1 Introduction

Les chénaies de la forêt domaniale de Vierzon composées de chênes pédonculés et de chênes sessiles subissent un dépérissement depuis le début des années 2000. Chénaies majoritairement acidiphile reposant sur un sol hydromorphe et pauvre chimiquement, les arbres sont alors loin de leur optimum de développement. Le facteur déclenchant admis à l’époque était une forte attaque d’oïdium à la fin des années 90 affaiblissant fortement les arbres touchés, les rendant vulnérables à l’armillaire et aux agriles. Après une phase de répit, les chênes montraient de nouveaux signes de dépérissement dans les années 2010 certainement provoqué par une forte décapitalisation dû au dépérissement précédent, un engorgement du sol durant l’hiver suivi d’un asséchement rapide durant des étés particulièrement secs. Toujours pas réellement sorti de la crise, le massif pourrait connaitre de nouveaux dépérissements suite aux sécheresses successives de 2018, 2019 et 2022.

En 2018, une première campagne de notation des houppiers de chênes a été réalisée par road sampling. Cette méthode d’échantillonnage se base sur le réseau de chemin forestier parcourant le massif. Les points d’arrêts ont été déterminés préalablement par SIG à raison d’une placette par kilomètre (zone de chênaie excluant les zones régénérées) pour un total de 43 placettes couvrant la totalité du massif. Pour chaque placette, 20 arbres de l’étage dominant ont été notés: détermination de l’essence (chêne pédonculé, chêne sessile, chêne rouge ou hêtre), détermination de la classe de diamètre (Petit Bois, Bois Moyen, Gros Bois ou Très Gros Bois) et évaluation de l’état sanitaire des houppiers avec la méthode DEPERIS. Le résultat de cette campagne a permis de constater un état de dépérissement important chez le chêne pédonculé et un état dégradé du chêne sessile.

Cette première notation a permis de faire un bilan objectif de l’état sanitaire des chênaies du massif et marquant un état initiale. Un retour en 2021 permet de suivre l’évolution des dépérissements et les conséquences des sécheresses succesives 2018, 2019 et 2020. Le protocole est alors sensiblement le même. Retour sur les points d’arrêts de la première campagne, notation de 20 arbres (pas nécessairement les mêmes) excluant cette fois les arbres de classe de diamètre de Petit Bois. La campagne de notation de 2018 menée à Vierzon fut la première campagne avec ce protocole et la méthode de notation DEPERIS. Avec la pratique, il a été observé que la notation DEPERIS n’était pas adaptée à la classe Petit Bois car le houppier n’est pas entièrement mis en place. C’est pourquoi, en 2021 aucun houppier de Petit Bois n’a été évalué. Pour l’analyse, les petits bois notés en 2017 ont été retirés de l’effectif de cette année là.

L’objectif ici est de comparer l’évolution de l’état sanitaire des chênes pédonculés et des chênes sessiles entre les deux périodes de notations puis d’identifier les peuplements où la placette de notation indique un état dégradé des arbres évalués. Cette comparaison est complétée par l’apport de la méthode de télédétection Reconfor. Mise au point à la suite des derniers roadsampling menés en région Centre Val de Loire, cette méthode a pour but d’estimer l’état sanitaire des houppiers de chênes à partir d’image Sentinel-2. Enfin, une analyse Biljou quantifie les stress hydriques subient ces dernières années pouvant expliquer l’évolution de la situation sanitaire des chênes de la forêt de Vierzon.

2 Repartition des placettes de notation

Année Nombre de placettes Nombre d’arbres notés
2018 43 860
2021 43 860
Chêne pédonculé Chêne rouvre
2018 351 463
2021 183 647

Lors de la deuxième campagne de notation de 2021, les observations ont été réalisées au plus proche des placettes de notation de la campagne de 2018. Au total, 860 arbres ont été notés répartis sur 43 placettes. Soit 20 arbres par placette. Parmis ces arbres 317 (+ 34 Petits Bois) étaient des chênes pédonculés et 358 des chênes sessiles (+ 105 Petits Bois) en 2018, et 183 étaient des chênes pédonculés et 647 des chênes sessiles en 2021. Le restant étant du chêne rouge ou du hêtre, leur effectif étant trop faible, ils ne figurent pas dans l’analyse.

3 Distribution des arbres notés selon leur classe de diamètre

Chêne pédonculé
BM GB TGB
2018 111 139 67
2021 52 99 32
Chêne sessile
BM GB TGB
2018 148 142 68
2021 306 313 28

L’effectif de chênes pédonculés notés en 2021 est moitié moindre que celui de 2021 pour chaque classe de diamètre. Alors que les effectifs de chênes sessiles de classe Bois Moyen ou Gros Bois ont doublé en 2021. Cela peut s’expliquer soit par l’exploitation des chênes pédonculés très dépérissant (à vérifier avec les données ONF), soit par une part de confusion lors de la détermination des essences.

4 Distribution des arbres notés selon leur note DEPERIS

Répartition des Chênes pédonculés en fonction de leur note DEPERIS (%)
A B C D E F
2018 2.8 33.4 26.2 21.5 6.3 9.8
2021 1.1 28.4 36.6 24.6 3.3 6.0
Répartition des Chênes sessiles en fonction de leur note DEPERIS (%)
A B C D E F
2018 14.5 44.7 22.9 10.9 2.8 4.2
2021 11.4 37.6 21.3 14.4 7.3 8.0
Taux d’arbres morts notés (%)
Année lib_ESSENCEDSF___ARBRE Taux_de_mortalité
2018 Chêne pédonculé 8.5
2021 Chêne pédonculé 3.3
2018 Chêne sessile 3.9
2021 Chêne sessile 3.7

Il est observé une dégradation significative des chênes sessiles entre 2018 et 2021. En 2018, 17,4% des chênes sessiles avaient un houppier dégradé (note D, E ou F dont 7% E et F). En 2021 cela s’élève à 29,7% de chênes sessiles dégradés (dont 15,3% E et F). Pour les chênes pédonculés, l’état sanitaire est comparable entre 2018 et 2021 avec respectivement 37,6% et 33,9% de chênes pédonculés dégradés. Tout en gardant en tête que les arbres les plus dégradés en 2018 ont pu être exploités avant 2021. Les chênes pédonculés notés D, E ou F notés en 2021 ne sont donc pas nécéssairement les mêmes qu’en 2018. Que ce soit en 2018 ou 2021, les chênes pédonculés sont plus dégradés que les chênes sessiles. En terme de mortalité, il a était observé en 2018, un taux de mortalité des chênes pédonculés de 8,5%. Ce taux diminue considérablement en 2021 (3,3%). Pour le chêne sessile le taux d’arbres morts notés reste stable et légérement inférieur à 4%.

5 Distribution de l’état sanitaire selon la catégorie de diamètre

5.1 Chêne pédonculé

Distribution des chênes pédonculés selon leur note DEPERIS 2018 (en %)
A B C D E F
BM 3 24.8 19.8 22.8 11.9 17.8
GB 2 35.4 27.3 22.2 5.1 8.1
TGB 4 43.4 34.3 18.2 0.0 0.0
Distribution des chênes pédonculés selon leur note DEPERIS 2021 (en %)
A B C D E F
BM 4 16.8 28.7 30.7 7.9 11.9
GB 0 30.3 40.4 23.2 2.0 4.0
TGB 0 40.6 37.6 18.8 0.0 3.0

Taux de mortalité selon la classe de diamètre
Année lib_ESSENCEDSF___ARBRE CATDIAM3___ARBRE Taux_de_mortalité
2018 Chêne pédonculé BM 16.2
2021 Chêne pédonculé BM 7.7
2018 Chêne pédonculé GB 6.5
2021 Chêne pédonculé GB 1.0
2018 Chêne pédonculé TGB 0.0
2021 Chêne pédonculé TGB 3.1

En 2018, les chênes pédonculés de classe bois moyen s’avéraient être la classe la plus dégradée avec 53% d’arbres notés D,E ou F dont 30% notés E ou F. Cette observation est la même en 2021, avec 51% d’arbres notés D,E ou F dont 20% E ou F. En revanche pour chaque classe de diamètre les arbres échantillonés présentent un aspect sanitaire stable entre les deux périodes de notation. En 2018, le taux de mortalité de la classe bois moyen atteignait 16% alors que le taux pour les gros bois était de 6% et aucune mortalité n’a été observée sur les très gros bois. En 2021, le taux diminue fortement pour les bois moyens (7,7%) mais de la mortalité est constatée chez les très gros bois (3,1%).

5.2 Chêne sessile

Distribution des chênes sessiles selon leur note DEPERIS 2018 (en %)
A B C D E F
BM 18.0 50.0 18.0 9.0 1.0 4.0
GB 11.0 46.0 28.0 8.0 3.0 4.0
TGB 14.9 30.7 23.8 18.8 5.9 5.9
Distribution des chênes sessiles selon leur note DEPERIS 2021 (en %)
A B C D E F
BM 16.8 34.7 18.8 11.9 7.9 9.9
GB 3.0 33.7 28.7 19.8 5.9 8.9
TGB 0.0 43.0 25.0 18.0 7.0 7.0

Taux de mortalité selon la classe de diamètre
Année lib_ESSENCEDSF___ARBRE CATDIAM3___ARBRE Taux_de_mortalité
2018 Chêne sessile BM 4.1
2021 Chêne sessile BM 4.6
2018 Chêne sessile GB 3.5
2021 Chêne sessile GB 3.2
2018 Chêne sessile TGB 4.4
2021 Chêne sessile TGB 0.0

Pour les chênes sessiles, la classe de diamètre la plus dégradée en 2018 était les Très Gros Bois avec 31% de D ou plus, les arbres de cette catégorie ne semblent pas s’être dégradés (32% de D ou plus en 2021). En 2021, une forte détérioration des Bois Moyens et Gros Bois est constatée passant de moins de 15% d’arbres notés D ou plus à respectivement 30 et 35%. Le taux de mortalité des chênes sessiles est stable entre les deux années et les différentes classes de diamètre restant aux alentours de 4%.

6 Placettes dont l’état sanitaire des houppiers est dégradé

A l’échelle de la placette, le chêne pédonculé et le chêne sessile sont considérés indéféremment. Une placette est considérée comme dégradée lorsque plus de 20% des arbres ont une note D,E ou F. En 2023, 24 placettes sont considérés comme dégradées alors qu’elles étaient 18 en 2018. Parmi ces placettes, 15 d’entre elles ont connu une dégradation significative entre 2018 et 2021 (2,19,22,59,81,83,87,148,51,164,224,235,242,258,292).

L’essentielle des placettes considérés comme dégradées en 2021 ont vu leur état se détérioré par rapport à 2018.

Une différence notable est observée entre 2018 et 2021. En 2021, 15 placettes montrent un taux d’arbre noté D,E et F supérieur à 20%. Parmis celles ci, les notations réalisées sur 4 d’entre elles indiquent un état sanitaire plus détérioré des arbres notés en 2021, classant la placette en dégradé (placettes des parcelles 35, 57,81 258 et 292), et 5 classant la placette en très dégradé (placettes des parcelles 22, 148, 151, 242 et 261)

7 Cartographie de l’état sanitaire des chênes du massif

Les cartes produites ici sont intéractives, il est possible de sélectionner les couches à afficher. Les couches disponibles sont:
- la couche Reconfor produite par analyse d’image satellite dans le but d’estimer l’état sanitaire des chênes (classe 1: sain, classe 2: intermédiaire, classe 3: dégradé). Cette méthode se base sur une ouverture de la canopée, par conséquent les travaux d’éclaircie, la mise en régénération ou les coupes rases apparaissent comme des zones de dépérissement.
- la couche DEPERIS traduit le résultat du roadsampling, le niveau de dégradation est illustré par le taux d’arbres notés D,E et F
- la couche mortalité illustre le taux d’arbres morts dans la placette
- la couche Vierzon est le parcellaire du massif.

7.1 Situation 2018

En 2018,les placettes les plus dégradés se concentrent à l’Est et au Nord du massif, en revanche le Sud Est du massif est une partie plus saine. Cette zone correspond à des stations plus favorables à la chénaie. Ces observations sont cohérentes avec l’image produite par télédétection.

7.2 Situation 2021

En 2021, la partie centrale apparait plus dégradée qu’en 2018. La pointe Sud du massif reste la partie la plus saine.

7.3 Situation 2023

Selon les images satellites de 2023, la majeur partie du massif est considérée comme dégradée (parcelles ayant subies des coupes à exclure). La point Sud est toujours sa maintient comme la zone la plus saine.

8 Bilan hydrique journalier (Biljou)

8.1 Evolution journalière de la réserve utile du sol

Au cours de dernières années, le niveau de la réserve utile du sol passe régulièrement sous le seuil de stress hydrique (0.4 de REW) durant la saison de végétation. Les étés 2018 et 2019 sont deux années connaissant des sécheresses intenses (90 jours sous le seuil de stress hydrique). En 2020, le seuil est franchi dès le 30 mai (jour 100) et la fin du stress n’apparait durablement qu’à partir du 26 septembre (jour 269) soit 169 jours de stress hydrique durant la saison de végétation. En 2021, la situation de stress hydrique n’apparait qu’en fin de saison à partir du jour 227 (15 août) et ne dure que 30 jours. En 2022, la pluviométrie s’étalant du jour 169 (au 18 juin) au jour 193 (12 juillet) a permis de retarder la période de stress hydrique. Celle ci durera du jour 193 au jour 247 (4 septembre). En 2023, un épisode de stress hydrique apparait tôt dans la saison du jour 151 (31 mai) au jour 171 (20 juin), les pluviométries estivales ont permis au sol de se recharger significativement en eau.

8.2 Classement des années selon l’intensité du stress hydrique

Par conséquent, ces 4 dernières années ne figurent pas parmi les années les plus stressantes. En revanche, les années 2018 et 2019 apparaissent succesivement comme la troisième et quatrième années les plus stressantes depuis 1959. La succession d’années sèches de 2018 à 2020 est un événement exceptionel avec des conséquences qui pourraient être visibles sur la vitalité des peuplements.

9 Conclusions

La comparaison entre les deux campagnes de notations montre une évolution de l’état sanitaire des chênes sessiles et une stabilité de celui des chênes pédonculés.

La stabilité de l’état sanitaire des houppiers de chênes pédonculés est accompagnée par une diminution du taux de mortalité entre 2018 et 2021. Cela peut être expliqué par un prélèvement des arbres très dépérissants ou morts. Pour confirmer cette information, il serait souhaitable de mettre en relation les données de prélèvement (dont produits accidentels) de l’ONF avec les parcelles ayant une placette de notation.

Une dégradation des houppiers de chênes sessiles (bois moyen et gros bois) est visible entre 2018 et 2021 avec un taux de mortalité stable entre les deux périodes de notations. Bien qu’il se rapproche de celui des chênes pédonculés, leur état sanitaire reste meilleur que celui des chênes pédonculés. Cette dégradation peut s’expliquer par une ouverture des peuplements dû au dépérissement des chênes pédonculés voisins ainsi que les épisodes de sécheresse de 2018 à 2020. Le cumul de ces stress peuvent alors déclencher un dépérissement du chêne sessile.

Les chênes reposant sur les stations les plus favorables au sud du massif conservent un état sanitaire sain mais ne représente qu’une faible surface.

Une nouvelle campagne de road sampling est prévue en début d’année 2025 pour suivre une nouvelle fois l’évolution des dépérissements dans ce massif