Klimawandel und Luftverschmutzung stellen zwei der größten Herausforderungen zum Schutz der Ökosysteme und zum Erhalt der biologischen Vielfalt dar. Zur Bewertung der Auswirkungen im polnisch-sächsischen Grenzraum dient das Konzept der ökologischen Belastungsgrenzen – Critical Loads (CL) genannt. CL beschreiben Grenzwerte für luftgetragene Schadstoffeinträge (Stickstoff und Schwefel), bei deren Einhaltung keine schädigenden Wirkungen auf empfindliche Ökosysteme zu erwarten sind. Der Bericht dokumentiert die für verschiedene Ökosystemtypen in Abhängigkeit von Klima- und Depositionsänderungen ermittelten CL sowie deren Überschreitung. Während die Belastungssituation durch versauernd wirkende Stoffeinträge zu vernachlässigen ist, stellt die Eutrophierung aufgrund von Stickstoffeinträgen ein hohes Risiko für die Ökosysteme dar. Maßnahmen zur Luftreinhaltung der letzten Jahrzehnte bewirken, dass der Anteil von Ökosystemen zunimmt, in denen CL eingehalten werden. Dem gegenüber erhöht sich allerdings die Empfindlichkeit der Ökosysteme hinsichtlich Eutrophierung durch die prognostizierten klimatischen Änderungen deutlich.

Un dispositif en sol nu comprenant trois parcelles (90 m²) et six cases lysimétriques (4 m²) instrumentées a permis d’étudier l’influence d’apports répétés d’une boue de station d’épuration (BOUE) et de la même boue compostée avec des déchets verts (DVB) sur (i) les modifications des propriétés physico-chimiques et hydriques du sol ; (ii) le transport des ions bromures ; (iii) la dynamique de minéralisation du carbone et de l’azote organiques dans le sol. Finalement, le calage des paramètres hydrodynamiques et de décomposition de la matière organique dans le sol, propres à chaque horizon des profils de sols instrumentés, a permis une description satisfaisante de la dynamique hydrique et du transport des ions bromures et nitrates observés expérimentalement. Ces résultats aideront à l’adaptation de scénarios agronomiques sur le long terme pour répondre plus efficacement aux problématiques liées aux nouvelles exigences de recyclage des déchets et de protection de l’environnement. / An instrumented experimental bare soil site including three plots (90 m²) and six lysimeters (4 m²) has enabled to study the influence of repeated sewage sludge (SS) applications, as well as the same sewage sludge composted with green waste (SGW), on (i) the soil physicochemical and hydric properties ; (ii) the transport of bromide ions ; (iii) the organic carbon and nitrogen mineralization dynamics in soil. Finally, fitting the governing hydraulic parameters and the organic matter decomposition parameters in each soil horizon allowed a satisfying description of the experimentally observed water and bromide and nitrate ions transport in soil. These results will help conceive long-term agronomical scenarios aimed at providing more efficient answers to the new requirements of environmental protection and waste recycling policies.

Plusieurs dépérissements du début du XXe siècle ont montré que le Douglas français était vulnérable à la sécheresse. La question de savoir si les forêts de Douglas peuvent s'adapter au nouveau climat plus chaud et plus sec est une préoccupation majeure en France. Nous avons estimé la variation de la résistance à la cavitation d'un ensemble de provenances de Washington, de l'Oregon et de Californie dans deux expériences de jardins communs situées dans le sud de la France. Nous avons étudié les relations entre la résistance à la cavitation, la microdensité du xylème et l'anatomie du tronc et des branches. Nous avons constaté que la pression de sélection climatique dans la zone naturelle a façonné l'adaptation locale pour la résistance à la cavitation, la microdensité et l'anatomie des ponctuations du xylème. Les provenances de Californie intérieure tendent à être plus résistantes à la cavitation, avec une plus grande densité de bois d'été et des ponctuation plus sûres que les provenances de Californie côtière, puis de Washington et d'Oregon. Cependant, nous avons également constaté des variations importantes à l'intérieur d'une même région qui ne pouvaient pas être expliquées par les données climatiques disponibles. Nous avons trouvé différentes relations structure-fonctions, selon le niveau d'observation (arbre ou provenance) et la partie de l'arbre (tronc ou branche). Par exemple, au niveau individuel, les arbres les plus résistants à la cavitation ont des branches plus denses avec une ouverture de ponctuation plus petite, tandis qu'au niveau de la provenance, les arbres les plus résistants à la cavitation ont du bois moins dense dans le tronc et les branches, et des ponctuations plus sûrs. Dans l'ensemble, nous concluons qu'il existe un potentiel d'adaptation évolutive pour la résistance à la sécheresse du Douglas, disponible à différents niveaux, individuel et de provenance. Cependant, dans un contexte d'amélioration des arbres, le réseau complexe de relations entre la résistance à la cavitation, la microdensité et les traits anatomiques doit être soigneusement examiné afin d'éviter une éventuelle réponse corrélative défavorable à la sélection. / Several turn-of-the-20th-century diebacks have shown that French Douglas-fir was vulnerable to drought. Whether the Douglas-fir forests can adapt to the new warmer and dryer climate is a key concern in France. We estimated variation of resistance to cavitation traits of a set of Washington, Oregon and Californian provenances in two common garden experiments located in the south of France. We studied the relationships between resistance to cavitation, xylem microdensity and pit anatomy in the trunk and branches. We found that climatic selection pressure in the natural area has shaped local adaptation for resistance to cavitation, microdensity and pit's anatomy. Inland California provenances tend to be significantly more cavitation resistant, with a denser latewood and safer pits than coastal Californian, then Washington and Oregon provenances. However, we also found significant within region variation that could not be explained by the available climatic data. We found different structure-functions relationships, according to the observation level (tree or provenance) and the tree part (trunk or branch). For example, at the individual level, the most cavitation-resistant trees have branches with denser latewood and smaller pit aperture, while at the provenance level, the most cavitation resistant provenances have less dense wood in both trunk and branches, and safer pits. Overall, we conclude that there is a potential for evolutionary adaptation for resistance to drought in Douglas-fir, available at different levels, individual and provenance. However, in a tree improvement context, the complex network of relationships among the resistance to cavitation, the microdensity and the anatomy traits should be carefully monitored in order to avoid possible unfavourable correlative response to selection.