Since its creation in 1961, the Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE-CNRS) is dedicated to studying major environmental issues : biodiversity, global planetary changes and sustainable development. Researches focus for a large part on Mediterranean and tropical ecosystems, with the aim to provide scenarios of future ecosystem changes and scientific strategies for ecosystem conservation and restoration.
In 1984, researchers from the CEFE started long-term ecological studies of the holm oak forest managed by the National Forest Service (ONF) near Puéchabon (Hérault, France). First objectives concerned stand structure and growth analysis. With the 1997 Kyoto protocol, European countries have been committed to report precise carbon accounting, including forest ecosystem carbon stocks, and research questions have evolved toward ecosystem functioning and biogeochemical fluxes. Global climate change questions have then arisen and more researches have been conducted to study the ecosystem response to climate change, and particularly to increasing drought.
Since 2000, Puéchabon is one of the referenced sites of the Carboeuroflux network, Carboeurope-IP, and the site is now part of the French network ORE FORET, of the European infrastructure ICOS and of the global network FLUXNET. These different programs and infrastructures aim at surveying continuously the fluxes of carbon and water exchange between the atmosphere and the terrestrial ecosystem.
In 2003, several manipulative experiments started with the MIND project (Mediterranean INcreasing Drought) financed by the European Union. Rainfall exclusion and thinning were applied to simulate climate changes and study the effects of increasing drought and management practices on forest-atmosphere carbon and water exchange.
This experiment has been functioning continuously since then through successive European projects (IMECC, ExpeER), and is currently supported by the French alliance Allenvi and the European infrastructure AnaEE.
Rainfall manipulation experiments in Puéchabon culminate in 2007 with a project testing the effects of extreme seasonal drought on tree functioning and on the carbon and water cycle (ANR Drought+ project).
Depuis sa création en 1961, le Centre d’Écologie Fonctionnelle et Évolutive (CEFE-CNRS) est dédié à l’étude des thèmes environnementaux majeurs dont la biodiversité, les changements globaux à l’échelle de la planète et le développement durable. Les recherches sont généralement centrées sur les écosystèmes méditerranéens et tropicaux, dans le but de fournir des scénarios concernant le changements futurs des écosystèmes et les stratégies scientifiques pour la conservation et la restauration des écosystèmes.
En 1984, des chercheurs du CEFE ont mis en place des études à long terme sur la forêt de chêne vert de Puechabon (Hérault, France) gérée par l’ONF. Le premier objectif concernait l’étude de la structure du taillis et sa croissance. A la suite du protocole de Kyoto en 1997, les pays européens ont dû fournir un bilan Carbone complet comprenant les stocks de carbone des forêts, ces questions ont évolué vers l’étude du fonctionnement et des flux des écosystèmes. Les questions concernant les changements du climat global se sont précisées et ont conduit à de nouvelles recherches sur la réponse de l’écosystème au changement climatique et particulièrement à l’augmentation de la sécheresse.
Depuis 2000, le site de Puéchabon fait partie des réseaux européens Carboeuroflux, Carboeurope-IP, depuis 2002 du réseau national SOERE F-ORE-T, le site est aussi intégré dans l’infrastructure européenne ICOS et dans le réseau global FLUXNET. Ces différents programmes et structures ont comme but commun le suivi en continu des flux de carbone et d’eau entre l’atmosphère et les écosystèmes terrestres.
A partir de 2003, dans le cadre du projet européen MIND financé par l’union européenne, une exclusion de pluie combinée à une éclaircie ont été mise en place. Elles simulent les changement climatiques futurs et étudient les effets de l’augmentation de la sécheresse et des pratiques sylvicoles sur les échanges de carbone et d’eau entre l’atmosphère et le taillis de chêne vert. Ces expérimentations fonctionnent en continue depuis 2003 et ont été financées depuis par des projets européens (IMECC, ExpeER). Actuellement l’alliance française Allenvi et le projet d’infrastructure européenne AnaEE, soutiennent financièrement ce projet.
A partir de 2007 et dans le cadre de l’ANR Drought+, une nouvelle exclusion de pluie a été construite, elle a pour but de tester les effets du sècheresse saisonnière extrême sur le fonctionnement des arbres et les cycles du carbone et de l’eau.
The Puéchabon experimental site is located in the Puéchabon State Forest (43°44’30”N, 3°35’40”E, elevation 270 m) on a flat area 35 km North-West of Montpellier in the South of France. The Puéchabon State Forest has been managed as a coppice for centuries and the last clear cut was performed in 1942. Vegetation is largely dominated by the overstorey tree Quercus ilex whose percent cover is greater than 80%. The leaf area index is about 2.9 m2 m-2, and the tree height is about 5.5 m. In 1999, the density of resprouted stem was 8500 ± 600 stems per ha, the percentage of stem with DBH < 4 cm was 11% and 46% for DBH > 7 cm. In 2015, the density of resprouted stem is 4700 stems per ha, the percentage of stem with DBH < 4 cm is 7% and 56% for DBH > 7 cm. The above-ground biomass is about 11800 g dry matter m-2.
Understorey species compose a sparse shrubby layer with the main species being Buxus sempervirens, Phyllirea latifolia, Pistacia terebinthus and Juniperus oxycedrus.
The area has a Mediterranean-type climate. Rainfall occurs mainly during autumn and winter with about 75% between September and April. Mean annual precipitation is 916 mm with a range 550-1549 mm recorded over the previous 30 years. Mean annual temperature over the same period is 13.2 °C respectively.
This forest grows on a rocky soil from hard Jurassic limestone filled with clay. Because of the large fraction of rocks and stones in the soil profile available water cumulated over 4.5 m depth averages only 150 mm. As a consequence of this small soil water reserve, the vegetation undergoes very frequent drought stress during the summer.
Le site expérimental de Puéchabon est situé à 35km au Nord-Ouest de Montpellier (Hérault) dans la forêt domaniale du village de Puéchabon (43°44’30”N, 3°35’40”E, altitude 270 m) sur un plateau. La forêt domaniale a été gérée en taillis pendant des siècles et la dernière coupe à blanc a eu lieu en 1942. La végétation est largement dominée par le chêne vert (Quercus ilex) qui représente plus de 80% du couvert. L’indice foliaire est de 2.9m2/m2 et la hauteur moyenne des arbres est d’environ 5.5m. En 1999, on comptait 8500+-600 brins par hectares alors qu’en 2015 il ne restait que 4700 brins/ha. Les tiges de moins de 4 cm de diamètre représentent 7% et celle de plus de 7cm représentent 56% des brins. On estime la biomasse aérienne à 11800g de matière sèche par m2. Le sous bois se compose de buissons dont les principales espèces sont le buis, la filaire, le pistachier térébinthe et le genévrier oxycèdre (Buxus sempervirens, Phyllirea latifolia, Pistacia terebinthus and Juniperus oxycedrus). Le site est soumis à un climat méditerranéen caractéristique, les pluies tombent généralement en automne et en hivers alors que les étés sont secs. Les précipitations annuelles sont de 916 mm dont 75% tombent de septembre à avril. On note une forte variabilité interannuelles des précipitations, en effet sur les trente dernières années on a mesuré un minimum de 550mm et un maximum de 1549 mm. La température annuelle est de 13.2°C. La forêt pousse sur un sol caillouteux composé de calcaire du Jurassique dont les fissures sont remplies par des argiles. A cause de la grande quantité de cailloux et de rochers, la réserve en eau est de seulement 150mm sur les 4.5 premiers mètres de profondeurs. Cette faible réserve en eau du sol fait que la végétation subie de forts stress hydriques récurrents en été.