Managing forests sustainably in a changing world – A conference to conclude GenTree

Members of the GENTREE project in front of the University of Avignon

GENTREE was a 4 year project aimed at improving the management of forest genetic resources, improving the knowledge of existing diversity, and characterizing the forest genetic material available.

This work will serve to plan genetic resources conservation at a European a level and to support breeding programmes. Most of the effort was focused on the sampling of DNA and phenological information of common tree species of interest across Europe: Betula pendula, Fagus sylvatica, Picea abies, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Populus nigra, Quercus petraea, Abies alba, Pinus cembra, Pinus halepensis, Pinus nigra and Taxus baccata. Most of the presentations made during the final conference aimed at identifying the capacity of diverse species/provenances/families to cope with the future climate on the assumption that it will be dryer and/or warmer.

In the opening talk, the project coordinator, Bruno Fady reminded the audience that diversity is a key component of forest ecosystems resilience and that it was necessary to evaluate it not only between species but also within the tree species populations.

Many genetic studies focusing on all the species listed above pointed to the complexity of the genetic determinants explaining the adaptive capacity of individual trees. On the one side there is a large part of the genome, with many loci, involved in the processes explaining the good adaptation capacity of individuals, while simultaneously, plasticity and site characteristics can make the interpretation very complex. As a result, the link between genetic diversity and adaptive capacity is not straightforward. For example a Greek study analyzing sampling from all the GENTREE species, concludes that the Pinus pinea, which has the narrowest genetics, is the most plastic species over the large climatic gradient studied. Some studies confirmed also that the genetic structure of a population was influenced by the speed and the pathway of recolonization after previous glaciations, but also by fine local site heterogeneity, especially in mountainous areas where warm and dry sites can be of value for selecting potentially interesting future populations.

In relation to biotic disease resistance, one of the talks focussing on ash (Fraxinus excelsior) concluded that an assisted enrichment of the population with seedlings of tolerant genotypes could significantly improve resistance of stands affected by the ash dieback disease.

A NFI based study carried out by A. Changenet on tree mortality showed that for all species the greatest mortality was at the edge of the range, but that it was nevertheless present throughout the whole species distribution area, challenging the theory of a simple disappearance of species at their southern limit.

One of the group of tasks of the project was more focused on measure undertaken in countries to evaluate the perception and the benefit of the genetic work for society. Marcus Lindner made a presentation showing that stakeholders have a little knowledge of the measures supporting adaptation in their countries and that when there is some knowledge, this knowledge is considered as insufficient. He concluded by saying that for a successful adaptation of European forests to climate change a better understanding of the link between management practices and forest genetic resource dynamics under climate change is needed. This understanding needs to be communicated to stakeholders and decision makers at different levels, from practical forest management in forest districts to national policy implementation.

The last talk was a topic proposed by IEFC staff and aimed at evaluating the economic gain induced by genetic gain to demonstrate the strong added value for forest owners of breeding programmes. Across Europe for Scots pine (Pinus sylvestris) and Maritime pine (Pinus pinaster) we observe genetic gains of between 7 and 40% for growth thanks to breeding programmes. But calculating this gain over the rotation length increases the economic gain by up to 60 to 160% depending on the sites and management strategies considered.

All the videos of the talks are available online, as well as the posters.

Author: Christophe Orazio (IEFC)

Gérer durablement les forêts dans un monde en mutation – Une conférence pour conclure GenTree

Membres du projet GENTREE devant l’Université d’Avignon

Le projet GENTREE, d’une durée de quatre ans, visait à améliorer la gestion des ressources génétiques forestières, par une meilleure connaissance de la diversité existante et la caractérisation du matériel génétique disponible.

Ce travail servira à planifier la conservation des ressources génétiques au niveau européen et à soutenir les programmes de sélection. L’essentiel des efforts a été consacré à l’échantillonnage d’ADN et d’informations phénologiques d’espèces d’arbres communes présentant un intérêt dans toute l’Europe : Betula pendula, Fagus sylvatica, Picea abies, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Populus nigra, Quercus petraea, Abies alba, Pinus cembra, Pinus halepensis, Pinus nigra et Taxus baccata. La plupart des présentations faites lors de la conférence finale visaient à identifier la capacité de diverses espèces/provenances/familles à faire face au climat futur en supposant qu’il soit plus sec et/ou plus chaud.

Durant son discours d’ouverture, le coordinateur du projet, Bruno Fady, a rappelé que la diversité est une composante clé de la résilience des écosystèmes forestiers et qu’il est nécessaire de l’évaluer non seulement entre espèces mais aussi au sein des populations d’espèces d’arbres.

De nombreuses études génétiques portant sur toutes les espèces listées précédemment ont conclu à la complexité des déterminants génétiques expliquant la capacité d’adaptation d’arbres individuels ; parallèlement il existe une grande partie du génome, avec de nombreux loci impliqués dans les processus expliquant la bonne capacité d’adaptation des individus, cependant, la plasticité et les caractéristiques des sites étudiés peuvent rendre l’interprétation des observations très complexe. Par conséquent, le lien entre la diversité génétique et la capacité d’adaptation n’est pas toujours évident. Par exemple, une étude grecque analysant des échantillons de toutes les espèces de GENTREE, conclut que le Pinus pinea qui a la diversité génétique la plus restreinte est l’espèce la plus plastique sur l’important gradient climatique étudié. Certaines études ont également confirmé que la structure génétique de la population était influencée par la vitesse et la voie de recolonisation après les glaciations mais aussi par une forte hétérogénéité locale des sites, en particulier dans les zones montagneuses où les sites chauds et secs exposés au sud peuvent être utilisés pour sélectionner des populations intéressantes.

En ce qui concerne la résistance aux maladies biotiques, un exposé centré sur le frêne a conclu qu’un enrichissement assisté de la population avec des semis de génotypes tolérants pourrait améliorer de manière significative la résistance des peuplements touchés par le dépérissement du frêne.

Une étude basée sur l’IFN et menée par A. Changenet sur la mortalité des arbres a montré que pour toutes les espèces, les dégâts les plus importants se situaient à la limite de l’aire de répartition, mais qu’ils étaient néanmoins présents dans toute l’aire de répartition des espèces, remettant en question la théorie d’une simple disparition des espèces à la limite sud.

Un des groupes de tâches du projet était davantage axé sur les mesures adoptées dans les pays pour évaluer la perception et le bénéfice du travail effectué dans le domaine de la génétique pour la société.

Marcus Lindner a fait une présentation montrant que les acteurs ont une faible connaissance de toutes les mesures soutenant l’adaptation dans leur pays et que lorsqu’il y a une certaine connaissance, les mesures sont considérées comme insuffisantes. Il conclut en disant que pour une adaptation réussie des forêts européennes au changement climatique, une meilleure compréhension du lien entre les pratiques de gestion et les dynamiques des ressources génétiques forestières dans le cadre du changement climatique est nécessaire. Cette compréhension doit être communiquée aux acteurs et aux décideurs à différents niveaux, des services de gestion forestière pratique à la mise en œuvre des politiques nationales.

Le dernier exposé était un sujet proposé par le personnel de l’IEFC et avait pour but d’évaluer le profit économique induit par le gain génétique afin de démontrer la forte valeur ajoutée des programmes de sélection pour les propriétaires forestiers. Dans toute l’Europe, on observe sur le pin sylvestre et le pin maritime, grâce aux programmes de sélection, des gains génétiques allant de 7 à 40% sur la croissance. Mais en calculant ce gain sur la longueur de rotation, le revenu économique augmente beaucoup plus : jusqu’à 60 ou 160% selon les sites et les stratégies de gestion considérées.

Toutes les vidéos des présentations sont en ligne, tout comme les posters.

Auteur de l’article : Christophe Orazio (IEFC)

Gestão Florestal Sustentável num Mundo em Mudança – Uma Conferência para Concluir a GenTree

Membros do projeto GENTREE em frente à Universidade de Avinhão

O projeto GENTREE de quatro anos teve como objetivo melhorar a gestão dos recursos genéticos, melhorar o conhecimento das diversidades existentes e caracterizar o material genético disponível.

Este trabalho será utilizado para planear a conservação dos recursos genéticos a nível europeu e para apoiar os programas de melhoramento genético. A maioria dos esforços tem sido dedicada à coleta de amostras de DNA e informação fenológica de espécies arbóreas comuns de interesse em toda Europa: Betula pendula, Fagus sylvatica, Picea abies, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Populus nigra, Quercus petraea, Abies alba, Pinus cembra, Pinus halepensis, Pinus nigra e Taxus baccata. A maioria das apresentações feitas na conferência final tiveram como objectivo identificar a capacidade das várias espécies/províncias/famílias para lidar com o clima futuro, assumindo que este é mais seco e/ou mais quente.

Durante seu discurso de abertura, o coordenador do projeto, Bruno Fady, lembrou que a diversidade é um componente chave da resiliência dos ecossistemas florestais e que ela precisa ser avaliada não apenas entre as espécies, mas também dentro das populações de espécies arbóreas.

Numerosos estudos genéticos sobre todas as espécies listadas acima concluíram que os determinantes genéticos que explicam a capacidade adaptativa das árvores individuais são complexos; ao mesmo tempo, há uma grande parte do genoma com muitos loci envolvidos nos processos que explicam a boa capacidade adaptativa dos indivíduos e, ao mesmo tempo, a plasticidade e as características do local podem tornar a interpretação muito complexa. Consequentemente, a ligação entre diversidade genética e capacidade adaptativa não é tão clara. Por exemplo, um estudo grego que analisou amostras de todas as espécies GENTREE concluiu que o Pinus pinea com menor diversidade genética é a espécie mais plástica no grande gradiente climático estudado. Alguns estudos também confirmaram que a estrutura genética da população foi condicionada pela velocidade e modo de recolonização após as glaciações, mas também pela boa heterogeneidade local dos sítios, especialmente nas zonas montanhosas, onde os sítios quentes e secos podem ser usados para seleccionar populações interessantes.

Em relação à resistência a doenças bióticas, uma apresentação centrada no freixo concluiu que o enriquecimento assistido da população com mudas de genótipos tolerantes poderia melhorar significativamente a resistência dos povoamentos afetados pela deterioração dos freixos.

Um estudo baseado no IFN (National Forest Inventory) de A. Changenet sobre a mortalidade de árvores mostrou que para todas as espécies os maiores danos ocorreram na borda da área de distribuição, mas que, no entanto, estava presente em toda a área de distribuição da espécie, pondo em questão a teoria do desaparecimento de uma espécie simples na borda sul.

Um dos grupos de trabalho do projeto concentrou-se mais nas medidas tomadas nos países para avaliar a percepção e o benefício do trabalho genético para a sociedade.

Marcus Lindner fez uma apresentação mostrando que os atores têm pouco conhecimento de todas as medidas de apoio à adaptação em seus países e que onde há algum conhecimento, ele é considerado insuficiente. Ele concluiu que para uma adaptação bem sucedida das florestas europeias às alterações climáticas, é necessário compreender melhor a ligação entre as práticas de gestão e a dinâmica dos recursos genéticos florestais no contexto das alterações climáticas. Esse entendimento precisa ser comunicado aos atores e tomadores de decisão em diferentes níveis, desde serviços práticos de manejo florestal até a implementação de políticas nacionais.

A última apresentação foi um tópico proposto pelo pessoal do IEFC e teve como objetivo avaliar o benefício económico induzido pelo ganho genético, a fim de demonstrar o alto valor agregado dos programas de melhoramento genético para os proprietários florestais. Em toda a Europa, foram observados ganhos genéticos entre 7 e 40% no crescimento do pinho escocês e do pinho marítimo, como resultado de programas de melhoramento genético. Mas ao calcular este ganho ao longo da duração da rotação, o rendimento económico aumenta muito mais: até 60 ou 160%, dependendo dos locais e das estratégias de gestão consideradas.

Todos os vídeos das apresentações estão online, assim como os cartazes.

Autor: Christophe Orazio (IEFC)

Gestión sostenible de los bosques en un mundo cambiante – Una conferencia para concluir GenTree

Miembros del proyecto GENTREE frente a la Universidad de Aviñón

El proyecto GENTREE, de cuatro años de duración, tenía por objeto mejorar la gestión de los recursos genéticos, mejorar el conocimiento de las diversidades existentes y caracterizar el material genético disponible.

Este trabajo será utilizado para planificar la conservación de los recursos genéticos a nivel europeo y para apoyar los programas de mejora. La mayor parte de los esfuerzos se han dedicado a la toma de muestras de ADN e información fenológica de especies arbóreas comunes de interés en toda Europa: Betula pendula, Fagus sylvatica, Picea abies, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Populus nigra, Quercus petraea, Abies alba, Pinus cembra, Pinus halepensis, Pinus nigra y Taxus baccata. La mayoría de las presentaciones realizadas en la conferencia final tenían como objetivo identificar la capacidad de varias especies/provincias/familias para hacer frente al clima futuro suponiendo que sea más seco y/o más cálido.

Durante su discurso de apertura, el coordinador del proyecto, Bruno Fady, recordó que la diversidad es un componente clave de la resiliencia de los ecosistemas forestales y que es necesario evaluarla no sólo entre las especies sino también dentro de las poblaciones de especies arbóreas.

Numerosos estudios genéticos sobre todas las especies enumeradas anteriormente han llegado a la conclusión de que los determinantes genéticos que explican la capacidad de adaptación de los árboles individuales son complejos; al mismo tiempo, hay una gran parte del genoma con muchos loci implicados en los procesos que explican la buena capacidad de adaptación de los individuos y, al mismo tiempo, la plasticidad y las características del sitio pueden hacer que la interpretación sea muy compleja. Por consiguiente, el vínculo entre la diversidad genética y la capacidad de adaptación no está tan claro. Por ejemplo, un estudio griego que analizó muestras de todas las especies de GENTREE llegó a la conclusión de que el Pinus pinea con la menor diversidad genética es la especie más plástica en el gran gradiente climático estudiado. Algunos estudios también confirmaron que la estructura genética de la población estaba condicionada por la velocidad y la vía de recolonización después de las glaciaciones, pero también por la buena heterogeneidad local de los sitios, especialmente en las zonas montañosas, donde los sitios cálidos y secos pueden ser utilizados para seleccionar poblaciones interesantes.

Con respecto a la resistencia a las enfermedades bióticas, en una presentación centrada en el fresno se llegó a la conclusión de que el enriquecimiento asistido de la población con plántulas de genotipos tolerantes podría mejorar significativamente la resistencia de las masas afectadas por la pérdida del fresno.

Un estudio basado en el IFN (Inventario Forestal Nacional) realizado por A. Changenet sobre la mortalidad de los árboles demostró que, para todas las especies, el mayor daño se producía en el límite del área de distribución, pero que, no obstante, estaba presente en toda la zona de distribución de las especies, lo que ponía en tela de juicio la teoría de una simple desaparición de las especies en el límite sur.

Uno de los grupos de tareas del proyecto se centró más en las medidas adoptadas en los países para evaluar la percepción y el beneficio del trabajo genético para la sociedad.

Marcus Lindner hizo una presentación en la que mostró que los actores tienen poco conocimiento de todas las medidas de apoyo a la adaptación en sus países y que cuando hay algún conocimiento, se considera insuficiente. Concluyó diciendo que para una adaptación satisfactoria de los bosques europeos al cambio climático, es necesario comprender mejor el vínculo entre las prácticas de gestión y la dinámica de los recursos genéticos forestales en el contexto del cambio climático. Es necesario comunicar esta comprensión a los agentes y los encargados de adoptar decisiones a diferentes niveles, desde los servicios prácticos de ordenación forestal hasta la aplicación de las políticas nacionales.

La última presentación versó sobre un tema propuesto por el personal del IEFC y destinado a evaluar el beneficio económico inducido por la mejora genética a fin de demostrar el alto valor añadido de los programas de mejoramiento para los propietarios de bosques. En toda Europa se han observado mejoras genéticas que oscilan entre el 7 y el 40% en el crecimiento del pino silvestre y marítimo como resultado de los programas de selección. Pero al calcular esta mejora en la duración de la rotación, los ingresos económicos aumentan mucho más: hasta un 60 o 160% dependiendo de los sitios y las estrategias de gestión consideradas.

Todos los videos de las presentaciones se encuentran disponibles online, así como los posters.

Autor: Christophe Orazio (IEFC)