Christian Du Brulle

Climat: les nuages se font torrides et on l’avait oublié

Durée de lecture : 5 min

L’Union européenne des géosciences (EGU) et l’Université de Liège arrivent au même constat général. On ne tient pas assez compte des nuages dans les modèles climatiques. Et ces incertitudes nuisent à la qualité des projections. Notamment en ce qui concerne les traînées de condensation laissées par les avions : ces longs rubans blancs qui se déroulent derrière leurs réacteurs. Mais aussi en ce qui concerne la fonte de la calotte polaire du Groenland.

« L’impact climatique des nuages produits par les traînées de condensation des avions pourrait tripler d’ici 2050 », estime l’AGU. « Dans de bonnes conditions, les traînées de condensation des avions peuvent s’attarder dans le ciel sous forme de cirrus: des nuages de glace qui peuvent emprisonner la chaleur dans l’atmosphère. Mais leur impact sur le climat a été largement négligé dans les programmes mondiaux de compensation des émissions de l’aviation. Alors que les cirrus de condensation ont contribué davantage au réchauffement de l’atmosphère que tout le CO2 émis par les avions depuis le début de l’aviation ».

Les « contrails » créent un déséquilibre 

Ces cirrus de « Contrail » (« condensation trail » en anglais) modifient la nébulosité globale, ce qui crée un déséquilibre dans le bilan radiatif de la Terre (appelé « forçage radiatif » ), ce qui entraîne le réchauffement de la planète. Plus ce forçage radiatif est important, plus l’impact climatique est important.

« En 2005, le trafic aérien représentait environ 5 % de tous les forçages radiatifs anthropiques, les cirrus de condensation étant le principal responsable de l’impact climatique de l’aviation », estime l’AGU.

« Il est important de reconnaître l’impact significatif sur le climat des émissions autres que les émissions de CO2, tel celui des cirrus, et de prendre ces effets en considération lors de la mise en place de systèmes d’échange d’émissions ou de systèmes tels que l’accord Corsia », estime la Dre Lisa Bock, chercheuse au Centre aérospatial allemand (DLR), qui vient de s’intéresser à cette question. “Corsia, le programme de l’ONU pour compenser les émissions de carbone du trafic aérien à partir de 2020, ignore les impacts climatiques de l’aviation qui ne sont pas liés au CO2″.

Impact quadruplé d’ici 2050

Son étude sur la chimie et la physique de l’atmosphère montre que l’on ne peut négliger ces impacts climatiques non liés au CO2. « L’augmentation du forçage radiatif des cirrus est due à la croissance du trafic aérien, qui devrait être 4 fois plus importante en 2050 par rapport aux niveaux de 2006, et à un léger déplacement des routes de vol vers des altitudes plus élevées, ce qui favorise la formation de cirrus de condensation sous les tropiques. L’impact sur le climat dû aux cirrus sera plus fort sur l’Amérique du Nord et l’Europe, les zones de trafic aérien les plus fréquentées du monde, mais il augmentera également de manière significative en Asie ».

“L’impact principal des cirrus de condensation est le réchauffement de la haute atmosphère au niveau du trafic aérien et le changement de la nébulosité naturelle. L’ampleur de leur impact sur la température de surface et peut-être sur les précipitations en raison des modifications des nuages n’est pas claire », précise la chercheuse.

Fonte accélérée pour la calotte groenlandaise 

À l’Université de Liège comme à celle de Bristol, les climatologues acquiescent. Leurs dernières recherches suggèrent également que la représentation des nuages dans les modèles climatiques est aussi importante voire plus importante que les incertitudes liées à la quantité d’émissions de gaz à effet de serre. Ils ont plus spécifiquement travaillé sur les projections de la fonte de la calotte glaciaire du Groenland.

On estime actuellement que la totalité de la calotte glaciaire du Groenland pourrait disparaître d’ici un millier d’années, élevant ainsi le niveau de la mer de plus de sept mètres si le réchauffement global dépasse 4°C pendant 1000 ans. Cependant, la plupart des projections futures concernant l’avenir de la calotte glaciaire du Groenland se concentrent sur l’impact de différents scénarios d’émission de gaz à effet de serre sur son évolution et ne tient pas assez compte de l’impact des nuages.

Effet additionnel de la microphysique des nuages

Les chercheurs liégeois et britanniques montrent, à l’aide du modèle MAR développé à l’ULiège, que la microphysique des nuages joue un rôle important en tant que gaz à effet de serre additionnel naturel et que, dans le cas de scénarios à fortes émissions, elle domine les incertitudes liées à la projection de la fonte de la calotte glaciaire.

La différence de potentiel de fonte provoquée par les changements de nébulosité provient principalement de la capacité des nuages à contrôler le rayonnement infrarouge à la surface de la calotte glaciaire. Ils agissent comme une couverture, amplifiant potentiellement la fonte d’un facteur deux si les nuages deviennent deux fois plus épais «optiquement».

« Les incertitudes liées à la fonte des glaces du Groenland, dues aux nuages, pourraient représenter jusqu’à 40 000 gigatonnes de fonte supplémentaire en 2100. Cela équivaut à 1500 ans d’approvisionnement en eau domestique des États-Unis ou à une élévation du niveau de la mer de 11 cm », indique l’Université de Liège.

Le Canada se rapproche des chercheurs de la Fédération Wallonie-Bruxelles

Durée de lecture : 4 min

En quelques jours, deux accords, entre d’une part Wallonie-Bruxelles International et le Canada et d’autre part entre l’Académie royale des Sciences de Belgique et le Québec, ont été signés à Bruxelles. Leur point commun? Faciliter les échanges entre scientifiques de part et d’autre de l’Atlantique.

L’accord signé cette semaine entre Wallonie-Bruxelles International et l’organisme de financement et d’organisation des mobilités de recherche au Canada, Mitacs, porte sur deux ans et concerne les chercheurs. Il s’agit d’un programme pilote qui doit permettre aux doctorants et postdoctorants des universités de la Fédération Wallonie-Bruxelles de mener un projet de recherche avancée de 12 à 24 semaines dans une université canadienne.

Dans le cadre de ce programme, dix bourses sont prévues chaque année pour les chercheurs de la FWB. Dix autres le sont également pour permettre à des chercheurs canadiens de venir en Wallonie ou à Bruxelles. Le montant de chaque bourse peut aller jusqu’à 4.000 euros environ (6.000 dollars canadiens).

Autour de l'Ambassadeur du Canada en Belgique, Mme Pascale Delcomminette (WBI) et le Dr Alejandro Adem (Mitacs), lundi à Bruxelles.
Autour de l’ambassadeur du Canada en Belgique, Mme Pascale Delcomminette (WBI) et le Dr Alejandro Adem (Mitacs), lundi à Bruxelles.

« Le premier appel débute ce 1er octobre », explique Pascale Delcomminette, Administratrice générale de Wallonie-Bruxelles International. « Je suis certaine que ce programme sera un succès. »

La sélection des projets sera réalisée en Belgique avec l’aide d’une commission externe et du Fonds de la recherche scientifique F.R.S-FNRS. Les premiers chercheurs pourraient déjà gagner le Canada dès janvier 2020. « L’idée est bien d’être agile », souligne le Dr Alejandro Adem, directeur scientifique et directeur général de Mitacs depuis 5 ans.

Intelligence artificielle

« Cet accord porte sur des projets de recherches et doit permettre de développer des liens entre nos deux écosystèmes d’innovation », précise ce docteur en mathématique, originaire du Mexique.

« Quand on parle d’innovation, aujourd’hui, au Canada, on pense d’abord au domaine de l’intelligence artificielle », explique-t-il. « Je pense que nous sommes parmi les plus en pointe dans ce domaine au niveau mondial. Les équipes les plus performantes se situant principalement à Montréal et à Toronto. A nos yeux, il est important que nous puissions offrir aux étudiants de nos partenaires, comme ceux de la Fédération Wallonie-Bruxelles, de pouvoir venir faire des stages dans ce domaine au Canada ».

Sciences humaines et sociales

Tous les domaines de recherche sont cependant concernés par ce nouveau programme. « Nous pensons que l’innovation doit bénéficier à l’ensemble de la population. Si nous nous intéressons beaucoup aux sciences dures et à celles de l’ingénieur, nous n’oublions pas pour autant l’innovation sociale et humaine », continue le Dr Adem. « En réalité, 20% de nos projets y sont consacrés, souvent de manière interdisciplinaire ».

Outre ce nouveau programme, rappelons aussi que WBI offre également des bourses de « longue durée » (bourses d’excellence) aux chercheurs de la FWB (doctorants et post doctorants) qui désirent parfaire leur formation à l’étranger.

Rendez-vous au Collège Belgique

L’accord signé en juin dernier entre l’Académie Royale de Belgique et le Ministère des Relations internationales et de la francophonie du Québec concerne pour sa part davantage le grand public. Il officialise la création d’une « Chaire du Québec » à l’Académie royale des Sciences, dans le cadre du Collège Belgique.

Robert Keating, sous-Ministre québécois (Ministère des Relations Internationale, à gauche) et le Pr Didier Viviers, Secrétaire perpétuel de l'Académie Royale de Belgique, signent le protocole d'accord concernant la Chaire du Québec.
Robert Keating, sous-Ministre québécois (Ministère des Relations Internationale, à gauche) et le Pr Didier Viviers, Secrétaire perpétuel de l’Académie Royale de Belgique, signent le protocole d’accord concernant la Chaire du Québec (Bruxelles, juin 2019).

Dans le cadre de cette chaire, deux doubles conférences données par des chercheurs québécois de renom (titulaires du « Prix du Québec », un des principaux prix scientifiques aux Québec) sont proposées à Bruxelles. La première s’est tenue en début d’année. Le Pr Gilles Brassard, inventeur de la cryptographie quantique y rappelait que la confidentialité sur internet n’existait pas.

La seconde est prévue mi-septembre. La Pre Miriam Beauchamp, neuropsychologue et professeure agrégée au Département de psychologie de l’Université de Montréal et chercheuse au Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine. Elle s’intéresse notamment au développement cérébral, cognitif et social du nourrisson, de l’enfant et de l’adolescent. Elle a reçu le Prix du Québec (Relève Scientifique) en 2017.

La confidentialité sur internet n’existe pas

On ne compte pas les pommes, les voitures ou les Schtroumpfs de la même manière

Durée de lecture : 5 min

La pensée mathématique est perçue comme le sommet du raisonnement abstrait. Mais nos connaissances du monde réel influencent la manière dont nous calculons. Au point, parfois, de piéger jusqu’à certains mathématiciens avec des problèmes du niveau de l’école primaire…

« Notre capacité à résoudre des problèmes mathématiques est influencée par des connaissances non-mathématiques, qui vont dans certains cas conduire à l’erreur », vient de constater une équipe de chercheurs francophones. Qui non sans humour précisent qu’on ne compte pas les pommes, les voitures ou les schtroumpfs de la même manière!

« À l’école, l’apprentissage des mathématiques se fonde généralement sur des exemples issus de la vie quotidienne », indiquent les chercheurs de l’université de Genève (Suisse) et de Bourgogne Franche-Comté (France). « Qu’il soit question d’ajouter des oranges et des pommes pour faire une tarte, ou de diviser une quantité de tulipes par un nombre de vases pour un arrangement floral, nous apprivoisons les mathématiques au travers d’exemples concrets. Mais dans quelle mesure ces choix d’énoncés influent-ils sur la capacité de l’enfant à utiliser les notions mathématiques en question dans de nouveaux contextes ? »

Ils ont donc testé la force de l’interférence de nos connaissances du monde sur le raisonnement mathématique en proposant douze problèmes à deux groupes distincts. Le premier était constitué d‘adultes ayant suivi un cursus universitaire standard. Le second était composé de mathématiciens.


Compter des animaux ou compter des centimètres

“Lorsque nous sommes confrontés à des nombres, nous avons tendance à les représenter mentalement soit sous la forme d’ensembles, soit sous la forme de valeurs sur des axes. «Nous avons créé six problèmes de niveau de l’école primaire qui peuvent être représentés par des ensembles, et six autres qui peuvent être représentés par des axes, mais tous ont exactement la même structure mathématique, les mêmes valeurs numériques et la même solution. Seul le contexte change», résume, dans un communiqué, Emmanuel Sander, professeur à la Faculté de psychologie et des sciences de l’éducation de l’Université de Genève.

Exemple de problème proposé par les chercheurs: les animaux.
Exemple de problème proposé par les chercheurs: les animaux.

Les participants devaient résoudre des énoncés de deux types. Soit il s’agissait de problèmes de soustractions visant à calculer un nombre d’animaux, le prix d’un repas au restaurant ou encore le poids d’une pile de dictionnaires (des éléments pouvant être groupés sous forme d’ensembles), par exemple : «Sarah a 14 animaux: des chats, et des chiens. Mehdi a 2 chats de moins que Sarah, et autant de chiens qu’elle. Combien d’animaux Mehdi a-t-il ?»

Le Schtroupf grognon est plus petit que… le Schtroumpf paresseux

Soit ils devaient résoudre d’autres problèmes où les soustractions permettaient de calculer la durée de construction d’une cathédrale, le trajet d’un ascenseur ou la taille d’un Schtroumpf (énoncés pouvant être représentés le long d’un axe horizontal ou vertical). Par exemple : «lorsqu’il monte sur une table, le Schtroumpf paresseux atteint 14 centimètres. Le Schtroumpf grognon mesure 2 centimètres de moins que le Schtroumpf paresseux et il monte sur la même table. Quelle hauteur atteint le Schtroumpf grognon? ?».

Ces problèmes mathématiques peuvent tous être résolus en un seul calcul: une simple soustraction. «Celle-ci est instinctive pour les problèmes représentés sur un axe (14 ‒ 2 = 12, dans le cas des Schtroumpfs), mais demande de changer de point de vue pour les problèmes fondés sur l’ensemble, pour lesquels nous cherchons plutôt à calculer la valeur individuelle de tous les groupes mentionnés, ce qui est impossible avec les informations fournies dans l’énoncé. Par exemple, dans le problème des animaux, nous essayons de calculer le nombre de chiens que possède Sarah, ce qui est impossible, alors que le calcul 14 ‒ 2 = 12 fournit directement la solution», continue Jean-Pierre Thibaut, chercheur à l’Université Bourgogne Franche-Comté.

Les scientifiques ont misé sur le fait que la solution allait être plus difficile à trouver sur les problèmes d’animaux que sur les problèmes de Schtroumpfs, malgré leur structure mathématique commune.

Exemple de problème proposé par les chercheurs: Obélix.
Exemple de problème proposé par les chercheurs: Obélix.


Quand les connaissances du monde font obstacle au raisonnement mathématique

«Nous avons présenté les douze problèmes aux deux groupes de participants. Chaque problème était accompagné de sa solution et les participants devaient décider si celle-ci était correcte ou si le problème ne pouvait pas être résolu», précise Hippolyte Gros.

Chez le groupe d’adultes non-mathématiciens, 82% ont répondu correctement pour les problèmes d’axes, contre 47% pour les problèmes d’ensembles. Dans 53% des cas, ils pensaient donc qu’il n’y avait pas de solution à l’énoncé, montrant leur incapacité à se détacher de leurs connaissances sur les objets mentionnés dans les énoncés.

Du côté des mathématiciens experts, 95% ont répondu juste pour les problèmes d’axes, mais ce taux chute à seulement 76% pour les problèmes d’ensembles! «Une fois sur quatre, ces experts estimaient qu’il n’y avait pas de solution à l’énoncé mathématique, pourtant d’un niveau d’école primaire! Et nous avons même montré que ceux qui trouvaient la solution aux problèmes d’ensemble restaient influencés par leur vision ensembliste, car ils étaient plus lents à résoudre ces problèmes que les problèmes d’axes», s’exclame le chercheur genevois.

Exemple de problème: les billes.
Exemple de problème: les billes.

Ces résultats démontrent l’impact crucial de nos connaissances du monde sur notre capacité à raisonner en mathématique et la difficulté de changer de point de vue à la lecture d’un énoncé. D’où l’importance de prendre en compte ce biais dans l’enseignement.

«On constate que la formulation d’un problème mathématique a un réel impact sur les performances, y compris celles des experts, et qu’on ne peut pas raisonner de manière totalement abstraite», poursuit Emmanuel Sander. Il convient donc de mettre en place des interventions scolaires qui s’appuient sur des méthodes permettant d’apprendre l’abstraction mathématique. «Il nous faut nous détacher de nos intuitions non-mathématiques en travaillant avec les élèves dans des contextes non intuitifs», conclut Hippolyte Gros.

 

La forêt de demain pousse à Marche-les-Dames

Durée de lecture : 7 min

Série (5/5) : “Auprès de mon arbre…”

Pour un saut dans le futur, rendez-vous au lieu-dit de la patte-d’oie. La forêt de Marche-les-Dames présente en effet les atours de la forêt diversifiée qui se rencontrera largement demain. Car le temps de la monoculture forestière est révolu. Les épicéas, sauvagement décimés l’an dernier par une invasion de scolytes, ne diront pas le contraire. Les changements climatiques se font d’ores et déjà sentir dans nos forêts. Et les attaques de pathogènes n’en sont qu’un volet. En espérant limiter la casse dans les prochaines décennies, des chercheurs et des gestionnaires forestiers se tournent désormais vers la forêt mélangée, assurée en grande partie par une régénération naturelle.

La forêt domaniale de Marche-les-Dames est une zone Natura 2000. Ici, les espèces exotiques sont interdites. Le chêne rouge ? Le châtaignier ? Ces essences ne sont pas les bienvenues. « On ne travaille qu’avec des espèces indigènes”, explique Xavier Vandevyvre, agent du DNF et gestionnaire de la forêt de Marche-les-Dames. “De plus, on ne peut pas introduire de résineux là où il n’y en avait pas précédemment. » Honneur est fait aux feuillus bien de chez nous.

Une sélection génétique naturelle

La nature a horreur du vide. L’espace laissé par un arbre prélevé est vite comblé par l’action de la régénération naturelle. C’est la meilleure façon pour voir s’installer des successeurs aptes à survivre aux changements climatiques. Un arbre sur pied produit des centaines de milliers de graines. Ayant lui-même survécu aux aléas climatiques, il a donc déjà été sélectionné génétiquement. Par la suite, les plantules issues de la germination de ses graines se livreront une concurrence entre elles et avec les plantules d’autres espèces. Les meilleures, les plus aptes, parviendront à entamer leur croissance. A la survenue d’une sécheresse, une nouvelle sélection naturelle s’opérera.

Cellule en régénération spontanée dans la forêt de Marche-les-Dames. © Laetitia Theunis
Cellule en régénération spontanée dans la forêt de Marche-les-Dames. © Laetitia Theunis

«  On mise donc sur une sélection génétique naturelle et de temps à autre, on introduira une espèce différente, contrôlée, par petites touches», précise Hugues Claessens, professeur d’écologie forestière et de gestion des ressources forestières au sein du département BIOSE (Biosystem Engineering) dans le centre de recherches TERRA à Gembloux Agro-Bio Tech.

L’alisier torminal, un bon candidat par rapport aux changements climatiques

C’est ainsi que dans une clairière, des arbrisseaux en ligne sont entourés d’un grillage les mettant à l’abri de l’appétit des cervidés. Ce sont des alisiers torminaux, des arbres appartenant au genre des sorbiers.« Cette essence, c’est le Graal des propriétaires forestiers, raconte Hugues Claessens.Il y a quelques dizaines d’années, les comptoirs des banques suisses étaient fabriqués avec ce bois doté d’un beau grain. Du coup, les riches en ont voulu. C’est un arbre qui s’est vendu à des prix de fou. »

Si aujourd’hui, la mode est passée, l’espèce demeure très intéressante. En effet,  elle est méridionale, a sa limite de dispersion en Belgique et on ne lui connaît pas encore de pathogènes. « On sait bien que le climat va lui devenir de plus en plus favorable, poursuit-il.C’est pourquoi beaucoup de gestionnaires forestiers installent des petites cellules d’adaptation progressive de la forêt, comme c’est le cas ici. » Celle de Marche-les-Dames a été plantée en 2005.

Plantation d'alisiers dans forêt de Marche-les-Dames © Laetitia Theunis
Plantation d’alisiers dans forêt de Marche-les-Dames © Laetitia Theunis

Le hêtre, arbre en voie de disparition

Parmi les jeunes alisiers, un merisier pousse bien droit. Aussi appelé cerisier sauvage, il produit un bois de qualité pour de la menuiserie de haut niveau. Jadis, son prix de vente a été très élevé, peut-être qu’un nouveau marché prometteur s’ouvrira à l’avenir. Dans les trouées d’enrichissement, on peut compter sur l’établissement naturel de cette espèce indigène.  Tout comme sur le bouleau verruqueux et le bouleau pubescent qui pousse préférentiellement en haute Ardenne. Tous deux sont des colonisateurs faciles dès qu’il y a une mise à blanc. Ou peut compter aussi sur l’érable, le chêne et le charme.

Quid du hêtre ?  Il est en train de disparaître de nos forêts. Le climat ne lui convient plus et cela va aller en s’empirant. Dans sa  thèse de doctorat, Nicolas Latte, désormais assistant de recherche en gestion des ressources forestières à Gembloux Agro-Bio Tech, a montré que, parmi les feuillus, le hêtre est une des espèces les plus sensibles aux changements climatiques. « C’est une essence qui ne supporte pas trop ni les sécheresses ni les canicules. Et quand ces deux événements ont lieu ensemble, c’est la catastrophe. 

Le changement climatique, favorable au tilleul

Par contre, le tilleul à petites feuilles tire clairement son épingle du jeu. « J’ai pu montrer que cette essence n’a pas du tout été impactée par le changement climatique ces 50 dernières années,  son accroissement est stable. Ses réactions au climat sont stables aussi. Le tilleul  a même tendance à s’améliorer, à « profiter » légèrement du changement climatique », poursuit-il. Bien qu’affectée par les années sèches, la croissance du tilleul à petites feuilles se restaure immédiatement l’année suivante. Cela s’expliquerait par un enracinement capable de mobiliser des ressources en eau dans les profondeurs du sol et les failles de la roche. Mais aussi par sa capacité à limiter sa transpiration pendant les journées trop chaudes, réduisant les pertes d’eau et évitant le dessèchement de ses tissus.

« Peut-être devra-t-on planter des tilleuls car cette essence est trop peu représentée dans la forêt actuelle. Mais avoir toutes les autres espèces sous la main, qui vont repartir en semis naturel, c’est une manière de s’adapter aux changements», dit Hugues Claessens.

Diversifiée, la forêt tient mieux le coup en cas de sécheresse

Voilà un an que Xavier Vandevyvre s’occupe de la forêt de Marche-les-Dames. Son prédécesseur a veillé de longue date à diversifier la forêt. Cesarbres en mélange ont-ils mieux résisté aux événements climatiques de ces dernières années ? « Oui, assure Hugues Claessens, quand il y a des coups de sécheresse on voit clairement ceux qui souffrent et ceux qui tiennent le coup. En 2018, c’était frappant. Le fait d’être dans une forêt diversifiée, ça limite la casse. »

Pour l’expliquer, plusieurs aspects entrent en compte. Le premier est écologique. Il s’agit de l’enracinement, différent selon les espèces, comme l’explique Nicolas Latte, en prenant deux espèces emblématiques en exemple :

Ensuite, les feuilles des différentes essences ne se décomposent pas à la même vitesse. En tombant sur le sol, elles forment la litière forestière. Celle-ci se transforme en humus riche en matières minérales au fur et à mesure que les feuilles se décomposent. Mais celles du hêtre prennent énormément de temps. Il faut compter environ deux ans avant que les minéraux qu’elles contiennent ne repartent dans le sol et puissent être utilisés par les arbres. Au contraire, le feuillage du bouleau se décompose très vite. Il redynamise donc beaucoup plus rapidement le cycle du sol. En cumulant ces deux particularités, les forêts mélangées sont en quelque sorte des forêts mieux nourries.

Moins de risque d’attaque de pathogènes

Aussi, les forêts mélangées donnent du fil à retordre aux pathogènes et diluent par là le risque de maladie. Prenons d’abord un contre-exemple : dans les monocultures d’épicéas, les scolytes sont à la fête. Trouver des arbres à grignoter est si facile, tous les voisins conviennent. Dans ces conditions, le nombre d’insectes ravageurs, même au départ d’un petit foyer, grimpe rapidement de façon exponentielle. Au contraire, dans les forêts mélangées, trouver un arbre hôte est bien plus difficile. Imaginons un pathogène du chêne, si son espèce fétiche est dispersée parmi des hêtres et des bouleaux, il la trouve moins facilement et finit par se perdre et se faire dévorer.

A l’avenir, il est à craindre que de nouveaux pathogènes arrivent en Belgique. Mais on ne sait ni quelle essence sera menacée ni quand cela arrivera. « Face à cette incertitude, la meilleure solution pour le forestier est de diversifier le plus possible », assure Nicolas Latte. Cela semble être un pari de bon sens face à un avenir climatique incertain.

Les arboretums à la rescousse

Durée de lecture : 5 min

Série (4/5) : “Auprès de mon arbre…”

L’épicéa va mal. Les scolytes ravageurs ne sont qu’un des multiples stress qui les accablent. Tant est que les spécialistes ne donnent pas cher de son avenir. Accablée par les multiples facettes du changement climatique, cette essence phare de notre industrie forestière pourrait disparaître de nos forêts. Face à cette prévision, des chercheurs de l’UCLouvain s’intéressent aux arboretums. Ils espèrent y trouver un remplaçant résineux à l’épicéa. De quoi rassurer l’industrie tout en diversifiant la forêt wallonne.

A la recherche du remplaçant idéal

Il ne fait aujourd’hui nul doute que l’épicéa est très sensible aux effets du changement climatique. Or l’essence est omniprésente en Wallonie. Elle représente près de 80% de l’ensemble de résineux au sud du pays, lesquels forment 43% de la forêt wallonne. Mais les choses sont en train de changer. La surface couverte par l’épicéa diminue drastiquement. Or la dynamique filière bois wallonne fonctionne majoritairement sur l’exploitation de cette essence. Il est urgent de lui trouver un substitut.

Sans compter que dans le contexte de changement climatique, une forêt saine est un puits de carbone. L’usage du bois comme matériau de construction permet en plus à cette séquestration de CO2 de durer dans le temps. Si cela ne va pas solutionner le problème du réchauffement, cela va au moins permettre de gagner du temps. Et si la solution venait de l’une des 204 espèces exotiques que les botanistes ont implantées dans les 27 arboretums belges au début du siècle dernier?

A Seraing, l’Arboretum de la Vecquée compte un hôte de marque, un séquoia géant venu de Californie. Mais ce n’est pas sur ce mastodonte que les chercheurs se sont concentrés. Sapin de Nordmann, Cyprès de Lawson et Thuya géant lui ont été préférés. C’est que, dans leur aire d’origine, ceux-ci présentent des caractéristiques intéressantes : ils sont résistants à la sécheresse et poussent rapidement tout en produisant du bois de qualité.

La dendrochronologie révèle l’adaptation des espèces exotiques à notre climat

Mais avant de les ériger en successeurs à l’épicéa, il faut d’abord tenter de s’assurer qu’ils tiendront le coup face aux bouleversements du climat à venir. Pour glaner quelques indices, des chercheurs explorent l’adaptation de ces 3 espèces exotiques à notre climat. A cette fin, ils remontent le temps vers le début du XXe siècle. C’est-à-dire au moment où ces essences ont été plantées.

Issus de 11 des 27 arboretums que compte la Belgique, tous centenaires ou presque, les résineux étudiés détiennent dans leur bois la mémoire de leur adaptation à notre climat. Pour en prendre connaissance, la dendrochronologie est une méthode de choix. Sans entrer dans les détails, il s’agit de prélever une fine carotte de bois sur les arbres vivants et d’en mesurer la largeur des cernes, c’est-à-dire la quantité de bois produite chaque année. Une méthode d’analyse d’inter-datation donne ensuite toutes sortes d’indices qui, mis en lien avec les données climatiques historiques, révèlent comment les arbres se sont comportés au fil du temps.

Carottage d'un Nordmann dans la forêt de Saint-Hubert © UCLouvain-ELIE
Carottage d’un Nordmann dans la forêt de Saint-Hubert © UCLouvain-ELIE

Au bout d’environ deux ans de recherche cumulés, où en est-on ? Pas moins de 251 arbres ont été carottés – 75 sapins de Nordmann, 99 cyprès de Lawson et 77 thuyas – et les multiples cernes de ces arbres centenaires ont été mesurés.

« On va désormais travailler sur les indices climatiques. Il s’agit de fouiller un peu plus dans le détail et de voir ce que l’on peut sortir comme info sur l’écologie de ces 3 espèces lorsqu’elles sont plantées en Belgique. Étant donné que depuis 25-30 ans, on est dans un contexte de changement climatique, il s’agit de voir si ces essences réagissent déjà. A partir de la croissance de chaque arbre, on étudie comment l’individu réagit à l’environnement d’une année à l’autre, en ping-pong”, explique Caroline Vincke, professeure de sciences forestières  au sein du Earth and Life Institute (ELIE) de l’UCLouvain l’UCLouvain, avant de préciser davantage cette recherche, soutenue par l’accord-cadre de recherches et vulgarisation forestière:

 

 

En effet, si le premier objectif est de trouver des espèces qui permettraient de diversifier la forêt wallonne et de remplacer l’épicéa là où il disparaît ou est moribond, on pourrait aussi imaginer de les implanter en mélanges. «  Ces espèces n’auraient alors pas vocation d’être très productives mais présenteraient un intérêt de plus pour l’écosystème ou aideraient l’épicéa à mieux tenir le choc. Ce sont des hypothèses. » 

Pas dans un milieu strictement forestier

En arboretum, les arbres vivent dans un milieu relativement protégé. Ils sont à mille lieues des conditions environnementales qui règnent dans les forêts. Là, la vie s’y fait en grands massifs, parfois denses, et les interactions avec les autres arbres sont multiples, qu’elles soient de compétition ou de coopération. Partant de cela, « nous allons devoir être prudents dans la façon d’interpréter les données ».

Autre limitation : seuls les arbres qui ont survécu aux événements du dernier siècle sont passés au crible. « On ignore combien sont morts dans l’aventure. On ne sait pas non plus à quelle vitesse ils ont poussé en hauteur – on pourrait le faire, mais ça nécessiterait de les abattre, donc ne va pas le faire -. » Par ailleurs, ce projet n’a pas pour vocation d’étudier les propriétés mécaniques du matériau bois ou de confirmer sa performance en tant que bois de structure. « Il sera nécessaire d’avoir des études complémentaires si on veut des confirmations. » Et si l’on veut élire rapidement un remplaçant à l’épicéa.

A Gedinne, on mise sur la diversification des essences

Durée de lecture : 6 min

Série (3/5) : “Auprès de mon arbre…”

Diversifier. C’est l’une des grandes stratégies d’atténuation des impacts du changement climatique en forêt. Leurs gestionnaires publics comme privés s’apprêtent à dire adieu aux forêts équiennes monospécifiques. C’est-à-dire dont les peuplements sont composés d’individus de la même espèce et du même âge. Ce changement de système cultural est une question de bon sens afin d’augmenter les chances de voir certains individus résister aux aléas climatiques à venir, tels que les sécheresses. Et donc d’éviter aux forestiers des pertes sèches massives, à l’image de ce qu’il advint suite à la crise des scolytes. Mais quelles essences mettre ensemble pour garantir un bon rendement?

Associer plusieurs espèces d’arbres pourrait permettre de répartir les risques climatiques à venir, d’utiliser les ressources nutritives de manière complémentaire, de profiter de sensibilités différentes aux aléas, le tout en révélant un rendement de bois intéressant. Au conditionnel, car en matière forestière, il n’est pas de loi générale, mais une multitude de cas particuliers. Quentin Ponette, professeur en écologie forestière à l’UCLouvain, a fait de cette thématique son cheval de bataille.

Une forêt wallonne expérimentale

A Gedinne, un terrain communal est planté d’une forêt expérimentale. Ce dispositif, connu sous l’appellation Forbio (FORest BIOdiversity and Ecosystem Functioning), est spécialement conçu pour tester les effets de la diversité des essences sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers. Deux sites frères sont situés en Flandre, l’un à Zedelgem, l’autre à  Hechtel-Eksel.

Peuplements mélangés dans trois forêts expérimentales © FORBIO-UCLouvain

Tous trois sont construits selon un quadrillage au sol délimitant une quarantaine de parcelles de 4,5 m de côté. Chacune abrite 9 arbres éloignés l’un de l’autre de 1,5 m. « On part d’un pool de 5 espèces ligneuses adaptées au site mais fonctionnellement différentes. » A Gedinne, il s’agit de l’érable, du chêne sessile, du hêtre, du mélèze hybride et du douglas, soit 5 espèces intéressantes pour l’industrie belge du bois.

« De là, on constitue différents niveaux de richesse : certaines placettes sont des monocultures alors que leurs voisines sont des peuplements de 2, 3 et 4 espèces. Et pour chaque niveau de richesse, il y a 5 types de compositions : 5 monocultures, 5 peuplements.Chaque espèce est donc présente à une fréquence similaire“.

Au total, à Gedinne, on dénombre plus de 30.000 arbres sur 8 hectares.

«  Entre espèces mélangées, il n’y a pas que des effets positifs, donc pas que de la coopération, il y a aussi de la compétition. Il est dès lors très important d’avoir des dispositifs suffisamment grands ; et ce, afin d’en tirer des infos en termes de gestion forestière qui puissent directement servir », explique le Pr Ponette,  qui s’occupe de la gestion du site expérimental de Gedinne.

Eclaircies, coupes diverses, la forêt expérimentale est entretenue comme s’il s’agissait d’une forêt de rente classique. L’un des objectifs est en effet de pérenniser la production de bois pour l’industrie dans un contexte de climat changeant.

Globalement, la réponse au mélange est positive, mais …

Les trois forêts belges expérimentant les peuplements mélangés ont été mises en place entre 2009 et 2012. Presque une dizaine d’années plus tard, quels enseignements peut-on en tirer ?

«Globalement, des études réalisées sur la croissance des arbres montrent que les mélanges sont plus productifs par rapport aux monocultures correspondantes. Si cela est vrai en moyenne, cet effet varie toutefois assez fort selon la composition spécifique. Il y a en effet de fortes disparités selon les espèces en présence », explique le Pr Ponette.

Pourquoi la productivité est-elle plus importante dans certains cas spécifiques ? Le spécialiste évoque l’importance des conditions du milieu :

 

De nombreuses questions cruciales attendent encore de trouver réponse. Le site expérimental est ouvert à tout chercheur qui souhaiterait y mener des recherches.

Parmi les siens ou en mélange, le chêne s’en fout

Dans un autre dispositif, hêtres et chênes ont été mélangés. Résultat ? Le hêtre bénéficie de la présence du chêne en termes de croissance. Autrement dit, il grossit plus vite. Par contre, quand survient un événement de sécheresse, il en souffre bien plus en mélange avec le chêne qu’en monoculture.

« Dans ce cas précis, l’augmentation de sa croissance, et de sa demande en ressources, le fragilise en quelque sorte. Notre hypothèse est qu’il devient moins capable de réguler sa transpiration quand il y a un problème de déficit hydrique. »

Quid du chêne ? Montre-t-il des avantages à être planté en mélange avec le hêtre ? « On n’observe ni de réponse en termes de croissance ni de réponse en termes de sensibilité à la sécheresse. Cela montre la complexité de ces études de mélanges. Il est difficile de mettre à jour une règle générale. »

Le couple hêtre – pin sylvestre sous la loupe européenne

Sous l’impulsion donnée par une action COST dénommée EuMIXFOR (European Network on mixed forests),  un large réseau européen de chercheurs en sciences forestières entend bien y voir clair sur les mécanismes sous-jacents. De la Suède à l’Espagne, en passant par la Belgique, l’Italie ou encore la Bulgarie, ce groupe dynamique a mis en place un vaste dispositif européen de triplets. Chacun est composé d’une première placette de hêtre en monoculture, d’une seconde de pin sylvestre en monoculture, et d’une troisième hébergeant le mélange des deux espèces.

 

© foretnature.be

L’étude des peuplements purs montre que les deux espèces utilisent l’eau de manière contrastée, le hêtre étant beaucoup moins économe que le pin sylvestre. Les associer dans un même peuplement peut modifier le fonctionnement de chacune. Résultat ? Si le mélange d’espèces est, en moyenne, bénéfique pour le hêtre ; le pin sylvestre, au contraire, pâtit de cette alliance.

L’effet du mélange est intimement lié à la disponibilité en eau. Dans des sites qui en sont bien pourvus,  le mélange d’espèces est, en moyenne, bénéfique pour le hêtre. Quant au pin sylvestre, au contraire, il souffre de cette alliance. Cela refléterait la forte compétition exercée par le hêtre dans ces conditions.

Lorsque le sol est sec, les deux espèces trouvent leur compte en étant en couple. Par contre, en cas d’épisodes ponctuels de sécheresse, le mélange n’améliore pas de manière systématique la résistance de leur peuplement.

Pas un remède miracle

Finalement, avec tant de fluctuations dans les réponses, l’avenir est-il aux forêts mélangées ? Pour répondre à cette question brûlante, Quentin Ponette, professeur en écologie forestière à l’UCLouvain est prudent.

« Concernant la sécheresse, certains ont avancé que le mélange était la panacée. Mais des études montrent que cela peut différer fondamentalement selon les conditions du milieu et selon les espèces associées. Les résultats  vont dans tous les sens. Ensuite, il faut pointer que l’effet du mélange est quand même limité : ce sont des effets qui jouent à la marge par rapport aux peuplements purs. On n’assiste pas à des augmentations de rendement de 50 %, c’est souvent beaucoup plus ténu. »

Le mélange d’espèces forestières ne serait donc pas un remède miracle face aux défis auxquels la forêt wallonne, et par extension européenne, sera confrontée. Néanmoins, « il s’agit d’une stratégie de gestion intéressante qui permet d’améliorer les performances des peuplements dans certaines circonstances. Et par là elle doit être envisagée en complément d’autres approches. Il y a de la place pour différentes stratégies d’adaptation par rapport aux changements climatiques », conclut le chercheur.

Les bois ont la mémoire du stress

Durée de lecture : 7 min

Série (2/5) : “Auprès de mon arbre…”

Un doux effluve de forêt envahit les narines. Sur les paillasses, des carottes. Pas des légumes, mais de fins tronçons de bois prélevés à l’horizontale de l’écorce jusqu’au cœur des arbres, à l’aide d’une tarière. Après séchage et polissage au microtome, les carottes sont placées dans des languettes rainurées en épicéa. Ces portoirs permettent de les observer plus facilement au binoculaire. Les cernes sont alors passés au crible, la quantité de bois produite chaque année est mesurée. La mémoire de l’arbre est ainsi scannée. Au laboratoire  des sciences forestières du Earth and Life Institute (ELIE) de l’UCLouvain, on s’intéresse aux multiples stress ressentis par les arbres. Car oui, eux aussi souffrent de ce mal du siècle. Et cela se lit dans leur bois.

Prélèvement d'une carotte de sapin de Nordmann dans la forêt de Saint-Hubert à la tarière à main. © UCLouvain-ELIE
Prélèvement d’une carotte de sapin de Nordmann à la tarière à main dans la forêt de Saint-Hubert. © UCLouvain-ELIE

Le chêne pédonculé a tout particulièrement retenu l’attention ces dernières années. C’est qu’en 2014, la situation était alarmante en Wallonie. Plus de 1000 hectares de chênaies étaient affaiblis. Dans le jargon, on dit qu’elles étaient « dépérissantes » : leurs arbres portaient peu de feuilles et poussaient très lentement. La mortalité s’élevait dans certains peuplements jusqu’à 80 %. Ce triste constat a été dressé lors d’une enquête menée par le Département de la Nature et des forêts (DNF) et l’Observatoire wallon de la santé des forêts.

Détail de la carotte prélevée à la tarière. © UCLouvain-ELIE
Détail de la carotte prélevée à la tarière. © UCLouvain-ELIE

Remonter le temps grâce à la dendrochronologie

Comment expliquer un tel drame ? Quels sont les stress subis par ces arbres qui les ont amenés petit à petit à passer de vie à trépas ? Voilà qui a occupé une équipe de chercheurs menés par Caroline Vincke, professeure de sciences forestières, grâce aux financements de l’Accord-cadre de recherches et de vulgarisation forestière. La dendrochronologie s’est vite imposée comme une méthode de choix.

« On voulait voir ce que les arbres avaient archivé comme information sur leur histoire. Et l’indicateur le plus probant pour cela, ce sont les cernes. Il s’agit de la quantité de bois produite par l’arbre en un an. Grosso modo, quand il est large, c’est que l’arbre allait bien cette année-là, qu’il a bien profité de son environnement. Par contre, quand le cerne est tout petit, c’est que pour une raison ou une autre, il a dû travailler au minimum. »

Par cette méthode, on peut également mettre au jour le contraste entre la quantité de bois qu’un arbre a fait au printemps et celle qu’il a produite en été. Et obtenir des informations plus détaillées encore : dans le bois de printemps, on peut compter le nombre de vaisseaux conducteurs que l’arbre a construit, mesurer leur surface et essayer d’en déduire sa capacité à conduire l’eau des racines jusqu’aux feuilles.

Carottes de bois séchant dans les languettes rainurées © Laetitia Theunis
Carottes de bois séchant dans les languettes rainurées © Laetitia Theunis

Des données météo historiques comme indices

Grâce à la dendrochronologie, les scientifiques peuvent affirmer qu’un arbre a subi un stress à un moment donné. Mais quel était la nature de ce stress ? Ici commence un autre volet de la recherche : collationner et analyser les données environnementales historiques. Notamment la météo. Depuis les années 60, l’IRM et d’autres organismes organisent un suivi assez fin de la météorologie wallonne.

« Bon an mal an, on peut, selon les périodes, calculer des indices de stress. Ça peut être un indice de gelée, d’intensité de l’hiver, de stress hydrique printanier, de stress hydrique estival, de la vitesse du vent. On parvient à convertir ces données météo en indicateurs de stress potentiels pour les arbres », explique Pr Vincke. Mais on ignore si les arbres souffrent davantage d’un stress aigu que d’une succession de petits stress chroniques, comme l’explique la scientifique :

 

Les stress biotiques historiques sont peu voire pas documentés

Par ailleurs, à la météo de jadis s’ajoutent d’autres dimensions environnementales historiques. Si les stress de type « climat » ou « sol »peuvent être simulés, il n’en est rien pour les attaques d’insectes et d’autres organismes vivants, comme l’explique le Pr Vincke :

 

Depuis 2014, l’Observatoire wallon de la santé des forêts organise des suivis concernant les attaques de pathogènes. « Dans 25 ans, les chercheurs en sciences forestières auront ces données historiques à disposition. Nous, quand on travaille dans le passé, on doit faire des hypothèses sur les stress biotiques, on se base sur les événements majeurs qu’on a pu recenser dans la littérature, et c’est tout. Il y a donc une part d’incertitude. »

Pour les chênes, le stress déclencheur a eu lieu dans le milieu des années 80

Devantave, Basse-Bodeux, Rienne et Louette. Quatre peuplements, sis sur des sites ardennais contrastés, ont été sélectionnés en 2014 pour étudier de près l’hécatombe des chênes pédonculés. Ces chênaies affaiblies et mourantes hébergeaient toutes des arbres quasi centenaires. Par leurs analyses dendrochronologiques, les chercheurs ont donc remonté le temps jusqu’au début du XXe siècle.

Leurs arbres ont été catégorisés en « sain », « dépérissant » et « mort » selon l’observation de leur houppier, c’est-à-dire de leur couronne. Lorsque l’arbre est en pleine santé, celle-ci est densément couverte de feuilles jusqu’à son extrémité. Si ce n’est pas le cas, c’est un symptôme révélant l’affaiblissement de l’arbre.

La recherche a permis de montrer que les chênes morts et affaiblis en 2014 ont commencé à montrer des signes de faiblesse dans le milieu des années 80. « Le dépérissement est donc un processus très lent. Il a été enclenché, plus que probablement suite à la très grosse sécheresse de 1976, laquelle a été suivie dans les années 80 par d’autres sécheresses et par plusieurs années avec des hivers très rigoureux. »

La suite des événements a conditionné leur devenir. Tous les autres stress – extrêmes ou chroniques – subis par la suite jusqu’en 2014 ont empêché les chênes affaiblis de récupérer et de se rétablir. Si les arbres possèdent normalement une réelle capacité à résister aux stress, la condition sine qua nonpour qu’elle s’exprime est de disposer d’une longue période de récupération dénuée de stress.

Mieux gérer la forêt en amenuisant les critères de vulnérabilité

Cette recherche permet de mieux comprendre la réaction des arbres aux stress répétés et donc de mieux gérer les forêts.

« Cette étude avait du sens, car on sait que l’environnement des arbres, qui est aussi le nôtre,  évolue en permanence et pas forcément dans un sens qui est rassurant. C’est-à-dire qu’on va vers des conditions climatiques inédites, avec une augmentation progressive de la température.  On l’observe déjà en Wallonie depuis au moins 15 ans, avec une diminution des précipitations au printemps et en été. On le mesure dans nos stations expérimentales. Les événements extrêmes, imprévisibles, comme 2018, 2017, au printemps 2011, il y a en a beaucoup”, explique Pr Caroline Vincke.

Ce changement climatique  s’accompagne d’une pollution qui est aussi un facteur d’affaiblissement des arbres. Il dérégule aussi le cycle des pathogènes : on ne sait pas trop bien lesquels vont apparaître, lesquels vont être rendus plus virulents, etc. Le contexte d’incertitudes est préoccupant car on ne connaît pas la capacité de récupération, d’adaptation des arbres. »

Et de conclure, « plus que jamais, il convient de s’assurer que les arbres soient plantés à un endroit qui leur convient aujourd’hui mais aussi compte tenu des risques futurs ; de s’assurer qu’ils soient  avec les bons compagnons (mélange avec d’autres espèces, NDLR) et de s’assurer qu’ils soient plantés selon la bonne densité (qui leur permet un accès aisé à l’eau et aux éléments minéraux, NDLR). » Les premiers stades d’une forêt, soit les 20 premières années, sont les plus fragiles. Gageons que les forestiers veilleront à leur chevet.

 

La forêt wallonne simulée par un demi milliard d’arbres virtuels

Durée de lecture : 4 min

Série (1/5) : “Auprès de mon arbre…”

La vie n’est pas un long fleuve tranquille. C’est vrai également pour la forêt wallonne. Au cours des dernières décennies, elle a connu des changements de composition rapide. En particulier une évolution rapide des épicéas qui perdent environ 27.000 hectares par an. En grande partie au profit des feuillus et du douglas. Face à ces bouleversements, il est de bon ton de s’interroger : quel est l’avenir de nos ressources forestières? Des chercheurs de l’ULiège ont développé un outil numérique pour apporter réponse, notamment au Département de la Nature et des Forêts (DNF) et aux industries qui dépendent du bois belge.

Mises bout à bout, les forêts wallonnes couvrent un tiers de la superficie de la région. Sur ces 556.200 hectares dévolus aux arbres, 475.200 hectares, soit 85 %, sont des peuplements appelés productifs. Ces forêts sont composées majoritairement de feuillus (57%), les résineux représentant quant à eux 43 % des espèces.

Pour les gérer durablement, il est essentiel de disposer d’informations sur leur évolution au cours du temps. Ce travail de fourmi est assuré par l’Inventaire Permanent des Ressources Forestières de Wallonie (IPRFW). Et ce, grâce à un réseau d’observations de plus de 11.000 placettes d’échantillonnage dont les arbres sont mesurés tous les 5 à 15 ans.

La forêt wallonne désormais simulée par 500.000.000 arbres

Mais voilà, aujourd’hui, tout va vite. Les opportunités économiques et les prises de décisions politiques ne peuvent pas attendre. Le réchauffement climatique est à nos portes et ses effets commencent à se faire sentir. Pensons au désastre causé en quelques mois sur les épicéas par l’invasion de scolytes. Il fallait donc parvenir à caractériser la ressource forestière et son évolution avec un pas de temps plus court. Sous la direction de Jacques Hébert, professeur en gestion des ressources forestières à Gembloux Agro-Bio Tech, Jérôme Perin s’y est attelé. Il a développé un modèle numérique robuste pour simuler l’évolution de la forêt wallonne : la totalité de la forêt wallonne est ainsi représentée par plus d’un demi-milliard d’arbres virtuels.

La forêt, c’est un ensemble hétérogène, difficile à modéliser. Les couches orthographiques aériennes qui existent sur toute la Wallonie ont tout d’abord été utilisées pour mettre à jour les inventaires permanents des ressources forestières de Wallonie.

« Nous avons ensuite modélisé la dynamique forestière, c’est-à-dire modélisé la manière dont les forêts évoluent. Les sources  de données sont à nouveau celles mesurées pour l’IPRFW. Ça représente 100.000 arbres mesurés environ entre 1994 et 2004. Les principaux processus sylvicoles que nous avons simulés sont la croissance, le recrutement, les éclaircies au niveau arbre et les coupes rases et les successions au niveau peuplement. Tous ces modèles ont ensuite été introduits dans un logiciel de simulation qui permet au départ d’inventaires de recréer une image virtuelle de la forêt wallonne. On recrée 100.000 peuplements virtuels de 5 ha chacun, ça représente 500 millions d’arbres simulés. C’est une simulation grandeur nature de notre ressource forestière », explique Jérôme Perin.

Et dans 30 ans ?

Par le passé, on a planté de moins en moins d’épicéas et de plus de en plus de douglas. Si cette tendance se maintient, de quelles ressources forestières disposera-t-on dans 30 ans ? Globalement, selon le modèle, dans les trois prochaines décennies, la ressource devrait augmenter d’environ 11 %, soit 14 millions de m³. Et ce, grâce essentiellement au douglas et aux feuillus, notamment le chêne, alors que les volumes disponibles en épicéa ne cesseront de diminuer de façon très sensible.

Il n’y aurait donc pas de bile à se faire au niveau de la production. En effet, si l’épicéa est en train de disparaître de nos forêts, il est néanmoins remplacé par du douglas, un résineux doté d’une meilleure croissance. « Notre modèle révèle que cela suffit à compenser la perte de croissance en épicéa (et sa disparition due aux scolytes, NDLR), rassure Dr Perin. Pour peu que l’industrie puisse passer de l’épicéa vers le douglas, on aura un maintien des volumes produits. » Nos forêts continueront donc à produire le bois résineux dont notre industrie a besoin. A condition du moins que le douglas ne subisse pas d’attaques ravageuses à l’instar de l’épicéa.

Un outil pour tester les politiques forestières avant de les appliquer

Outre apporter une vision prospective utile aux propriétaires forestiers publics et privés, cet outil de simulation permet de tester différents scenarii. « Par exemple, de tester l’effet à long terme de crises plus ponctuelles comme celle due aux scolytes, précise le chercheur,mais aussi l’effet sur l’évolution des ressources que pourraient avoir différentes politiques forestières qui seraient mises en œuvre ou envisagée dans le futur. » Par exemple, une modification du code forestier, une prime à la plantation ou la définition d’aires protégées. Le modèle tourne et a été validé. Il reste désormais au DNF à l’utiliser.

Les yeux et les oreilles de Daily Science (120)

Durée de lecture : 6 min

Un supercalculateur européen pour la Belgique, une exoplanète nommée « Belgium », feu vert pour BEWARE II, trois ours scandinaves ont pris leurs quartiers en Wallonie, l’UMons s’intéresse à la mer « XXL », les disques de gaz et poussières circumplanétaires sont la règle dans l’Univers…

À la rédaction de Daily Science, nous repérons régulièrement des informations susceptibles d’intéresser (ou de surprendre) nos lecteurs. Découvrez notre dernière sélection.

Un supercalculateur européen pour la Belgique

Le futur supercalculateur européen LUMI, qui sera installé à Kajaani (Finlande) coûtera au total 207,11 millions d’euros. La moitié sera financée par l’Union européenne, l’autre moitié par les pays membres du consortium EuroHPC, dont la Belgique qui s’est engagée à contribuer à hauteur de 15,5 millions d’euros via un effort commun du gouvernement fédéral et des trois Régions. En échange, les scientifiques belges auront un accès garanti à du temps de calcul, à la hauteur de leur contribution financière, soit 7,5 %.

LUMI sera un des supercalculateurs les plus compétitifs au monde, et le plus puissant en Europe. C’est une initiative de l’Union européenne et de 9 pays européens : Finlande, Belgique, République tchèque, Danemark, Norvège, Pologne, Suède, Suisse, Norvège et Estonie.

Cette machine sera environ dix fois plus puissante que le supercalculateur le plus puissant disponible actuellement en Europe, lequel est situé en Suisse. Elle atteindra une capacité de calculs de l’ordre de 200 pétaflops, soit l’équivalent de 600.000 ordinateurs de type MacBook Pro.

“Grâce à cette coopération, les chercheurs et les entreprises belges auront accès aux supercalculateurs et pourront ainsi accélérer leur recherche et déployer plus rapidement les innovations, au bénéfice de notre économie. À travers ce partenariat européen, la Belgique souhaite contribuer à redonner aux entreprises belges et européennes une place de leader technologique mondial” a estimé le ministre belge de l’Agenda numérique, voici quelques jours.

 

Une exoplanète nommée « Belgium » ?

Les Belges ont déjà largement marqué de leur empreinte la recherche et l’étude des exoplanètes. Il suffit de penser au système « Trappist » découvert par les astronomes liégeois pour s’en convaincre.

À l’occasion du centenaire de l’Union astronomique internationale, cette vénérable institution, qui fait la pluie et le beau temps (notamment en matière de nomenclature céleste officielle), a lancé un concours dans chacun de ses états membres. « NameExoWorlds » permet à chaque pays dans le monde de donner un nom à une exoplanète et à son étoile hôte.

Le Comité belge de pilotage IAU100 organise la sélection pour la Belgique. Tous les amateurs peuvent y aller de leurs propositions avant le 15 août 2019, via un formulaire en ligne. Bientôt une exoplanète « Belgium » ? L’exoplanète attribuée à la Belgique s’intitule actuellement HD49674b. Elle tourne autour d’une étoile de type naine jaune, située dans la constellation du Cocher.

 

Feu vert pour BEWARE II

La Commission européenne vient de donner son feu vert au projet wallon Beware II. Le premier projet de ce genre avait permis de faire venir en Wallonie plusieurs dizaines de chercheurs hautement qualifiés dans le cadre de la mobilité des cerveaux en Europe. Le nouveau programme devrait permettre l’engagement de 75 nouveaux chercheurs en Wallonie, pour plusieurs années. Comme l’indique le gestionnaire de ce programme au SPW Recherche, « Ils devront partager équitablement leur temps entre une PME et une université ou une haute école, ou centre de recherche ». L’appel à candidatures devrait être lancé après l’été.

 

Trois ours scandinaves ont pris leurs quartiers en Wallonie

Trois jeunes ours bruns européens mâles âgés d’un an et demi ont rejoint la Wallonie ces derniers jours. Deux d’entre eux proviennent du zoo de Copenhague, au Danemark, et le troisième du Boras Djurpark, en Suède. Tous sont nés en captivité et jouent désormais dans un vaste espace « la colline aux ours », dans le parc animalier de Han-sur-Lesse. Les trois oursons font partie d’un Stud-book européen (ESB). Il s’agit d’un livre généalogique d’une espèce. Le coordinateur de ce Stud-book rassemble toutes les informations concernant l’espèce dont il est chargé (naissances, morts, transferts, etc.) à travers tous les parcs animaliers européens.

 

 

L’UMons s’intéresse à la mer « XXL »

En ce début du mois de juillet, l’Université de Mons a mis le cap sur le littoral français. Pendant dix jours, elle présente à Nantes certaines de ses participations au projet MELISSA de l’Agence spatiale européenne, et ce dans le cadre de l’exposition la MerXXL.

Le projet MELISSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) étudie la possibilité de valoriser tous les déchets d’une mission spatiale pour répondre aux besoins vitaux des astronautes.

L’Université de Mons présente notamment à Nantes l’expérience BIORAT. Il s’agit d’un écosystème artificiel fermé réduit aux échanges gazeux (CO2 / O2) entre un photobioréacteur contenant la cyanobactérie « Arthrospira platensis » (spiruline) en culture continue et un compartiment consommateur (ou équipage) contenant des souris. Le dioxyde de carbone produit par les souris est consommé par les algues (processus de photosynthèse), il en résulte une production d’oxygène. L’oxygène est à son tour consommé par les souris.

Ce concept a été testé et validé en orbite, dans la station spatiale internationale, lors de la mission ARTEMISS, lors d’une expérience de trois semaines menée en 2017.

 

Les disques de gaz et poussières circumplanétaires sont la règle dans l’Univers

Une équipe internationale de chercheurs menée par l’Université de Monash (Melbourne/Australie), à laquelle a participé Olivier Absil, chercheur qualifié FRS/FNRS au STAR Research Institute de l’ULiège, prouve l’existence de disques de gaz et poussières qui entourent des planètes naissantes tournant autour d’autres étoiles que notre Soleil. Ces disques sont prédits par les modèles théoriques de formation planétaire depuis plusieurs décennies. Ils viennent d’être observés. Cette découverte permet ainsi de mieux comprendre comment les planètes géantes de notre système solaire se sont formées.

À noter : cette étude internationale menée par Valentin Christiaens, diplômé de l’ULiège et actuellement chercheur postdoctoral à la Monash School of Physics and Astronomy fournit les premières preuves de l’existence de disques circumplanétaires. L’étude qui vient d’être publiée s’est concentrée sur un système planétaire encore en cours de formation (âgé de quelques millions d’années seulement), situé à 370 années-lumière du système solaire.

Coup double pour la biostratégie wallonne

Durée de lecture : 5 min

Deux actualités importantes, bien qu’assez discrètes, de ces derniers jours, illustrent à merveille le dynamisme wallon en matière de recherche et d’innovation dans le secteur des sciences de la vie. Leurs acteurs-clés ? WELBIO et BioWin.

Quelques exemples parlent d’eux mêmes. Du côté de la recherche stratégique, on pointera notamment ces trois projets Welbio. Mieux comprendre les mécanismes de formation des tumeurs et des métastases à l’ULB. Mettre en lumière la manière dont les virus s’accrochent à la surface des cellules qu’ils infectent à l’UCLouvain. Ou encore, comprendre les règles qui régissent la formation des vaisseaux lymphatiques dans des situations pathologiques à l’Université de Liège. Trois projets d’excellence. Et pour cause! Ils ont été sélectionnés par un jury international via le FNRS dans le cadre de son Fonds spécialisé de la Recherche Fondamentale Stratégique et subventionné (FRFS).

Quatorze nouveaux projets de recherche

En réalité, une série de 14 nouveaux projets de recherches universitaires viennent d’être sélectionnés par ce jury. Ces projets bénéficieront au cours des deux prochaines années de financements de la Région wallonne s’élevant à 7,5 millions d’euros dans le cadre du WELBIO. Cette asbl est en réalité un Institut interuniversitaire de recherche dans les domaines des sciences de la vie qui a été mis sur pied en 2009. Sa mission : soutenir la recherche fondamentale stratégique en vue d’en valoriser les découvertes vers des applications industrielles dans tous les champs de la biotechnologie.

À ces 14 nouveaux projets, il faut également ajouter 14 autres projets, déjà en cours, qui seront également financés pour deux années supplémentaires par le WELBIO. Au total, l’effort wallon dans ce domaine s’élève donc à une quinzaine de millions d’euros. Une somme importante, qu’on peut par exemple comparer aux 13,3 millions récoltés cette année par le Télévie.

 

Les chercheurs WELBIO à partir du 1er octobre 2019
Les chercheurs WELBIO à partir du 1er octobre 2019.

 

« Concrètement, WELBIO soutiendra et accompagnera donc de nouveaux projets de recherche fondamentale dans des domaines tels que la biologie du cancer, l’immunologie, l’immuno-oncologie, la microbiologie, le système vasculaire, les maladies neurologiques, le microbiote intestinal, le diabète et la cardiologie », indique l’asbl. « Ces projets pourront conduire au développement de nouveaux médicaments, traitements ou diagnostics (p.ex. : cancer, maladies auto-immunes, réaction du greffon contre l’hôte, maladie de Parkinson, diabète, obésité, résistance aux antibiotiques, infections virales, maladies cardiovasculaires) ainsi que vers des applications biotechnologiques ». La valorisation des résultats de la recherche reste un des axes stratégiques de cette structure wallonne.

BioWin flirte avec Paris

L’autre actualité du moment est également wallonne et… internationale. Cette fois c’est plutôt du côté des entreprises du secteur que viennent les bonnes nouvelles. Le pôle de compétitivité wallon BioWin a en effet décidé de se rapprocher encore un peu plus de son partenaire français Medicen Paris, pour le plus grand bénéfice de leurs membres respectifs.

Medicen Paris Region (Paris Ile-de-France) et BioWin (Wallonie), deux pôles de compétitivité leaders européens dans l’innovation en santé, viennent de mettre en place d’un partenariat unique en Europe pour proposer à leurs membres une adhésion croisée.

Les organisations souscrivant à cette adhésion croisée bénéficieront d’un accès privilégié aux acteurs des deux écosystèmes, de l’accompagnement pour l’élaboration de projets de R&D collaboratifs ainsi que de l’orientation vers les meilleurs guichets de financement. Nombre d’adhérents des deux pôles sont reconnus au niveau européen pour leur excellence, tant pour la recherche clinique (APHP, Institut Jules Bordet,…) que pour la production industrielle de solutions thérapeutiques innovantes (Baxter, Microsoft, GSK, Sanofi…).

Cet engagement est d’ores et déjà partagé par six adhérents (trois français, trois belges) qui ont souscrit à l’adhésion croisée, à l’instar de la filiale belge de la société américaine Baxter, qui voit dans cet accord une opportunité pour accéder à un nouveau marché ainsi qu’à de nouveaux partenaires innovants. Parmi les autres sociétés ayant bénéficié de l’adhésion croisée, on compte Oncodesign, Valotec, HalioDx, Delphi Genetics et DNAlytics.

Complémentarité et masse critique

« La conclusion de cet accord d’affiliation croisée entre deux pôles de compétitivité est assez unique en Europe. Il prend tout son sens puisque les écosystèmes de Medicen et BioWin présentent de belles complémentarités », indique Sylvie Ponchaut, Directrice générale de BioWin, dans un communiqué. « En augmentant notre masse critique, nous renforçons notre compétitivité, pour le plus grand bénéfice de nos membres qui trouveront de nouvelles opportunités de recherche et d’affaires. »

Créé en 2006, BioWin, le pôle de compétitivité santé de Wallonie compte 234 entités membres en 2018, dont de nombreuses entreprises, cinq centres de recherche, cinq universités, 15 hautes écoles et centres de formation. On y retrouve aussi des fondations et des incubateurs. Le pôle BioWin a dans son portefeuille actuel 47 projets de R&D labellisés pour un montant de 144 millions d’euros dont 113 proviennent des subsides de la Wallonie.

« Ce partenariat marque une nouvelle étape dans le rapprochement de nos deux écosystèmes académiques, entrepreneuriaux et industriels », explique de son côté Stéphane Roques, Délégué général de Medicen Paris Region. « Avec le principe de l’adhésion croisée, nous favorisons la mise en commun des expertises et des besoins en vue de faire émerger les champions européens de la médecine du futur. »

Medicen Paris Region, créé en 2005, est un pôle de compétitivité des technologies innovantes en santé qui regroupe plus de 450 membres (start-ups, entreprises, organismes académiques, hôpitaux et collectivités). Depuis sa création, il a permis la commercialisation de 80 produits et a labellisé 335 projets qui ont été financés par des investissements totalisant 1,9 milliard d’euros, dont 708 millions d’euros d’aides publiques.