L'état du feuillage : le déficit foliaire, un outil pour caractériser la vitalité des arbres

Le déficit foliaire est une estimation de la perte en feuillage des arbres (notée de 0 à 100%). Cet indicateur intègre tous les aléas pouvant affecter les arbres.

C'est dans les feuilles, siège de la photosynthèse, que l'eau, les éléments minéraux puisés dans le sol et le dioxyde de carbone (CO2) de l'air, se rencontrent pour former les composés nécessaires à la vie de l'arbre. En cas de diminution du feuillage des arbres, suite à des incidents climatiques (sécheresses, grêles, tempêtes...), à des attaques d'origine animale (insectes...), végétale (gui...), de champignons, à des problèmes d'alimentation en minéraux ou en eau dans le sol, à des perturbations humaines (tassement des sols, pollutions...), les possibilités de croissance, de reproduction, voire de survie peuvent être affectées.

Le suivi du déficit foliaire représente un outil intéressant pour évaluer l'état de santé des arbres et sa dynamique en réponse aux stress environnementaux jusqu'à un dépérissement éventuel.

Lorsque le déficit foliaire augmente, cela signifie que l'état de santé de l'arbre se dégrade ; au contraire quand il diminue cela traduit une amélioration.

Entre 1997 et 2023 (pas d'observation en 2003), nous remarquons une tendance à la hausse du déficit foliaire pour presque toutes les essences mais avec des variations selon les zones géographiques. 2022 et 2023, sont les années avec les plus forts déficits de la période.

Pour le pin maritime, le déficit foliaire reste assez stable au fil du temps (autour de 20%).

Comme le pin maritime, le pin sylvestre montre une tendance relativement stable au cour du temps avec un déficit autour de 10-15%. Mais un pic a été enregistré en 2021 avec 25%.

Pour le chêne pédonculé nous notons une relative stabilité entre 1997 à 2020 (20-30%). Puis, à partir de 2021 une nette augmentation fait son apparition pour atteindre un maximum de 40% en 2023.

Il est moins important pour le chêne sessile, variant aux alentours de 20-25%, avec comme pour le chêne pédonculé un maximum pour l'année 2023 (35%).

Le hêtre a longtemps connu un déficit foliaire limité, autour de 15-20% de 1997 à 2012. A partir de 2013, nous observons une augmentation qui culmine à 40% en 2023.

Le Douglas montre la même tendance que le hêtre, avec 5-10% de déficit de 1997 à 2012, suivi d'une augmentation atteignant 30% en 2023.

Pour l'épicéa commun, le déficit foliaire est très faible (5%) sur la période 1997-2005, puis un premier palier est franchi en 2006 avec 10% jusqu'en 2010, suivi d'un second (15%) entre 2011 et 2014 et d'un troisième (20%) entre 2015 et 2018. A partir de 2019, le déficit augmente chaque année pour atteindre 35% en 2022. Une forte mortalité est aussi observée pour cette essence, avec 2 sites complétement ravagés par les Scolytes en 2022 dans les Ardennes, en 2023 dans la Montagne Noire et d'autres partiellement touchés dans le Jura et le Massif Central.

Comme pour l'épicéa commun, le sapin pectiné connait une augmentation du déficit foliaire par paliers, mais avec un niveau initial plus important de 10% entre 1997 et 2006. Le premier palier est franchi en 2007 avec environ 15% jusqu'en 2010, suivi d'un second (20%) entre 2011 et 2017. A partir de 2018, le niveau monte à 25%, avec un maximum de 30% en 2022.

Carte des tendances du déficit foliaire (de 1997 à 2023), dans les peuplements du réseau RENECOFOR

Différents facteurs sont à l'origine des pertes foliaires, mais les principaux paramètres expliquant les variations de déficit foliaire d'une année à l'autre sont liés à l'alimentation des arbres en eau. Généralement ce sont les années suivant des sécheresses pour lesquelles on observe une augmentation du déficit foliaire. Mais il y a des cas où le phénomène est inversé, avec une augmentation du déficit foliaire suivant une année pluvieuse.

Au sujet de l'alimentation en eau des arbres, la quantité de précipitation n'est pas le seul facteur à observer. Il faut aussi tenir compte de la capacité de stockage en eau du sol. Car, une sécheresse n'aura pas le même impact sur les arbres selon qu'ils soient installés sur des sols présentant une faible ou une forte capacité de rétention en eau, voire un engorgement temporaire empêchant les racines de respirer.

En moyenne, on observe une croissance moindre en diamètre chez les arbres présentant un déficit foliaire plus élevé. Par rapport à des arbres parfaitement sains, cette diminution est visible dès les premiers stades de déficit foliaire et elle s'accentue en proportion des pertes de feuillage (1% de perte foliaire ≈ 1% de perte de croissance). Cette baisse de croissance entraine une chute de productivité des forêts et diminue leur capacité de stockage du carbone atmosphérique (CO2), qui est l'un des gaz à effet de serre à l'origine des dérèglements climatiques.