Depuis plusieurs années, des modèles mathématiques prédisent le dépérissement voire la disparition de certaines essences de notre territoire, comme le hêtre, promis à un avenir sombre car il est considéré comme essence inféodée aux milieux frais. Mais qu’en est-il de son potentiel adaptatif ? Pour répondre à cette question, les parcs du Massif central se sont intéressé au génome des arbres.
L’étude s’est focalisée sur quatre essences ; le hêtre Fagus sylvatica, les chênes pédonculé Quercus robur et sessiles Quercus petrea, le châtaignier Castanea sativa, et le sapin pectiné Abies alba. Les objectifs étaient multiples :
- Comparer et évaluer la diversité génétique entre les peuplements
- Caractériser l’hybridation entre les chênes
- Evaluer les effets de la gestion forestière sur la génétique
- Evaluer la composition génétique de peuplements cultivés de châtaigniers
- Evaluer l’impact de l’altitude sur la composition génétique du chêne
Ces recherches, conduites par l’INRAE, avaient pour but final d’emmener des éléments de gestion à destination des pouvoirs publics et des gestionnaires forestiers. Pour ce faire, les chercheurs ont analysé pour chaque essence ; le nombre d’allèles rares, l’hétérozygotie attendue (qui possède dans ses chromosomes deux gènes différents), le coefficient de consanguinité et la structure des populations.
Concernant le chêne, une hybridation récente, de 1ère génération et assez marquée (concernant 13% des individus) entre le chêne sessile et le chêne pédonculé en pied à pied a été décelée en Haut-Languedoc. Cette hybridation à été détectée malgré un faible échantillonnage (50 arbres par Parc). Ce qui peut induire une hybridation potentiellement plus forte en réalité mais non détectée. Les personnes en charge du prélèvement n’arrivaient pas forcément à identifier l’espèce (pédonculé ou sessile) des individus car les caractéristiques visuelles étaient trompeuses. Le brassage génétique permet de créer une diversité génétique et de soumettre de nouvelles combinaisons de gènes à la sélection naturelle. « Ce processus pourrait être un élément favorable à une meilleure adaptabilité des chênes » d’après les généticiens de l’INRAE.
Les châtaigniers inventoriés ont montré qu’ils ont tous une provenance locale, qu’ils soient en forêt ou en verger. Chaque population montre une structuration génétique singulière, propre à sa localisation. Sur le Parc de Millevaches, trois populations ont été étudiées : un verger géré par l’ONF à Soudeilles, un peuplement de châtaigniers à Bujaleuf, et un autre peuplement forestier sur la commune de Darnets. Le verger de Soudeilles est composé d’arbres non greffés. Les individus n’ont pas montré de variation du code génétique entre un prélèvement au dessus et en dessous de ce qui aurait pu passer comme un « renflement post-greffe ». Les populations inventoriées entre Millevaches et le Haut-Languedoc sont plus différentes entre elles que ne le sont les populations de chênes ou de hêtres entre elles et l’INRAE ne sait pas expliquer une différence aussi forte. Ils seraient intéressés de continuer les études et d’élargir la zone d’échantillonnage pour repérer l’origine de ces groupes génétiques.
150 hêtres ont été étudiés à travers 6 populations de la moitié sud de la France, dont 2 sur Millevaches : dans le SIEM de la Luzège (commune de Darnets) et dans le SIEM de la Molestie (commune de Pradines). Ces prélèvements ont été joints avec ceux d’une autre étude de l’INRAE (projet DIGEMAC) portant l’analyse sur un total de 19 peuplements, soit 475 arbres, allant de la Sainte-Baume (Alpes du sud) à la forêt de la Massane (Pyrénées orientales).
Aucune différence significative n’a été observée entre les populations de hêtres sur l’ensemble des 19 populations inventoriées. Tous les hêtres viendraient d’une lignée post-glaciaire d’origine pyrénéenne et ayant mis en place des adaptations particulières à la sécheresse. Cette absence de différence génétique entre les populations soutient l’hypothèse d’une grande homogénéité génétique à l’échelle des sites étudiés, liée à un flux génique important et à une histoire évolutive partagée entre les peuplements. A l’échelle européenne, la diversité génétique s’explique par la provenance des hêtre depuis plusieurs refuges glaciaires isolés. Les hêtres du sud-est de la France viendraient du même refuge.
Ce qui peut être interprété comme une mauvaise nouvelle (faible diversité génétique) peut aussi être interprété en indiquant que le hêtre a su s’adapter à des environnements différents sans faire de grosses variations au sein de son génome. Les conditions édaphiques (nature du sol) et climatiques entre les Alpes du sud, les Pyrénées et Millevaches sont très différentes, pourtant le génotype des hêtres n’a que peu varié entre ces zones.
L’analyse des gènes à montré un potentiel adaptatif très important ayant une variabilité assez importante pour reconstituer des populations par régénération naturelle. D’un autre côté, le degré de maturité et les modes de gestion semblent n’avoir aucun effet sur la diversité génétique. Les jeunes peuplements de hêtre auraient donc le même potentiel que les hêtraies matures. Ces résultats permettent d’envisager un avenir relativement favorable pour ces populations tant que les changements climatiques restent progressifs et modérés. La vitesse du changement climatique étant la grande inconnue qui déterminera beaucoup d’aspect des évolutions du vivant : animaux (dont l’humain) et végétaux.
Toutes modélisation climatique sur la répartition future des essences ne prenant pas en compte la plasticité génétique et le potentiel adaptatif des végétaux doit être regardée avec un œil critique. De plus, les relevés sanitaires (protocole ARCHI) montrent que les hêtres du Parc de Millevaches sont classés majoritairement en « sain » ou en « résilients » malgré différentes sécheresses printanières ou estivales de ces dernières années.
Comme pour le hêtre, le sapin pectiné a été inventorié sur 22 peuplements différents entre le Massif central et les Pyrénées, dont 2 sur Millevaches : dans la forêt domaniale de Viam et dans le SIEM de la Molestie (commune de Pradines). Essence montagnarde inféodée aux forêts tempérées humides d’Europe, il est naturellement présent entre 800m et 1500m d’altitude. Pour cette raison, il est naturellement peu présent sur le territoire du Parc de Millevaches, dont l’altitude varie entre 400m et 1000m d’altitude, mais a été massivement planté dans le cadre du Fond Forestier National, à partie des années 1950. Pour cette raison, il constitue un bon candidat pour l’étude du changement climatique dans le Massif central.
La vitalité des arbres a été évaluée via le protocole ARCHI et a montré que la très grande majorité des arbres étaient classés en « résilients » ou en « sain ».
Le premier résultat est que l’analyse génétique n’a montré aucun effet de la maturité sur la diversité génétique. La diversité génétique est globalement plus élevée dans les populations du Massif central car elles sont influencées à la fois par le génome « pyrénéen » et par le génome « alpin ». Le génome alpin était majoritaire dans les populations du Massif central. Une zone de transition apparaît cependant au sud du Massif central (voir figure 7). Certains gènes « voyagent » via les pollens et peuvent donc parcourir de plus grandes distances contrairement aux gènes qui sont présents dans les cônes. Entre les deux peuplements étudiés sur Millevaches, on note une différence significative de composition génétique. Le site de Mazaleyrat (Molestie) est composé d’individus affiliés majoritairement à une origine alpine alors que les individus de Viam montrent une forte proportion d’origine pyrénéenne, ce qui constitue une exception à l’échelle du Massif central. Probablement que les graines utilisées pour cette plantation provenaient d’une souche pyrénéenne. La diversité génétique y est plus élevée, ce qui peut constituer un levier d’adaptation au changement climatique. Cependant, il n’a été noté aucune différence morphologique ou sanitaire entre ces deux populations.
L’analyse entre l’ensemble des sites du projet montre une certaine différenciation entre les différentes populations. Cette augmentation de la différence montre que la distance géographique, les barrières écologiques (pentes, vents dominants, etc.) structurent une différence génétique régionale.
Perspectives et conclusion
Certains scientifiques, comme Marc-André Selosse (qui est venu présenter deux conférences sur le territoire du Parc en 2025), prônent une migration assistée locale. C’est-à-dire aller chercher des graines ou des plants d’essences originaires des sylvorégions les plus proches mais ayant quand même de légères différences avec les plants déjà présents sur le territoire.
Cette étude génétique va dans le même sens et tend à montrer qu’en France, les régions abritent une forte diversité génétique qui pourrait servir de levier à un brassage génétique contrôlé et ainsi diminuer le risque de dépérissement à l’échelle locale. Les modèles climatiques sur la survie des espèces doivent être regardés avec un œil critique et garder en tête l’incertitude de ces modèles et la non intégration des paramètres génétiques.
La régénération naturelle semble également être un excellent outil pour assurer au mieux l’avenir de nos forêts. Ajoutons ces conseils au respect de la biodiversité, garante de résistance et de résilience des écosystèmes, et nous mettrons ainsi toutes les chances de notre côté pour assurer la stabilité de nos forêts et de notre filière bois.
Le Parc tient à remercier Ipamac pour la coordination de l’étude en la personne de Marie Fougerouse et d’Estelle Chéné, mais aussi les collègues référents sur les autres Parcs naturels : Morgane Malard pour le Pnr du Livradois-Forez et Camille Hautefeuille pour le Pnr du Haut-Languedoc ainsi que tous les scientifiques et techniciens de l’INRAE ayant participés à cette étude : Caroline Scotti-Saintagne, Frédéric Jean, Olivier Lepais, Rémy Petit, Olivier Gilg, Mehdi Pringarbe, Elsa Masse, Jennifer Dudit, Anne Roig, Nasradin Touhami, Jean-Marie Ciappara.
Pour plus d’informations, de nouveaux articles sur la forêt du territoire sont disponibles dans le Journal du Parc d’octobre 2025.