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Changement climatique et évolution des communautés végétales

Objectifs

Depuis la fin des années 1990, les chercheurs se sont interrogés sur l’effet du réchauffement climatique sur la distribution spatiale des espèces végétales. Jusqu’à présent, les spécialistes s’étaient surtout inquiétés des espèces de montagne, considérées comme plus vulnérables au réchauffement climatique. Une étude publiée dans Science en 2008 par les chercheurs du Lerfob (Laboratoire d’étude des ressources forêt-bois) en collaboration avec le CNRS a ainsi montré que les plantes montagnardes avaient commencé à migrer en altitude (65 mètres en moyenne depuis les années 1980) suite à l’augmentation de la température moyenne. L’étude publiée dans Nature en 2011 par la même équipe avait pour objectif de cerner si les changements de flore sont homogènes dans l’espace ou peuvent varier en fonction de la facilité des plantes à trouver des refuges froids à courte distance. Pour répondre à cet objectif, les auteurs ont comparé entre zones de plaines et de montagnes les changements de flore en lien avec le changement climatique.

Méthodologie

Les auteurs ont utilisé des inventaires floristiques exhaustifs réalisés entre 1965 et 2008 sur 76 634 sites localisés en forêt, à la fois en zone montagneuse et en zone de plaine. Ces relevés proviennent de l’Inventaire forestier national et des bases de données fl oristiques Sophy du CNRS et EcoPlant d’AgroParisTech-Inra. Les espèces étant chacune inféodée à une gamme précise de températures, les auteurs ont pu reconstruire des températures par bioindication à partir des inventaires floristiques de chaque placette et les comparer aux températures mesurées l’année de réalisation de l’inventaire floristique. Les auteurs ont ensuite comparé les températures mesurées et les températures reconstruites par la flore au cours du temps entre plaines et montagnes.

Résultats

Les données climatiques issues des postes météorologiques indiquent que la température est restée relativement constante sur la période 1965-1986 avant d’amorcer une augmentation à partir de 1987. Les relevés floristiques ont donc été scindés en deux groupes, ceux antérieurs à 1986 et ceux postérieurs. Sur la période 1965-1986, les températures reconstruites par la flore et celles mesurées sont semblables à la fois en contexte forestier de plaine, et de montagne. La flore semble donc en équilibre avec le climat dans les deux contextes. Sur la période 1987-2008, les résultats montrent des différences marquées entre les températures mesurées et celles reconstruites par la flore. Le décalage entre les valeurs climatiques et floristiques est trois fois plus élevé en contexte de plaine (la température reconstruite par la flore est de 1,29 °C inférieure à celle mesurée) qu’en contexte montagnard (écart de 0,42 °C).

L’analyse de l’évolution des températures mesurées et reconstruites par la flore entre les périodes 1964-1986 et 1987-2008 montre qu’en montagne un remplacement progressif d’espèces adaptées au climat froid par des espèces adaptées à un climat plus chaud a permis aux communautés de « compenser » 0,54 °C sur les 1,07 °C d’augmentation moyenne de la température observée. En revanche, pour les communautés de plaine, cette compensation n’a été que de 0,02 °C pour un réchauffement similaire (1,11 °C), ce qui révèle un déséquilibre grandissant entre la flore forestière de plaine et le climat. Ce manque de réactivité de la part des espèces de plaine peut s’expliquer par une plus grande fragmentation de leur habitat en plaine qu’en montagne. D’autre part, la distance à parcourir d’une génération à la suivante pour retrouver un climat favorable à leur développement est beaucoup plus importante en plaine (35,6 km en moyenne) qu’en montagne (1,1 km) où la pente permet de retrouver rapidement des conditions froides vers les sommets. Compte tenu d’une distance de dispersion excédant rarement quelques centaines de mètres par an, les espèces herbacées forestières peuvent donc difficilement compenser la hausse de température observée en plaine par une migration naturelle.

Article de référence
Bertrand R., Lenoir J., Piedallu C., Riofrío-Dillon G., de Ruffray P., Vidal C., Pierrat J.C., Gégout J.C., 2011. Changes in plant community composition lag behind climate warming in lowland forests. Nature, 479, 517-520.

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