Olivier Marloie, Nicolas Martin-StPaul, Jesús Rodríguez-Calcerrada, Jordane Gavinet, Julien Ruffault, Simon Damien Carrière, Eric Badel, Myriam Moreno, Michel Vennetier, Jean-Marc Limousin, Hendrik Davi, L. Martin, Guillaume Simioni, Maxime Cailleret, Roland Huc, Ecologie des Forêts Méditerranéennes (URFM), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Risques, Ecosystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience (RECOVER), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA), Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Universidad Politécnica de Madrid (UPM), The data analysis and writing for this study were supported by the French Environment and Energy Management Agency (ADEME) in the form of a PhD scholarship. During the long study period, experiments were funded by the French National Research Institute for Agriculture, Food and Environment (INRAE), the Agence Nationale pour la Recherche (ANR project Drought+ no ANR-06-VULN-003-04, ANR project HydrauLeaks no ANR-18-CE20-0005), the long term French observatory networks SOERE FORE-T and Analysis and Experimentation on Ecosystems (AnaEE no ANR11-INBS-0001)., ANR-06-VULN-0003,DROUGHT,Mediterranean ecosystems face increasing droughts : vulnerability assesments(2006), ANR-18-CE20-0005,HydrauLeaks,Comprendre les effets combinés des stress hydriques et thermiques sur la mortalité des arbres(2018), ANR-11-INBS-0001,ANAEE-FR,ANAEE-Services(2011), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, and Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
International audience; Mediterranean forests face an intensification of droughts caused by ongoing climate change. To improve our understanding of tree and forest responses to increasing drought, we explored over nine years, the effects of a 30% rainfall exclusion experiment on the water potential, sap velocity and primary and secondary growth of two co-occurring species (Quercus ilex and Pinus halepensis) in a French Mediterranean forest. In addition, native embolism was measured after six and nine years of exclusion onset. Water potentials decreased earlier during summer drought for both species in the rainfall exclusion plot, and to a higher extent during the drought peak for Q. ilex, involving earlier stomatal closure and reduced sap velocity. Sap velocity reduction persisted throughout the years in the exclusion plot. Outside summer the water potential difference between predawn and midday was similar between treatment which indicate that reduced water transport efficiency may be linked to decrease hydraulic conductance. Such differences were neither related to differences in xylem embolism, that remained similar between treatments, nor to change in secondary growth. In contrast primary growth measurements indicate that P. halepensis trees, and Q. ilex to a lesser extent, experienced reduction in total leaf areas in response to the rainfall exclusion. Globally, our results suggest that increase drought lead, for both species, to a decrease in sap velocity not mediated by increase embolism but rather by a reduction in primary growth. So far little conclusion can be drawn regarding the competitive advantage of one species over the other in the context of increasing drought related to climate change.