Afin d’évaluer la vitalité des couronnes des arbres, le protocole de suivi se réfère à 4 classes distinctes (correspondant à des formes de houppiers plus ou moins denses) pour les chênes et à 8 classes pour les hêtres (4 avant 2013).

Distribution des chênes pédonculés et des chênes sessiles selon la structure de la couronne (2012-2018) 

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2018
 


Selon les chercheurs en charge du monitoring, une dégradation de la structure de la couronne des chênes a été constatée entre 2017 et 2018, avec pour la première fois depuis le début du suivi, certains chênes pédonculés présentant une mortalité très importante des branches de la cime et certains chênes sessiles présentant une simplification importante (moindre développement de rameaux). Cette évolution pourrait être liée à la sécheresse de 2018 et des années précédentes ainsi qu’à la fructification particulièrement intense des chênes en 2018. Toutefois, la proportion des classes « ramification dense » reste dominante pour les deux espèces et proche des valeurs des années précédentes pour le chêne pédonculé. 

Distribution des hêtres selon la structure de la couronne (2013-2018) 

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2018
 


Suite à l’instauration de nouvelles classes pour le hêtre en 2013, les résultats antérieurs ne sont pas présentés. Les observations de 2018 sont comparées aux années 2014 et 2016 en raison de l’alternance bisannuelle des placettes visitées pour le hêtre. Par rapport à 2014, on observe une nette diminution des classes les moins dégradées (1 et 2) et une augmentation de la fréquence des classes intermédiaires (3 et 4). La fréquence cumulée des classes les plus dégradées (5 à 7) n’est toutefois que de 11%.  Ce chiffre est stable depuis 2016, après une augmentation par rapport à 2014.
Pour essayer de mieux comprendre les évolutions de la défoliation et de la structure de la couronne dont les causes sont encore mal identifiées (chute de branches mortes, différence d’appréciation entre observateurs, …), un suivi photographique de la couronne des arbres (structure et défoliation) a été intégré au système d’observation depuis la campagne 2014. Il a notamment permis de confirmer le lien entre fructification et défoliation.

Depuis 2014, aucune décoloration des feuilles n’a été observée chez les chênes sessiles suivis  

Les causes les plus fréquentes de décoloration des feuilles sont les carences minérales, la pollution atmosphérique, les attaques parasitaires ou les épisodes de sécheresse en été ou printemps. De manière générale, les chênes - et, en particulier, les chênes pédonculés - semblent être plus affectés par la décoloration que les hêtres. En 2018, aucun hêtre ne présentait de signes de décoloration alors que le phénomène concernait presque 40% des hêtres en 2017 (probablement en raison d’une carence induite par la forte fructification de 2016). De même aucune décoloration n’a été observée chez les chênes durant la campagne 2018. Notons qu’au cours des 5 dernières années, aucune décoloration n’a été observée sur les chênes sessiles suivis.  Contrairement aux années précédentes, aucune attaque d’insectes défoliateurs n’a été observée en 2016, 2017 et 2018 et ce, tant pour les hêtres que pour les chênes.

Une gestion forestière orientée vers le futur

Le nouveau plan régional de gestion de la forêt de Soignes a été adapté afin de tenir compte de nouveaux éléments apparus au cours de cette dernière décennie dont, entre autres, les risques de dépérissement de certaines essences (dont plus particulièrement le hêtre et, dans une moindre mesure, le chêne pédonculé) induits par la perspective du changement climatique. 
Pour les peuplements de hêtres existants, ce plan prévoit notamment de réaliser des éclaircies plus fortes et fréquentes afin de limiter la concurrence entre les arbres et d’accélérer leur croissance ce qui permettra de diminuer l’âge d’exploitation et donc les risques, en particulier de chablis (chute d’arbres). La gestion devra aussi privilégier les hêtres les plus vigoureux car ceux-ci sont susceptibles de posséder des prédispositions génétiques à mieux surmonter le stress et leur descendance pourrait se révéler d’un grand intérêt. L’objectif de maintien du faciès paysager de hêtraie cathédrale, qui concernait 50% de la superficie de la forêt de Soignes bruxelloise dans le plan de gestion adopté en 2003, a été revu à la baisse et concerne actuellement 20% de la forêt.  Compte tenu des qualités paysagères du faciès cathédral, le nouveau plan de gestion prévoit par ailleurs de développer des chênaies équiennes - c’est-à-dire constituée d’arbres du même âge - à objectif cathédrale à partir de jeunes plantations de chênes pédonculé et sessile (9% de la forêt).  Pour les superficies restantes, la gestion s’orientera vers une mise en place progressive d’une structure plus étagée et moins dense, issue de mélanges d’essences. Les espèces les plus tolérantes aux conditions climatiques attendues à la fin du siècle (chêne sessile, tilleul à petites feuilles, etc.) seront privilégiées. La diversification est par ailleurs favorable à la biodiversité et permet d’augmenter la capacité des écosystèmes forestiers à résister aux perturbations du milieu, aux maladies ainsi qu’aux vents violents (résilience).
La défoliation importante de la hêtraie invite par ailleurs à analyser de façon plus approfondie la contribution des différents facteurs de dépérissement potentiels : caractéristiques des sols, pollution atmosphérique, changements climatiques ou encore, de traitements sylvicoles et/ou exploitation forestière (compactage des sols, etc.). .

Date de mise à jour: 11/06/2020
Documents: 

Tableaux reprenant les données :

Fiches de l’Etat de l’Environnement

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