FONA - "Interactions Forêt ONgulés Activités humaines"

Le Contexte

Les populations de cerf élaphe (Cervus elaphus), de chevreuil (Capreolus capreolus) et de sanglier (Sus scrofa) connaissent une forte expansion numérique et géographique en France depuis les années 1970. Après une longue période de restauration des populations avec des effets mineurs et généralement très localisés sur le milieu forestier, ces augmentations suscitent de nouvelles questions.
•    Quels effets ces populations ont-elles sur la biodiversité du sous-bois et le renouvellement des essences forestières en particulier ?
•    Quels sont les moyens à mettre en œuvre pour adapter la gestion de ces populations à différentes entités territoriales ?

Le renouvellement de la forêt en présence d’ongulés sauvages

Après des décennies de capitalisation de la ressource bois en forêt, les enjeux économiques et les aléas climatiques actuels incitent la filière forêt-bois à intensifier l’exploitation forestière. Ce processus accompagné par une politique forestière volontariste (Plan National Forêt-Bois 2016-2026) préconise un accroissement des récoltes de bois et un renouvellement précoce des forêts.

Dans ce contexte, la pression d’herbivorie exercée par les ongulés sauvages sur les essences forestières induit un risque de perturbation grandissant. Ce frein agit en premier lieu sur la phase de renouvellement de la forêt pour se répercuter ensuite sur le déroulement des itinéraires sylvicoles.

Nos travaux concernent l’étude des paramètres démographiques (survie, croissance) de différentes essences forestières afin de caractériser leur capacité de résistance et de résilience aux effets des herbivores. Ces connaissances ont pour vocation d’alimenter des modèles de dynamique de croissance des peuplements forestiers mais également de construire des outils d’aide au diagnostic de l’impact sylvicole des ongulés à des échelles multiples (peuplement, massif, région). Il s’agit de proposer des éléments de jugement nécessaires à l’accompagnement du renouvellement de la forêt en compatibilité avec les objectifs sylvicoles, les fonctions environnementales de la forêt mais également les enjeux climatiques.

Pour en savoir plus :

• Mårell, A., Hamard, J.-P., Pérot, T., Perret, S., Korboulewsky, N. 2018. The effect of deer browsing and understory light availability on stump mortality and sprout growth capacity in sessile oak. Forest Ecology and Management 430:134-142. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.08.015
• Laurent, L., Mårell, A., Balandier, P., Holveck, H., Saïd, S., 2017. Understory vegetation dynamics and tree regeneration as affected by deer herbivory in temperate hardwood forests. iForest - Biogeosciences and Forestry 10:837-844. https://doi.org/10.3832/ifor2186-010
• Laurent, L., Mårell, A., Korboulewsky, N., Saïd, S., Balandier, P. 2017. How does disturbance affect the intensity and importance of plant competition along resource gradients? Forest Ecology and Management 391:239-245. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.02.003
• Bideau, E., Maublanc, M.L. Picot, D., Hamard, J.P., Ballon, P., Gerard, J.F. (2015). Short-term browsing by roe deer has little effect on survival and growth of sessile oak seedlings. Scandinavian Journal of Forest Research 31(1) : 40-45. https://doi.org/10.1080/02827581.2015.1054873

Les effets des ongulés sauvages sur la biodiversité des écosystèmes forestiers

Ce thème aborde les effets des ongulés sauvages sur le fonctionnement et la biodiversité d'écosystèmes terrestres diversifiés (prairies, forêts ou toundra). Nous étudions les effets directs de l’herbivorie sur la démographie des plantes (e.g. anémone, ronce, chênes), la dynamique des communautés végétales (plantes vasculaires et bryophytes du sous-bois) et la sylviculture (régénération forestière). Nous utilisons des dispositifs expérimentaux de mise en défens (enclos/exclos), des gradients d’herbivorie spatiaux et temporels (naturels et simulés) et de la modélisation. Nous traitons les effets directs et indirects de l’herbivorie sur les interactions plantes-plantes (compétition, facilitation) et sur d'autres composantes de l'écosystème dans le contexte du changement des pratiques sylvicoles, du changement climatique ou de la surabondance d’animaux.

Pour en savoir plus :

• Boulanger, V., Dupouey, J.-L., Archaux, F., Badeau, V., Baltzinger, C., Chevalier, R., Corcket, E., Dumas, Y., Forgeard, F., Mårell, A., Montpied, P., Paillet, Y., Picard, J.-F., Saïd, S., Ulrich, E. 2018. Ungulates increase forest plant species richness to the benefit of non-forest specialists. Global Change Biology, 24:e485–e495. https://doi.org/10.1111/gcb.13899
• Laurent, L., Mårell, A., Balandier, P., Holveck, H., Saïd, S., 2017. Understory vegetation dynamics and tree regeneration as affected by deer herbivory in temperate hardwood forests. iForest - Biogeosciences and Forestry 10:837-844. https://doi.org/10.3832/ifor2186-010
• Boulanger, V., Baltzinger, C., Said, S., Ballon, P., Picard, J.F., Dupouey, J.L. (2015). Decreasing deer browsing pressure influenced understory vegetation dynamics over 30 years. Annals of Forest Science 72:367-378. https://doi.org/10.1007/s13595-014-0431-z

Le rôle fonctionnel des ongulés sauvages

Ce thème aborde les processus écologiques associés aux ongulés sauvages comme les interactions trophiques (herbivorie, prédation) et leurs effets en cascade, la zoochorie et l'ingénierie physique. Ces processus affectent la dynamique spatiale et temporelle de la flore et le fonctionnement des écosystèmes. A la fois consommateurs sélectifs de plantes et proies pour les prédateurs, les ongulés sauvages créent de l’hétérogénéité (e.g. flux orientés de nutriments et diaspores, modifications physico-chimiques du sol) au sein de leurs domaines vitaux et à l'échelle de la population. Leurs impacts sont d’autant plus importants que ces espèces ont des capacités de mouvement importantes, consomment une large gamme de plantes, et sont extrêmement flexibles, avec des capacités d’adaptation rapides à leur environnement. En effet, alors que le rôle des ongulés dans le fonctionnement des écosystèmes est largement déterminé par leurs comportements spatiaux et alimentaires, ces derniers sont eux-mêmes grandement influencés par les activités humaines, la structure et l’hétérogénéité du paysage, avec des conséquences en cascade sur les processus écologiques et sur la distribution spatiale des services et disservices associés. C'est pourquoi nous nous intéressons également à l'écologie du mouvement de ces grands herbivores, pour but de mieux comprendre leurs rôles et impacts sur les écosystèmes. Par ailleurs, afin de mieux prédire la distribution spatiale et temporelle des impacts, il apparaît également important de tenir compte de l'hétérogénéité individuelle observée dans ces patrons au sein des populations d'ongulés.

Pour en savoir plus :

Garrido, P., Mårell, A., Öckinger, E., Skarin, A., Jansson, A., Thulin, C.-G. 2019. Experimental rewilding enhances grassland functional composition and pollinator habitat use. Journal of Applied Ecology 56:946-955. https://doi.org/10.1111/1365-2664.13338

Milotić, T., Baltzinger, C., Eichberg, C., Eycott, A.E., Heurich, M., Müller, J., Noriega, J.A., Menendez, R., Stadler, J., Ádám, R., Bargmann, T., Bilger, I., Buse, J., Calatayud, J., Ciubuc, .C., Boros, G., Jay‐Robert, P., Kruus, M., Merivee, E., Miessen, G., Must, A., Ardali, E., Preda, E., Rahimi, I., Rohwedder, D., Rose, R., Slade, E.M., Somay, L., Tahmasebi, P., Ziani, S., Hoffmann, M. 2019. Functionally richer communities improve ecosystem functioning: Dung removal and secondary seed dispersal by dung beetles in the Western Palaearctic. Journal of Biogeography 46:70-82. https://doi.org/10.1111/jbi.13452

Baltzinger, C., Karimi, S., Shukla, U. 2019. Plants on the move: hitch-hiking with ungulates distributes diaspores across landscapes Frontiers in Ecology and Evolution 7:38. https://doi.org/10.3389/fevo.2019.00038
Cocquelet, A., Mårell, A., Bonthoux, S., Baltzinger, C. & Archaux, F. 2019. Direct and indirect effects of ungulates on forest birds' nesting failure? An experimental test with artificial nests. Forest Ecology and Management 437:148-155. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.01.025

Karimi, S., Hemami, M.R., Esfahani, M.T., Baltzinger, C. 2018. Complementary endozoochorous seed dispersal by large mammals in the Golestan National Park, Iran. Seed Science Research 8:294-302. https://doi.org/10.1017/S0960258518000351

Karimi, S., Hemami, M.R., Esfahani, M.T., Baltzinger, C. 2018. The role of Brown bear (Ursus arctos) in the plant seed dispersal of Golestan National Park. Iranian Journal of Applied Ecology 7:29-42. http://ijae.iut.ac.ir/article-1-870-en.html
Liehrmann, O., Jégoux, F., Guilbert, M.A., Isselin-Nondedeu, F., Saïd, S., Locatelli, Y. & Baltzinger, C. 2018. Epizoochorous dispersal by ungulates depends on fur, grooming and social interactions. Ecology and Evolution 8(3): 1582-1594. https://doi.org/10.1002/ece3.3768

Milotić, T., Baltzinger, C., Eichberg, C., Eycott, A. E, Heurich, M., Müller, J., et al. 2018. Dung beetle assemblages, dung removal and secondary seed dispersal: data from a large-scale, multi-site experiment in the Western Palaearctic. Frontiers of Biogeography 10 :e37829. https://doi.org/10.21425/F5101-237289

Pellerin, M., Picard, M., Saïd, S., Baubet, E. & Baltzinger, C. 2016. Complementary endozoochorous long- distance seed dispersal by three native herbivorous ungulates. Basic and Applied Ecology 17(4): 321-332. https://doi.org/10.1016/j.baae.2016.01.005

Picard, M., Chevalier, R., Barrier, R., Boscardin, Y. & Baltzinger, C. 2016. Functional traits of seeds dispersed through endozoochory by native forest ungulates. Journal of Vegetation Science 27(5): 987–998. https://doi.org/10.1111/jvs.12418

Albert, A., Auffret, A., Cosyns, E., Cousins, S., D'hondt, B., Eichberg, C., Eycott, A., Heinken, T., Hoffmann, M., Jaroszewicz, B., Malo, J., Mårell, A., Mouissie, M., Pakeman, R., Picard, M., Plue, J., Poschlod, P., Provoost, S., Schulze, K.A., Baltzinger, C. (2015). Seed dispersal by ungulates as an ecological filter: a trait-based meta- analysis. Oikos 124(9) : 1109-1120. https://doi.org/10.1111/oik.02512
Albert, A., Mårell, A., Picard, M., Baltzinger, C. (2015). Using basic plant traits to predict ungulate seed dispersal potential. Ecography 38:440-449. https://doi.org/10.1111/ecog.00709

Picard, M., Papaïx, J., Gosselin, F., Picot, D., Bideau, E., Baltzinger, C. (2015). Temporal dynamics of seed excretion by wild ungulates: implications for plant dispersal. Ecology and Evolution 5(13): 2621-2632. https://doi.org/10.1002/ece3.1512

La gestion intégrée des populations d’ongulés sauvages et leurs effets

La recherche d’un équilibre forêt-gibier s’inscrit dans l’objectif de gestion durable et multifonctionnelle des forêts. A partir du concept de la gestion adaptative, nous nous engageons dans des projets participatifs de type recherche-action où sont associés les gestionnaires de la forêt, les gestionnaires de la faune sauvage, les administrations et les scientifiques. L'acquisition et le partage de connaissances, l’expérimentation et le dialogue constituent les bases d’une évaluation collective des savoir-faire, indispensable à la prise de décisions concertées et à l’émergence d’actions partagées. Les réflexions menées s’appuient sur les indicateurs de suivi des populations animales, les indicateurs forestiers et sylvicoles mais également sur les démarches de concertation entre acteurs.

En matière d'expérimentation, de nouvelles approches sont à tester. En effet, la gestion cynégétique des populations d'ongulés sauvages ne suffit plus toujours à contenir leur accroissement et leurs impacts sur l'environnement. Il convient donc d'envisager des solutions complémentaires dans une optique de gestion durable des populations et des territoires. Des approches basées sur la modification des patrons comportementaux des animaux, dans un contexte de paysage de la peur, doivent aujourd'hui être évaluées.

Pour en savoir plus :

• Bonnot, N. C., Couriot, O., Berger, A., Cagnacci, F., Ciuti, S., De Groeve, J. E., Gehr, B., Heurich, M., Kjellander, P., Kroschel, M., Morellet, N., Sonnichsen, L., Hewison, A. J. M. 2020. Fear of the dark? Contrasting impacts of humans versus lynx on diel activity of roe deer across Europe. Journal of Animal Ecology 89:132-145. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13161
• Gehr, B., Bonnot, N.C., Heurich, M., Cagnacci, F., Ciuti, S., Hewison, A.J.M., Gaillard, J.M., Ranc, N., Premier, J., Vogt, K., Hofer, E., Ryser, A., Vimercati, E., Keller, L. 2020. Stay home, stay safe-Site familiarity reduces predation risk in a large herbivore in two contrasting study sites. Journal of Animal Ecology. https://doi.org/10.1111/1365-2656.13202
• Baltzinger et al. (Eds.) 2019. Habitats forestiers et forêts Habitées. Actes de colloques « Habitats forestiers et forêts Habitées » 26-27 mars 2019, Chambord, France, 17 articles, numéro spécial de la Revue Forestière Française, 4-5, p. 329-541. http://documents.irevues.inist.fr/handle/2042/70807
• De Groeve, J., Cagnacci, F., Ranc, N., Bonnot, N.C., Gehr, B., Heurich, M., Hewison, A.J.M., Kroeschel, M., Linnell, J.D.C., Morellet, N., Mysterud, A., Sandfort, R., Van De Weghe, N. 2019. Individual Movement - Sequence Analysis Method (IM-SAM): characterizing spatio-temporal patterns of animal habitat use across landscapes. International Journal of Geographical Information Science 1-22. https://doi.or/10.1080/13658816.2019.1594822
• Baltzinger, M., Mårell, A., Deconchat, M., Barrier, R. 2018. Open game fences and their socio-spatial effects: Placing red deer, placing humans, managing territories. TRACE ∴ Finnish Journal for Human-Animal Studies 4:28-61. https://doi.org/10.23984/fjhas.67671
• Baltzinger, M., Mouche, J., Blondet, M., Hautdidier, B. 2016. Political ecology de l’engrillagement forestier privé en Sologne : quels sont les enjeux socioenvironnementaux au cœur du conflit ? Natures Sciences Sociétés 24:97-108. https://doi.org/10.1051/nss/2016017

Figure 1. Présentation schématique des interactions étudiées

La Problématique

Nous étudions les effets directs et indirects des ongulés sauvages notamment, mais également des rongeurs, sur les écosystèmes forestiers et périforestiers. Nos travaux fournissent les bases scientifiques pour la gestion des populations d’ongulés sauvages et de leurs habitats, tenant compte des conséquences socio-économiques des impacts et des services rendus par leur présence.
Nous consolidons notre approche de l’empreinte écologique des ongulés sauvages au sein de mosaïques paysagères, en intégrant les attentes sociétales à l’échelle d’entités territoriales cohérentes et en déterminant comment les ongulés sauvages peuvent contribuer au fonctionnement et à la biodiversité des écosystèmes terrestres ainsi qu’à leur restauration.

Nous abordons les 4 thèmes suivants :
•    Renouvellement forestier : Comment adapter le renouvellement de la forêt en présence d’ongulés sauvages dans un contexte de changement climatique ?
•    Biodiversité : Quels sont les effets des ongulés sauvages sur le fonctionnement et la biodiversité des écosystèmes forestiers ?
•    Rôle fonctionnel : Par quels mécanismes les ongulés sauvages modifient-ils la dynamique des écosystèmes ?
•    Gestion intégrée : Quels outils proposer pour faciliter la gestion des populations d’ongulés sauvages et maîtriser leurs effets sur le milieu ?

Composition de l'équipe (personnels permanents)

Les Projets (en cours et les 5 dernières années)

•    SyCoMore (2021-2024) : Sylviculture de précision et connectée
•    ReForest (2016-2021) : Garantir le renouvellement de la ressource forestière en assurant l’équilibre forêt-gibier
•    COSTAUD (2016-2018) : Contribution des ongulés au fonctionnement de l’écosystème et aux services rendus à Chambord
•    EquiForCe 76 (2015-2016) : Analyse du processus de pilotage de l'équilibre forêt-cervidés en Seine-Maritime
•    DYSPERSE (2012-2015) : Dynamique spatiale et temporelle d'engrillagement en Sologne et services écosystémiques
•    DIPLO 1 (2009-2011) et DIPLO 2 (2012-2014) : Dispersion des plantes par les ongulés sauvages : approche comparative de trois vecteurs le cerf, le chevreuil et le sanglier
•    OPTMix (2011-) : Oak Pine Tree Mixture experiment