Les gains de productivité réalisés par le secteur forestier brésilien, notamment dans la culture de l'eucalyptus , entre la fin des années 1960 et les années 1990, ont été importants, passant d'une moyenne de 15 mètres cubes par hectare et par an à plus de 45 mètres cubes par hectare et par an année. Ces gains sont attribués à la fois à une meilleure gestion (préparation et fertilisation des sols, protection contre les adventices et les ravageurs) et à l'amélioration génétique (via les forêts séminales ou clonales).

Durant cette période, les expérimentations se sont concentrées uniquement sur la productivité finale (approche déterministe), sans grandes conceptions ni hypothèses sur le processus de croissance les forêts ( approche écophysiologique ), et ils ont réussi parce que le cycle forestier était rapide et qu'il y avait encore beaucoup de ressources pour la croissance des génotypes.

Après la première décennie des années 2000, on assiste à une « stagnation », voire une baisse, de la productivité forestière, qui met un frein aux « anticipations » de gains croissants du secteur, imposant une réalité déjà vantée par le domaine de la modélisation écophysiologique depuis le début des années 1990 avec des études sur l'irrigation et la fertilisation des forêts et leur modélisation procédurale.
 

Heureusement, le secteur forestier disposait, via des programmes coopératifs, du Programme coopératif sur la productivité potentielle de l'eucalyptus et du Programme coopératif sur la tolérance clonale de l'eucalyptus aux stress hydriques et thermiques dans le L'Institut de Recherche et d'Etudes Forestières, s'est lancé depuis 2001 dans la recherche réelle des contrôles de la croissance forestière, qu'il s'agisse des ressources génétiques ou abiotiques disponibles (eau, température, nutrition, rayonnement) ou des facteurs biotiques nocifs (ravageurs et maladies).

De tels projets ont clairement identifié que, à l' exception d'un choix, d'une préparation et d'une fertilisation adéquats du sol, les ressources hydriques ( déficit hydrique ) et thermiques (températures élevées) sont les principales causes de restriction ou de déclin de la productivité forestière , et qu'il existe une interaction extrême et significative entre le génotype et l'environnement.
 

Dans le même temps, des projets coopératifs de protection des forêts tels que le Programme coopératif de protection des forêts de l' Institut de recherche et d'études forestières ont enregistré l'effet sur la baisse de productivité des forêts avec des clones sensibles aux nouveaux ravageurs et maladies, principalement exotiques.

Ces études ont ainsi montré la nécessité d'un « Réseau Expérimental » pour comprendre comment les phénomènes environnementaux affectent les clones, désormais cartographiés au niveau génomique . Ainsi, de nouveaux réseaux ont émergé, comme le réseau G2M2P2 ( Étape et al 2019, 2023 ) testant plus de 200 clones d'eucalyptus dans 18 régions édaphoclimatiques du Nord, du Nord-Est et du Sud-Est.



La figure en surbrillance montre que dans l'ensemble des 18 sites étudiés, il y a toujours des clones plus productifs que le clone I144 (le plus planté au Brésil), montrant qu'il existe un potentiel d'amélioration de la productivité nationale, dans le climat actuel, à condition qu'il y ait un partage approprié et une allocation correcte du Génotype par rapport à l'Environnement .

Avec des réseaux aussi larges, il est encore possible de mener des études avec des variables environnementales de manière « continue » et leurs effets sur les génotypes, répondant aux nouveaux axes de recherche Génotype versus Environnement associés à la spatialisation des résultats via un maillage génomique, la « Environnements » ( Resende et al 2019 ).

Ces défis scientifiques-techniques et opérationnels de maintien ou d'augmentation de la productivité qui existent déjà "dans le climat actuel" deviennent encore plus complexes lorsque nous intégrons l'incertitude future de l' environnement climatique dans lequel les forêts futures pousseront. Les soi-disant changements climatiques représentent l'augmentation de l'énergie dans l'atmosphère avec le piégeage de plus de chaleur par les gaz à effet de serre, entraînant des modifications des modèles climatiques (pluviométrie, température, vent, humidité relative) et l'augmentation de leurs variations extrêmes. Quelle qu'en soit la cause, qu'elle soit anthropique (due à la déforestation et à l'utilisation des énergies fossiles) ou naturelle, l'important du point de vue forestier est de savoir amortir ses effets au moment et à l'endroit où ils se produisent.

Les cartes de l'Amérique du Sud illustrent ce qu'un changement climatique «drastique» au Brésil signifie dans l'espace, parmi les différents modèles et scénarios possibles, montrant l'expansion des types de climat Koppen plus secs et erratiques tels que ceux du climat semi-aride ( Climat semi-aride chaud , climat aride chaud ) et des climats tropicaux à période sèche (climat de savane, climat de mousson) aux climats subtropicaux, indiquant des situations de stress hydrique et thermique plus importants.

De cette manière, l'espérance et la prévisibilité de la productivité deviennent plus spécifiques à l'espace (où ?) et au temps (quand ?) et toutes deux associées aux probabilités du scénario. Ainsi, il nous semble qu'il n'y a pas grand chose à faire pragmatiquement. Mais il y en a un, et c'est le vaste Réseau Expérimental Génotype versus Environnement . Ainsi, un Réseau Expérimental, bien conçu en termes de couverture génétique (nombre de clones ou de parents) et d'étendue environnementale (nombre de sites édaphoclimatiques ) fournira non seulement la caractérisation des performances des matériels génétiques dans les environnements actuels (présentés dans le premier mis en évidence illustration), mais pour assurer une « interpolation » environnementale entre les sites.

L'image présentée, issue du réseau Cooperative Program on Tolerance of Clonal Eucalyptus to Water and Thermal Stresses de l'Institut de recherche et d'études forestières, montre que le site identifié comme le point noir se déplacerait climatiquement vers des sites différents s'il y avait une réduction de précipitations, augmentation de la température, ou les deux. Avec cela, on saurait quels clones deviendraient "plus recommandés sur le site" et quels clones deviendraient "recommandés sur le site".
 

Tout semble simple, mais ça ne l'est pas. La planification et la gestion d'un tel réseau nécessitent une forte connaissance scientifique de l'environnement de gestion, et d'amélioration génomique, avec l'union de ces domaines nécessairement faite par la physiologie des arbres et l'écosystème, via des modèles écophysiologiques , de plus en plus complets et mieux paramétrés.

Et nous croyons, sans aucun doute, que s'il y a un pays avec une énorme capacité de travail en commun et en coopération, c'est bien le Brésil. Cependant, nous avons besoin de plus de science et d'éducation forestières pour savoir comment utiliser et interpréter les énormes bases de données qui sont déjà disponibles aujourd'hui, et celles encore plus grandes qui viendront avec des conceptions puissantes comme celle-ci.

Enfin, un grand facilitateur pour la validation de ces modèles et initiatives est la gestion orbitale, c'est-à-dire le suivi continu sous différents canaux optiques de la canopée de nos forêts, captant leur état de développement, de stress et de santé, et qui rétroagissent et accélèrent l'espace de connaissances dont nous avons besoin pour faire face au changement climatique de manière préventive, rationnelle et objective. L'importance du secteur forestier est telle qu'à notre avis nous ne pouvons pas repousser encore plus loin ces grands plans expérimentaux au niveau national.