Déséquilibres nutritionnels

L’arbre, pour élaborer ses tissus, puise dans le sol l’eau et les minéraux qu’il combine avec le CO2 de l’air grâce à la photosynthèse. La chute des feuilles et du bois mort et leur décomposition assurent le retour des minéraux au sol par les processus d’humification et de minéralisation.

Tout comme le cycle du carbone, le cycle des éléments minéraux est essentiel au renouvellement de la matière vivante. Il concerne tout d’abord l’azote (constituant des protéines), le calcium, le phosphore, le magnésium, le potassium, le fer, le manganèse ainsi que divers oligoéléments (bore, cadmium…).

Des dépôts atmosphériques ou des éléments issus de l’altération des roches constituent les apports extérieurs au cycle, tandis qu’au contraire certains éléments sortent du système par drainage avec les solutions du sol. En forêt naturelle, le système s’équilibre avec le temps.

En forêt gérée, les interventions humaines peuvent perturber le cycle biogéochimique en augmentant directement les départs d’éléments par la récolte de produits forestiers (grumes, litière, sous-bois…) ou en accroissant la demande des végétaux vis à vis du sol par l’intensification de la sylviculture. Avec l’intérêt croissant pour le bois énergie, ce risque d’une exportation trop importante en raison d’une exploitation plus complète des produits ligneux est réel et doit être pris en compte par le gestionnaire. Une autre source de perturbation du cycle est l’apport par voie atmosphérique de nouveaux éléments dont certains peuvent avoir des effets directs sur les organes des plantes (pollution…) ou indirects en modifiant la chimie des sols (acidification).

L’introduction de nouvelles espèces par plantation pose évidemment la question classique de l’adéquation entre les exigences de ces espèces et la nature du sol, ou autécologie. Un exemple d’erreur fréquent est l’installation d’essences calcifuges sur un sol carbonaté. Par ailleurs, la texture et la structure du sol sont aussi des éléments à prendre en compte car elles gouvernent à la fois les capacités de rétention de l’eau et l’oxygénation des horizons supérieurs. Si ces deux facteurs sont mal assurés, les possibilités de prospection des racines et la nutrition de l’arbre seront réduites. Sa croissance et même sa survie seront alors affectées. 

Deux types de déséquilibres nutritionnels sont sources de problèmes sanitaires directs : les carences et les toxicités de certains éléments minéraux.

On parle de carence si les départs d’éléments minéraux excèdent les apports ou si les exigences d’une essence sont supérieures aux disponibilités du sol (voir fiche "carence"). On peut observer localement des carences pour beaucoup d’éléments mais certaines sont plus courantes comme celle en magnésium sur les sols acides des montagnes granitiques ou gréseuses, celle en potassium dans les massifs calcaires comme le Jura, ou en phosphore sur les sables landais...

À l’inverse des carences, les toxicités correspondent à l’excès d’un ou de plusieurs éléments dans le sol. Les plus fréquentes sont celles dues à la présence de carbonate de calcium et de sel (chlorure de sodium), notamment après épandage de sels de déneigement.

Le phénomène d’acidification des sols est général et important, en particulier sur des substrats naturellement acide (grès, sables siliceux, granite riche en silice, argile à silex...) sur la santé des forêts. Il résulte d’un enchaînement complexe de phénomènes dont la pollution atmosphérique à longue distance est à l’origine . Des dépôts acides ou azotés sont ainsi répandus sur les peuplements par voie liquide (« pluies acides ») ou solide (poussières) et arrivent au sol. Ce dernier subit alors un certain nombre de modifications pouvant perturber la nutrition des arbres. Ces perturbations correspondent à des carences (en magnésium notamment) mais aussi à des toxicités (aluminique par exemple). Elles interviennent fréquemment dans des processus de dépérissement .

• Symptômes et éléments de diagnostic.

Les symptômes de carences sont variables selon les essences et les éléments concernés. En cas de carence magnésienne par exemple, un jaunissement apparaît fréquemment entre les nervures des feuilles pour les feuillus ou sur les aiguilles anciennes pour les résineux. À noter le cas de carence en cuivre qui, chez le douglas, provoque des courbures de la pousse terminale. 

Sur les sols à forte concentration en calcaire actif, l’excès de calcium perturbe l’assimilation d’autres éléments tels que l’azote, le fer et le manganèse. Il en résulte un jaunissement généralisé du feuillage appelé chlorose. Le pin sylvestre, le pin maritime, le douglas, ou le châtaignier figurent parmi les essences les plus concernées. Certaines espèces peu sensibles au calcaire actif (pin noir) le doivent à leurs mycorhizes spécifiques.

Une absorption excessive de sodium (et de chlore) après le salage des routes en hiver ou sur des sols naturellement salés (bord de mer ou affleurements triasiques comme en Lorraine) provoque rapidement un brunissement du feuillage.

Seule une analyse foliaire permet cependant d’identifier les éléments en cause.

• Dégats

En cas de carence ou toxicité aigue, on peut asssiter à des pertes de vitalité et de croissance importante, allant jusqu'à la mort de certains sujets.