En Angleterre, une forêt a été plantée sur un ancien champ agricole et 25 ans plus tard le sol, les plantes et les champignons sont encore différents de ceux de la forêt ancienne voisine.

En 1999, près de 12 hectares de chênes, frênes, charmes et tilleuls ont été plantés sur un ancien champ de lin du Hucking Estate, dans le comté de Kent, au sud-est de l'Angleterre. Juste à côté se trouvait une ancienne forêt boisée continuellement depuis au moins l’an 1600.

Un quart de siècle plus tard, une équipe de l'université de Reading, de l'organisation de conservation Woodland Trust et de Forest Research, l'organisme britannique de recherche forestière, a constaté que le sol, les plantes du sous-étage et les champignons de la plantation étaient encore nettement différents de ceux de la forêt voisine en 2024.

Le premier auteur de l'ouvrage est Julija Fediajevaite, doctorante en écologie à l'Université de Reading, et ses auteurs principaux sont Brian J. Pickles, de la même université, et Nadia Barsoum, écologiste forestière principale à Forest Research.

Une expérience qui a commencé dans un champ de lin

La parcelle était cultivée sans interruption depuis au moins 1786 et avait été blanchie à la chaux et fertilisée pendant des années, de sorte qu'aucune banque de graines de plantes forestières ne restait dans le sol. Le bois ancien d'à côté est cependant répertorié dans l'inventaire officiel des bois anciens d'Angleterre.

Pour la plantation, les mêmes essences qui dominent la forêt voisine ont été choisies : chêne commun (45 %), frêne (30 %), charme (10 %), tilleul à petites feuilles (10 %) et 5 % de noisetier et d'aubépine, les arbres étant espacés de 2,1 mètres.

Les chercheurs ont installé 47 parcelles fixes de 8 mètres sur 12,5 mètres dans la zone plantée et 22 autres dans la vieille forêt. Les botanistes ont inventorié la végétation au cours de différentes années entre 2001 et 2024, et le sol a été analysé en 2002, 2012 et 2024.

« Il s’agit d’une étude d’observation répétée à long terme précieuse et rare du boisement des terres cultivées, prenant en compte les réponses combinées des plantes, des champignons et des propriétés du sol », a expliqué Barsoum dans le communiqué de presse de Forest Research de mai 2026.

Le sol contient encore de la chaux et des engrais

La première différence réside dans le sol. Le pH mesure l’acidité d’un sol, et plus le chiffre est bas, plus il est acide. Dans la plantation, elle est passée d'une moyenne de 7,4 en 2002 à 6,39 en 2024, tandis que dans la vieille forêt, la moyenne en 2024 était de 4,57.

Les auteurs pensent que la chaux ajoutée lors de la phase agricole aurait pu peser sur ce pH élevé. Les anciennes terres agricoles disposaient également de plus de phosphore et de potassium, même si la distance jusqu'à la vieille forêt s'est réduite au fil des années et, selon l'article, l'excès de phosphore est probablement dû à une fertilisation passée.

Pour le carbone et l’azote totaux, c’est l’inverse qui s’est produit, avec des valeurs plus élevées dans la vieille forêt. La relation entre les deux éléments, connue sous le nom de rapport carbone/azote, était la variable du sol la plus associée aux changements dans la diversité végétale.

Les plantes forestières anciennes spécialisées ne sont pas apparues

Dans les premières années de plantation, les plantes non forestières dominaient. Leur nombre a diminué au fil du temps et dans l’inventaire de 2024 aucune n’a été recensée, le sous-bois était donc occupé par des espèces généralistes, capables de vivre dans de nombreux habitats.

Les spécialistes forestiers sont une autre histoire. « Des plantes forestières spécialisées ne sont pas apparues sur les parcelles d'anciennes terres agricoles depuis 25 ans », écrivent les auteurs. Dans la forêt ancienne, l'analyse a pointé comme indicateurs des espèces telles que la jacinthe des bois, l'anémone des bois et l'ortie jaune.

La présence de plantes spécialisées issues de forêts anciennes était associée à plus de lumière et à la proximité de sa lisière. Les anciennes communautés forestières étaient également associées à des graines plus lourdes, et l'équipe rappelle que les spécialistes forestiers ont tendance à se disperser uniquement sur de courtes distances.

La diversité totale des plantes était plus grande dans la plantation tout au long du suivi, même si la différence se réduisait. Trois plantes exotiques envahissantes, le buddleya, le laurier-cerise et un cotonéaster, qui n'apparaissaient pas dans la forêt ancienne, y ont également été trouvées.

D'autres champignons vivent sous terre

En 2024, l’équipe a également collecté des échantillons de sol pour identifier ses champignons par ADN. Ils se sont particulièrement intéressés aux champignons ectomycorhiziens, qui s'associent aux racines de nombreux arbres et les aident à obtenir des nutriments.

Les parcelles plantées contenaient en moyenne 7,63 espèces de plus de ces champignons que celles de l'ancienne forêt, mais les communautés étaient différentes. Dans la plantation, sont apparus des genres que d'autres études considèrent comme des colonisateurs précoces, tels que Hebeloma, Laccaria ou Paxillus, et dans la vieille forêt se distinguent Russula et Lactarius, qui sont généralement classés comme appartenant à des stades ultérieurs.

Parmi les facteurs environnementaux étudiés, seul le pH influence le nombre d’espèces de ces champignons, et la variété des arbres a un faible effet positif. Forest Research étudie cette relation entre les champignons et la restauration dans son projet Fungi4Restor.

« Cette étude s'appuie sur un plan expérimental exceptionnel établi par le Woodland Trust, et nous sommes très heureux de faire partie de cette recherche observationnelle unique à long terme », a déclaré Fediajevaite. « Ce que nous apprenons peut contribuer à améliorer les projections de développement forestier, en particulier lorsque l'objectif de gestion est d'accélérer la transition vers des forêts anciennes. »

Planter de nouvelles forêts prend plus de quelques décennies

Le Royaume-Uni s’est engagé à créer environ 200 000 hectares de forêt sur des terres agricoles de mauvaise qualité d’ici 2050 dans le cadre de sa stratégie de zéro émission nette, et en Angleterre, il est prévu de planter jusqu’à 500 000 arbres pour lutter contre la chaleur et les inondations.

« Avec la plantation d'arbres à grande échelle en cours dans toute la Grande-Bretagne, nous avons encore beaucoup à comprendre sur les conditions nécessaires à l'établissement des communautés forestières », a averti Barsoum.

Les auteurs examinent également les compensations environnementales en Angleterre, qui donnent généralement aux promoteurs environ 30 ans pour qu'un habitat créé atteigne un certain statut. Selon lui, la flore caractéristique de la forêt et les plantes caractéristiques des forêts anciennes « mettent plus de quelques décennies à s'établir dans les forêts nouvellement créées ».

« Nous savons que les forêts anciennes sont des habitats irremplaçables, qui mettent plusieurs siècles à développer leur complexité écologique », a déclaré John Crawford, responsable principal des preuves de conservation au Woodland Trust. « Mais il est également essentiel que nous comprenions la trajectoire écologique des forêts nouvellement créées, en particulier sur les anciennes terres agricoles, où les arbres ont disparu depuis plusieurs décennies, voire plusieurs siècles. »

D'autres projets de restauration se mesurent également en années de travail, de la part de la famille brésilienne qui a restitué la forêt atlantique à l'état de prairie et a vu les tapirs revenir dans la ferme du Queensland où plus de 119 000 arbres plantés forment déjà une forêt tropicale. La plantation n’arrange pas non plus tout, comme on l’a vu avec les eucalyptus plantés dans une ferme de sel en Australie.

Une seule forêt et plusieurs questions ouvertes

L'équipe elle-même reconnaît n'avoir étudié qu'une seule forêt. Ses conclusions servent donc principalement à orienter la création de forêts dans le sud-est de l'Angleterre, même si les processus écologiques sous-jacents peuvent se produire dans d'autres régions.

Les champignons n’ont été échantillonnés qu’une seule fois, en 2024, il n’existe donc aucune donnée sur leur évolution au fil du temps. De plus, le carbone et l'azote du sol ont également augmenté dans la vieille forêt, ce à quoi les auteurs ne s'attendaient pas et qu'ils ne peuvent pas expliquer pleinement, même si le laboratoire et la méthode étaient toujours les mêmes.

Les résultats ne parlent pas non plus d’un échec, car le pH, le phosphore, le potassium et la diversité végétale se sont progressivement rapprochés de ceux de la forêt ancienne. Ce que l'étude ne permet pas, c'est de dater cette convergence, et d'autres travaux cités par les auteurs calculent que l'arrivée des plantes spécialisées dans la forêt pourrait prendre des siècles.

« Une meilleure compréhension de ces processus peut nous aider à mieux gérer et concevoir des projets de création forestière, afin que la nature prospère dans toutes les phases de l'établissement de la forêt », a ajouté Crawford.

L’étude complète a été publiée dans Forest Ecology and Management.

La recherche a été financée par le Fonds Nature for Climate du gouvernement britannique, ainsi que par Forest Research et le Woodland Trust.

Photo : Recherche forestière