Forest dieback in Europe: climate drivers, symptoms, and physiological processes

In recent years climate-induced forest stress and dieback apparently have been increasing in Europe, from dry areas such as Mediterranean mountains to mesic locations such as the Swiss Alps. While precise statistics are lacking, the area of European forests recently affected and currently threatened by dieback is on the order of several million hectares. Two key drivers of climate-induced forest dieback are increased aridity (e.g., drought intensity and duration) and warmer temperatures, resulting in physiological stress that can exceed mortality thresholds for particular tree species. Climate change models predict increased aridity and temperatures across large areas of Europe in coming decades, which will likely aggravate forest stress and associated mortality. Once climate-triggered dieback starts, other factors such as insects or pathogens can amplify mortality, as seen with Pinus sylvestris forests in the Alps and Quercus forests on the Iberian Peninsula. Current research is described on physical and remote sensing indicators of tree physiological status and forest stand characteristics with respect to mortality risk. It includes efforts to determine stand structural thresholds of resistance whereby mortality processes could be minimized with appropriate management (e.g. thinning) and to develop early indicators of dieback processes. Monoculture reforestations using conifers that currently cover millions of hectares in several countries around the Mediterranean basin may be at particular risk of extensive dieback and provide opportunities to evaluate factors driving forest mortality risk. These plantations are being evaluated in terms of species, stand structures (e.g., stem densities), crown health, local site and climatic conditions, and management histories, to determine the abiotic and biotic conditions that affect forest dieback processes. / Ces dernières années, le stress et le dépérissement forestier lié au climat ont apparemment augmenté en Europe, des secteurs secs comme les montagnes méditerranéennes jusqu'aux secteurs plus humides comme les Alpes suisses. Bien que les statistiques précises fassent défaut, les surfaces de forêts européennes récemment affectées et actuellement menacées par le dépérissement sont de l'ordre de plusieurs millions d'hectares. Les deux facteurs clefs des dépérissements forestiers sont une sécheresse accrue et des températures plus chaudes, aboutissant à un stress physiologique qui peut excéder des seuils létaux pour certaines espèces arborées. Les modèles de changement climatique prévoient une aridité accrue à travers une grande partie de l'Europe dans des décennies à venir, qui aggraveront probablement le stress forestier et la mortalité associée. Une fois le dépérissement déclenché par le climat, d'autres facteurs comme des insectes ou autres pathogènes peuvent amplifier la mortalité, comme celà a été observé avec Pinus sylvestris dans les forêts Alpines et dans les forêts de chêne sur la Péninsule Ibérique. Nous décrivons la recherche actuelle sur les indicateurs physiques et par télédétection du statut physiologique des arbres et des caractéristiques de peuplements forestiers en lien avec le risque de mortalité. Les travaux comprennent des efforts pour déterminer les seuils structurels de résistance des peuplements grâce auxquels les processus de mortalité pourraient être réduits par une gestion appropriée (éclaircies?, ...) et la recherche d'indicateurs précoces des processus de dépérissement. Les reboisements en monoculture pure de conifères qui couvrent actuellement des millions d'hectares dans plusieurs pays autour du bassin méditerranéen induisent un risque de dépérissement massif mais fournissent des opportunité d'étude des facteurs de risque de dépérissement. Ces plantations sont évaluées en termes d'espèce, de structures de peuplement (par exemple, la densité des tiges), de santé des houppiers, de conditions stationnelles et climatiques et d'historique de gestion, afin de déterminer les conditions abiotiques et biotiques qui affectent les processus de dépérissement forestier.