Etat sanitaire des hêtres et chênes en forêt de Soignes

Actualisation : janvier 2018

Des campagnes annuelles de surveillance de la vitalité des 3 principales essences de la forêt de Soignes (hêtre et chênes indigènes) sont menées par la Région bruxelloise depuis 2009. Il en ressort qu’une proportion élevée de hêtres présente des symptômes de dépérissement tandis que le chêne - et, en particulier, le chêne sessile - semble mieux se porter. Durant les campagnes 2014, 2015 et 2016, la défoliation moyenne des hêtres - reflétant de manière globale la santé des arbres - a été évaluée à respectivement 23, 26 et 33%.  Pour ces mêmes années, le pourcentage de hêtres présentant une défoliation supérieure à 25% a été estimé à 43, 45 et 68%.  La défoliation particulièrement élevée des hêtres en 2016 peut cependant être mise en relation avec la fructification spécialement abondante observée cette même année, celle-ci se faisant au détriment du développement du feuillage.

Facteurs de fragilité de la forêt de Soignes

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, … Par ailleurs, les changements climatiques attendus au cours des prochaines décennies sont également susceptibles d’altérer sensiblement le fonctionnement des écosystèmes, par exemple en ce qui concerne la croissance des peuplements forestiers ou le développement des populations de ravageurs. A cet égard, une étude prospective effectuée à la demande de Bruxelles Environnement (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, 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 sont observés de façon plus ou moins marquée un peu partout en Europe.

Suivi de l’état sanitaire des hêtres et chênes indigènes

C’est dans ce contexte que la Région bruxelloise a décidé d’établir un système d’observation permanent de la vitalité des 3 principales essences de la forêt de Soignes, à savoir le hêtre et les chênes indigènes (chêne sessile et chêne pédonculé). Ces essences, pures ou en mélange, couvrent 78% de la forêt bruxelloise. Le principe de la méthode - s’effectuant selon un protocole scientifique mis au point au niveau européen - 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) - fait appel à divers critères tels que la défoliation, la décoloration, la fructification ou encore, les dommages et symptômes.
La défoliation - définie comme la perte foliaire 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. S’il donne une idée globale de la perte de vitalité de l’arbre, cet indicateur seul ne suffit néanmoins pas à établir un diagnostic complet de l’état de santé des arbres. Par ailleurs, la réduction de la biomasse foliaire peut constituer un mécanisme de régulation temporaire d’un arbre face à un stress auquel il est soumis.  Il convient également de rester prudent dans l’interprétation des résultats car 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 régulièrement organisées, visibilité parfois limitée des cimes et évoluant dans le temps …).
Des campagnes d’observation sont menées en Région bruxelloise depuis 2009.

La défoliation, indicateur de vitalité des arbres

En 2016, l’échantillon retenu (arbres non dominés) pour réaliser l’analyse de l’état sanitaire des arbres comprenait 145 arbres dont 97 hêtres, 40 chênes pédonculés et 8 chênes sessiles.
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% étant considéré comme endommagé. Durant la campagne 2016, 68% des hêtres, 28% des chênes pédonculés et 0% des chênes sessiles observés présentaient une défoliation supérieure à 25%. En 2014 et 2015, cette valeur était respectivement de 45 et 43% pour les hêtres et de 22 et 31% pour les chênes (les 2 espèces confondues).
En ce qui concerne la défoliation moyenne, elle était de 33% pour le hêtre, de 22% pour le chêne pédonculé et de 13% pour le chêne sessile en 2016. Rappelons toutefois que ces données constituent des estimations dont la marge d’erreur est importante.
Ces résultats montrent néanmoins qu’une proportion élevée de hêtres présente des symptômes de dépérissement. 

Evolution de la défoliation moyenne de l’ensemble des hêtres et chênes inclus dans les suivis (2009-2016)

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2016

Tout comme en 2009 et, dans une moindre mesure en 2011, l’année 2016 a été caractérisée par une défoliation moyenne des hêtres particulièrement importante (10% de plus qu’en 2014 où les mêmes hêtres ont été observés). 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.  Si l’on excepte les années 2009, 2011 et 2016, la moyenne de défoliation du hêtre - oscillant entre 22 et 27% -  apparaît cependant relativement constante compte tenu des marges d’erreur.
Pour le chêne pédonculé, les valeurs moyennes de défoliation sont semblables à celles de la période 2012-2014 (22%) et inférieures à celles de 2015 (26%). En ce qui concerne le chêne sessile, le taux de défoliation moyen semble assez stable depuis 2013 et relativement faible (entre 11 et 14%).
Notons que les faibles taux de défoliation observés en 2014 sont à mettre en relation avec de fortes précipitations enregistrées cette année là durant la période estivale.
Cette évolution, sur un laps de temps encore limité, s’avère néanmoins difficile à interpréter compte tenu du nombre de facteurs susceptibles d’influencer le taux de défoliation d’un arbre (conditions de croissance et climat, fructification, circonférence du tronc, position par rapport aux arbres environnants, forme des branches à la cime …). 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, « effet observateur », etc.).
Il est par ailleurs délicat de comparer ces chiffres avec ceux notés dans les 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. Les valeurs de défoliation recueillies dans les régions voisines permettent néanmoins de fixer des ordres de grandeur. Ainsi, au niveau européen (30 pays), les défoliations moyennes observées en 2009 étaient d’environ 19% pour les hêtres et 24% pour les chênes. En 2014, les défoliations moyennes observées en Flandre étaient de 19% pour le hêtre et de 25% pour le chêne pédonculé (Sioen G. et al, 2015). Par ailleurs, en 2016, 41,9% des hêtres et 18,8% des chênes pédonculés présentaient plus de 25% de défoliation (site INBO, indicateur sur la part des arbres endommagés).  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).
En Région wallonne, la défoliation moyenne observée en 2013 était de 33% pour le hêtre, 35% pour le chêne pédonculé et 23% pour le chêne sessile; la proportion de feuillus présentant une défoliation supérieure à 25% était de 36%.

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

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).
Selon les chercheurs en charge du monitoring, la dégradation de la structure de la couronne des chênes pédonculés constatée entre 2014 et 2015 a été suivie d’une amélioration en 2016. Les chênes sessiles présentent quant à eux une bonne structure de la couronne depuis 2013 (ramification dense).

Distribution des chênes pédonculés et des chênes sessiles selon la structure de la couronne (2012-2016)

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2016

En ce qui concerne les hêtres, les observations réalisées depuis 2013 suggèrent une lente détérioration de la structure de la couronne. La fréquence des classes 6 et 7 (mortalité de branches) reste néanmoins très faible ce qui permet de conclure que l’augmentation de la défoliation constatée en 2016 n’est pas liée à une mortalité massive de branches mais à une plus faible densité de feuilles.

Distribution des hêtres selon la structure de la couronne (2012-2016)

Source : Earth and Life Institute Environmental Sciences (UCL), 2016

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 des couronnes des arbres a été intégré au système d’observation depuis la campagne 2014.
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 2016, le phénomène de décoloration a été très limité puisqu’il  ne concernait que 2% des hêtres (sur 10 à 25% du feuillage) et aucun chêne. Notons qu’au cours des 3 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 et ce, tant pour les hêtres que pour les chênes.

Mesures de gestion

Le plan régional de gestion de la forêt de Soignes, adopté en 2003, est actuellement en cours d’adaptation.  Ces révisions doivent notamment tenir compte de nouveaux éléments apparus au cours de cette dernière décennie : risques de dépérissement de certaines essences (dont plus particulièrement le hêtre) induits par la perspective du changement climatique, statut de zone Natura 2000 accordé à la forêt de Soignes, adoption par les trois Régions d’un « schéma de structure » définissant des grandes orientations et principes de gestion communs de la forêt ou encore, augmentation de la demande d’espaces verts récréatifs liée à la croissance démographique.