Projet H2020 B4EST : SÉLECTION ADAPTATIVE POUR DES FORÊTS productives, durables et résilientes face au changement climatique
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2018 -2022
- Budget alloué 6.000.000,00 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto B4EST
L’objectif de B4EST est d’accroître la survie, la santé, la résilience et la productivité des forêts face au changement climatique et aux perturbations naturelles, tout en préservant la diversité génétique et les fonctions écologiques clés, et en favorisant une bioéconomie compétitive dans l’UE. B4EST fournira aux obtenteurs d’arbres forestiers, aux gestionnaires et propriétaires forestiers et aux décideurs politiques :
- Amélioration des connaissances scientifiques sur les profils d’adaptation et la productivité durable, ainsi que sur la valeur ajoutée des matières premières des espèces d’arbres européennes importantes pour la foresterie.
- Stratégies nouvelles et flexibles pour l’amélioration adaptative des arbres.
- Génotypes d'arbres à grande valeur adaptative et économique.
- Outils d'aide à la décision pour la sélection et l'utilisation du matériel forestier de reproduction (MFR) équilibrant la production, la résilience et la diversité génétique, y compris des études de cas développées avec des partenaires de l'industrie.
- Modèles de performance intégratifs pour guider le déploiement du FRM aux niveaux du peuplement et du paysage.
- Analyse économique des risques/bénéfices/coûts.
- Recommandations politiques.
B4EST s'appuiera sur les ressources développées dans le cadre de projets européens actuels et passés pour développer, en collaboration avec les sélectionneurs forestiers, les gestionnaires et propriétaires forestiers et l'industrie, des solutions opérationnelles qui améliorent l'adaptation des forêts au changement climatique et renforcent la compétitivité du secteur forestier européen. Pour répondre aux besoins géographiques, économiques et sociaux de la foresterie dans l'UE, B4EST travaillera avec huit conifères et feuillus (six indigènes et deux non indigènes) avec des programmes de sélection avancés (épicéa européen, pin sylvestre, pin maritime, peuplier, sapin de Douglas et eucalyptus) ou qui sont des études de cas de forêts menacées par des ravageurs (frêne) ou des produits non ligneux de valeur (pin parasol).
Notre approche générera un degré élevé d’intégration de données et de connaissances, y compris de nouveaux et multiples traits cibles et leurs compromis ; informations génomiques; évaluations temporelles et spatiales dans une large gamme d’environnements ; demandes des parties intéressées; et la perception du risque et de l’acceptabilité des nouvelles stratégies d’amélioration génétique par les propriétaires et les gestionnaires forestiers.
Pour aider les scientifiques et les professionnels de la foresterie à évaluer les impacts du changement climatique et à planifier des stratégies d'adaptation, l'outil de correspondance climatique et l'outil de réduction d'échelle climatique (https://b4est.eu/tools) offrent un accès gratuit et facile aux données climatiques historiques et futures. Des expériences génétiques révisées et nouvelles utilisant des normes de réponse à différentes échelles spatiales et temporelles ont identifié des facteurs environnementaux clés tels que le froid, la sécheresse et les stress biotiques, et ont confirmé une variation génétique significative pour la plasticité phénotypique des réponses importantes des arbres. Les nouvelles données climatiques ont été utilisées pour analyser les projections de performance des arbres dans les climats futurs, en mettant l’accent sur l’incertitude des prévisions et l’évaluation des risques.
Trois nouveaux outils de génotypage de 50 000 SNP ont été développés pour six espèces principales (Fraxinus spp, poplar spp, Picea abies, Pinus sylvestris, P. pinea et P. pinaster) et ont été commercialisés dans le monde entier. Les investissements importants dans le génotypage à l'échelle du génome ont permis une résolution sans précédent des structures génétiques des espèces, ce qui pourrait contribuer efficacement à la traçabilité du FRM. De plus, l’identification de nombreux polymorphismes liés à une adaptation spécifique pourrait rapidement bénéficier à l’enrichissement des populations reproductrices actuelles.
Le projet a étendu l’évaluation génomique à des espèces pour lesquelles les ressources manquaient, comme le frêne et le pin parasol. En tant que domaine émergent de l’évaluation génomique, l’inclusion des règles de réaction et des informations multi-omiques disponibles a démontré son intérêt potentiel. Les avantages légers à modérés de l’adoption du dépistage génomique observés dans les sept études de cas comprennent une précision accrue du dépistage, la possibilité de limiter les coûts du phénotypage multi-traits et une réduction significative du temps d’évaluation des candidats. De nouvelles lignes directrices de sélection soulignant les spécificités, les faiblesses et les perspectives des programmes de sélection actuels sont prêtes à être diffusées. Deux outils d’aide à la décision ont été développés, qui sont disponibles à la fois comme plateformes de recherche et comme outils opérationnels à l’usage des forestiers. Les contributions des parties prenantes et des utilisateurs finaux sur leurs préférences en matière de conception d’outils d’aide à la décision ont contribué au développement des outils. Le Guide du planteur est une initiative nordique conjointe pour le pin sylvestre et l'épicéa, qui vise à sélectionner des sources de semences optimales dans les pays nordiques, dans les conditions climatiques actuelles et futures. L'outil de simulation Luberon2 (https://b4est.eu/luberon2), disponible via la plateforme Capsis, a facilité l'étude des impacts de différents scénarios sylvicoles sur la diversité génétique lors d'événements de perturbation stochastiques.
Les quatre scénarios régionaux ont montré une grande diversité selon les régions en termes de défis majeurs liés à la durabilité des forêts et de la foresterie. Toutefois, la mise en œuvre d’un système amélioré de gestion forestière (GRF) semble jouer un rôle important pour relever ces défis dans toutes les situations. Une synthèse des obstacles réglementaires et des nouvelles opportunités pour la mise en œuvre de l’utilisation transnationale des FRM a été élaborée.
Avec 160 millions d'hectares en 2020, les forêts couvrent environ 39 % de la superficie terrestre de l'UE-28, ce qui est essentiel pour la conservation de la biodiversité, le stockage du carbone et l'approvisionnement en matières premières renouvelables pour la bioéconomie. Les forêts européennes connaissent un changement climatique rapide, caractérisé par une grande incertitude quant à son calendrier et à son ampleur. Le changement climatique accroît la vulnérabilité des forêts aux dommages et aux maladies, favorisant les menaces abiotiques et biotiques qui affectent la durabilité des forêts et entraînent de graves pertes économiques.
L’objectif stratégique de B4EST était d’accroître la résilience et la productivité des forêts face au changement climatique, tout en préservant la diversité génétique et les fonctions écologiques clés, et en favorisant une bioéconomie compétitive dans l’UE. Pour répondre aux besoins géographiques, économiques et sociaux de la foresterie en Europe, B4EST a souhaité travailler avec huit espèces de conifères et de feuillus à travers des programmes de sélection avancés ou des études de cas de forêts menacées par des ravageurs. Pour atteindre cet objectif, B4EST s'est fixé pour objectif de réaliser les avancées scientifiques, technologiques et de mise en œuvre suivantes :
- Améliorer la compréhension scientifique de la vulnérabilité des espèces aux perturbations majeures et des compromis entre production, résistance/résilience et capacité de reproduction. Les réponses des espèces et des populations aux tendances climatiques et aux perturbations majeures (gel, sécheresse, attaques biotiques) ont été apprises grâce à des tests génétiques sur le terrain à long terme, des expériences dans des environnements contrôlés et l’identification d’adaptations génétiques spécifiques. Bien que des compromis bien documentés entre la croissance, les performances de reproduction, la tolérance aux facteurs de stress abiotiques et biotiques et la qualité du bois dans différents environnements aient été confirmés, les nouveaux résultats n'ont montré aucune limitation évidente pour la sélection multi-traits.
- Diversifier le portefeuille de matériel forestier de reproduction (MFR), ce qui nécessite :
- L'identification des espèces, des pools génétiques et des génotypes pertinents.
- Définir la diversité génétique optimale pour préserver la capacité d’adaptation des forêts plantées dans des conditions de forte incertitude.
- L’élaboration de stratégies d’amélioration rentables et rapides qui répondent à la diversité et aux changements rapides des contextes environnementaux et économiques. Des efforts spécifiques ont été faits pour évaluer la capacité d’adaptation (variation génétique au niveau de la provenance et au niveau individuel) et les modèles de plasticité phénotypique en réponse aux facteurs de stress abiotiques (gel, sécheresse) et biotiques. Une approche conceptuelle de la sélection basée sur la performance du groupe (population) a été développée, et des études de simulation ont montré que des scénarios sylvicoles personnalisés basés sur la gestion de la diversité génétique pourraient aider à maintenir la performance au niveau du peuplement.
- Faciliter l’accès au portefeuille FRM pour les gestionnaires forestiers grâce à des outils d’aide à la décision et des recommandations. L’évaluation locale et régionale des vulnérabilités et des opportunités est essentielle pour identifier des stratégies d’adaptation efficaces. Les partenaires industriels du consortium ont abordé ce défi du point de vue de l’utilisateur final. Des lignes directrices pour la mise en œuvre et la gestion sylvicole de la gestion forestière améliorée ont été élaborées, en tenant compte des projections climatiques, des risques de perturbations naturelles et des exigences et de l’acceptation des utilisateurs finaux. Ceux-ci fournissent un lien vers les outils de décision développés et sont diffusés sur le site Web du projet et lors des événements des parties prenantes.
- Intégrer une vision à l’échelle du paysage et une analyse transnationale des risques, des coûts et des avantages du secteur forestier. Dans quatre régions européennes, des équipes de recherche, en collaboration avec les parties prenantes, ont identifié les défis et les objectifs les plus importants liés à l’utilisation de FRM améliorés et ont décrit des stratégies alternatives de mise en œuvre et de gestion qui sont actuellement en cours d’évaluation.
L'objectif de B4EST est d'accroître la survie, la santé, la résilience et la productivité des forêts face au changement climatique et aux perturbations naturelles, tout en préservant la diversité génétique et les fonctions écologiques clés, et en favorisant une économie bio-compétitive dans l'UE. B4EST fournira aux obtenteurs d’arbres forestiers, aux gestionnaires et propriétaires forestiers et aux décideurs politiques :
- Amélioration des connaissances scientifiques sur les profils d’adaptation et la productivité durable, ainsi que sur la valeur ajoutée des matières premières, dans les espèces d’arbres européennes importantes pour la foresterie.
- Stratégies d’amélioration adaptative des arbres nouvelles et flexibles.
- Génotypes d'arbres de grande valeur économique et adaptative.
- Outils d’aide à la décision pour la sélection et l’utilisation du matériel forestier de reproduction (FRM) tout en équilibrant la production, la résilience et la diversité génétique, y compris des études de cas élaborées avec des partenaires de l’industrie.
- Modèles de performance intégratifs pour guider la mise en œuvre de la FRM aux niveaux du peuplement et du paysage.
- Analyse économique des risques/bénéfices/coûts.
- Recommandations politiques.
B4EST s'appuiera sur les ressources développées par les projets européens passés et actuels pour développer, en collaboration avec les obtenteurs d'arbres, les gestionnaires et propriétaires forestiers et l'industrie, des solutions opérationnelles pour mieux adapter les forêts au changement climatique et renforcer la compétitivité du secteur forestier de l'UE. Pour répondre aux besoins géographiques, économiques et sociaux de la foresterie dans l'UE, B4EST travaillera avec huit conifères et feuillus (six indigènes, deux non indigènes) avec des programmes de sélection avancés (épicéa de Norvège, pin sylvestre, pin maritime, peuplier, sapin de Douglas, eucalyptus) ou qui sont des études de cas de forêts menacées par des ravageurs (frêne) ou des produits non ligneux de valeur (pin parasol).
Notre approche se traduira par un degré élevé d’intégration des données et des connaissances, impliquant de multiples nouveaux traits cibles et leurs compromis ; informations génomiques; évaluations temporelles et spatiales dans une large gamme d’environnements ; demandes des parties intéressées; et la perception du risque et l’acceptabilité des nouvelles stratégies d’amélioration par les propriétaires et les gestionnaires forestiers.
Les ressources forestières sont soumises à des pressions en raison du changement climatique, des espèces envahissantes et de la demande industrielle croissante. La sélection sélective d’arbres plus résilients pourrait contribuer à garantir que les forêts européennes conservent leur diversité et leur productivité. L’importance environnementale et économique des forêts est largement connue. Ils fournissent des habitats à une grande variété d’organismes vivants, aident à contrôler les précipitations, l’évaporation et le débit d’eau et préviennent l’érosion des sols. En outre, les forêts fournissent du bois d’œuvre, ainsi qu’une grande variété de produits forestiers non ligneux, tels que des fruits, des résines et des médicaments. Alors que l’Europe s’éloigne des combustibles fossiles, la demande en biomasse forestière devrait continuer à augmenter.
Cette tendance représente une menace pour les écosystèmes forestiers existants, qui sont déjà sous la pression du changement climatique et des espèces envahissantes sans prédateurs naturels. Les experts sont de plus en plus conscients de la nécessité de nouvelles stratégies d’adaptation pour préserver la multifonctionnalité de nos précieuses forêts. Renforcer la résilience des forêts L’objectif du projet B4EST, financé par l’UE, était de répondre à ces menaces en augmentant la résilience et la productivité des forêts grâce à des ressources génétiques forestières adaptées. Un aspect central de cette approche était la promotion d’un concept appelé nouvelle sélection adaptative. Cette approche prend en compte les impacts du changement climatique et la résilience de diverses espèces d’arbres, dans le but de promouvoir la biodiversité et une bioéconomie compétitive dans l’UE. « La nouvelle sélection adaptative est essentielle pour développer des stratégies forestières régionales et nationales d'atténuation et d'adaptation au changement climatique », explique Catherine Bastien, coordinatrice du projet B4EST à l'INRAE (France).
Le projet a débuté par une analyse complète de la capacité d’adaptation de plusieurs espèces d’arbres, indigènes et exotiques, dans les forêts européennes. Il s’agissait d’évaluer leur tolérance à divers facteurs de stress. Les informations génomiques et les outils génomiques ont ensuite été intégrés dans les stratégies de sélection, et les modèles de prédiction des performances ont été combinés avec des scénarios climatiques. Planification de stratégies d’adaptation pour les forêts Des lignes directrices ont été élaborées pour quatre régions européennes : les pays nordiques, les forêts écossaises, la chaîne côtière atlantique et les plaines inondables de l’Europe centrale et méridionale. Les équipes de recherche ont identifié les défis et objectifs les plus importants liés à l’utilisation de matériel de reproduction forestière amélioré et ont décrit des stratégies de gestion alternatives. « Le projet B4EST a permis une meilleure compréhension scientifique des espèces vulnérables au changement climatique et des compromis entre productivité, résilience et capacité de reproduction », explique Bastien. « Les nouveaux résultats n’ont montré aucune limitation évidente à la reproduction multi-traits, ce qui est une excellente nouvelle pour le développement de forêts hautement adaptatives. » Outils pour une meilleure gestion des forêts Le projet a également développé des outils pour aider les scientifiques et les professionnels de la foresterie à évaluer les impacts du changement climatique et à planifier des stratégies d’adaptation. Ces ressources, appelées Climate Matching Tool et Climate Downscaling Tool, sont téléchargeables gratuitement et offrent un accès facile aux données climatiques historiques et futures.
Trois nouveaux outils de génotypage ont également été développés pour six espèces d’arbres européennes importantes. « Deux autres outils d’aide à la décision ont été développés pour les forestiers », note Bastien. « Le guide du planteur se concentre sur le pin sylvestre et l'épicéa, pour aider les utilisateurs à sélectionner des sources de semences optimales pour les conditions climatiques actuelles et futures. » Un deuxième outil de simulation vise à aider les gestionnaires forestiers à étudier les impacts de différents scénarios climatiques sur la diversité génétique. Bastien et son équipe croient que ces connaissances et ces outils seront d’une grande utilité pour les gestionnaires forestiers et les décideurs politiques à l’heure où les impacts du changement climatique sont devenus une réalité. « Les experts forestiers, ainsi que les communautés de conservation, ont désormais accès à tous les progrès du projet, ainsi qu'aux directives de sélection mises à jour », a-t-il ajouté. « La sélection des arbres doit être organisée et réalisée de manière plus collaborative, et B4EST a fourni des informations actualisées et fondées sur la recherche pour aider à y parvenir. »
Une enquête sur les demandes de divers groupes sociaux pour une meilleure gestion durable des forêts (GDF) a révélé de grandes attentes en matière de stratégies d’adaptation telles que la diversification des espèces d’arbres, la régénération artificielle avec une GDF améliorée et l’enrichissement avec une GDF mieux adaptée aux changements climatiques futurs.
Pour répondre aux défis futurs, la sélection des arbres doit être organisée et réalisée de manière plus collaborative, tant au niveau national qu’européen. B4EST a fourni des informations actualisées et fondées sur la recherche pour la prise de décision et l'élaboration des politiques régionales, ainsi qu'une meilleure compréhension au niveau de l'UE de la diversité des défis et des solutions dans les différentes régions. Ces résultats ont été intégrés dans un briefing politique de l’UE et des pays nordiques, publié sur la plateforme Horizon Results. La communication sur le travail de B4EST se poursuivra après la fin du projet, le site Web, le blog et les plateformes de médias sociaux de B4EST servant de ressources centrales.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
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