Impacts des changements climatiques sur la biodiversité : observation, expérimentation et modélisation Dr. Wilfried THUILLER Laboratoire d’Ecologie Alpine, CNRS, Univ. J. Fourier, Grenoble 4èmes Rencontres Botaniques Régionales, Meylan, 4-5 octobre 2008

Très forte – mais joue sur une plus grande échelle de temps Quelle est l’influence du changement climatique sur la biodiversité comparée aux autres facteurs?

Quelle est l’influence du changement climatique sur la biodiversité comparée aux autres facteurs? Très forte – mais joue sur une plus grande échelle de temps Quels sont les autres facteurs? Destructions d’habitats

Très forte – mais joue à sur une plus grande échelle de temps Quels sont les autres facteurs? Destructions d’habitats Surexploitation => Pollution – déposition d’azote/pesticides/métaux lourds Quelle est l’influence du changement climatique sur la biodiversité comparée aux autres facteurs?

Eucalypts Water hyacinth (Eicchornia crassipes) Tiger mosquito Opuntia stricta Quelle est l’influence du changement climatique sur la biodiversité comparée aux autres facteurs? Très forte – mais joue à sur une plus grande échelle de temps Quels sont les autres facteurs? Destructions d’habitats Surexploitation => Pollution – déposition d’azote/pesticides/métaux lourds Invasion par des espèces non-natives (échange biotique)‏

Quelle est l’influence du changement climatique sur la biodiversité comparée aux autres facteurs? Très forte – mais joue à sur une plus grande échelle de temps Quels sont les autres facteurs? Destructions d’habitats Surexploitation => Pollution – déposition d’azote/pesticides/métaux lourds Invasion by non-native species (biotic exchange)‏ Conséquences biologiques de l’augmentation des teneurs en CO2

Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Problématique

Adret Ubac Etage alpin- col du Lautaret (2200-2500 m) hiver printemps automne Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Problématique

Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Analyser et comprendre Trois types d’approche Observations Ré-échantillonnage de sites Observation de limites de distributions (groupe de botanistes, ornithologistes…) Très utiles pour conforter des hypothèses Purement corrélatif… Manipulations/expérimentations Ecosystèmes artificiels : modification climat / CO2… => Très coûteux, focaliser sur quelques sites/espèces Modélisation Tout type d’espèces/écosystèmes => Abstraction de la réalité

Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Observations Changement de richesse en plantes sur 30 sommets des Alpes de l’est entre 1900 et 1990 Augmentation des espèces communes et dominantes Disparition des espèces endémiques et patrimoniales

Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Observations Colonisation des arbres dans l’Oural

La migration des espèces sur les hauts sommets Des palmiers en liberté dans le Tessin! Nombre d’espèces 1900 1980 2003 Colonisation des toundras par des arbustes à feuilles décidues: bouleau, aulne, saules Parmesan & Yohe (Nature 2003): Meta-analyse sur XXe siècle nb d’espèces étudiées = 920 50% stable 10% -> migration vers le sud 40% -> migration vers le nord (6.1 km/10 ans) Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Observations

Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Observations TYROL: 364 enclos surveillés entre 1994 et 2004

Ré-échantillonage temporel Remontée altitudinale d’espèces entre 1905-1985 et 1985-2005 117 espèces forestières françaises 29m de remontée altitudinale par décade Même l’optimum est déplacée vers en altitude Orthilia secunda Pirole unilatérale Paris quadrifolia Parisette Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Observations

Distribution observée T° du mois le plus froid Précipitations en hiver Castanea sativa Le Châtaigner Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Monde ‘économique’ 2080 (A1) Monde ‘environnemental’ 2080 (B1) Le sapin (Abies alba) Perte Stable Gain Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Monde ‘économique’ 2080 (A1) Monde ‘environnemental’ 2080 (B1) L’ épicéa (Picea abies) Perte Stable Gain Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Monde ‘économique’ 2080 (A1) Monde ‘environnemental’ 2080 (B1) Le Mélèze (Larix decidua) Perte Stable Gain Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Pulsatilla alpina (pulsatille) Aquilegia alpina (ancolie) Distribution potentielle d’espèces végétales en 2050 Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

% d’espèces végétales disparues en 2080 Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Larix decidua Mélèze Probabilité (présence)~f(altitude, pp, T, Orientation…) Prédictions locales (90x90m) Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

A l’échelle locale, d’autres facteurs autre que le climat influencent la végétation: - Dispersion Interactions plantes-plantes Utilisation des terres (pâturage, fauche…) De plus, les modèles climatiques ne sont pas encore assez précis Ecologie des espèces reste encore méconnue pour un grand nombre Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Observatoire Lautaret Pied du col Villar d’Arêne Combeynot Disperser ? Communauté? Conditions climatiques 2500m 2000m 1700m P=0 P~1 Le climat étant adéquat, quelle est la capacité du mélèze à s’implanter dans les prairies existantes? Utilisation des terres? (Fauche) S’introduire? Site du Lautaret Cas de la colonisation du Mélèze Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Une tendance à l’appauvrissement en espèces montagnardes dans les Préalpes; mouvement vers les Alpes internes Le degré de changement dépend directement de l’amplitude du changement climatique Des réponses très variables entre espèces Des changements considérables attendus dans nos paysages, surtout dans les Préalpes Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Modélisation

Des risques certains pour la biodiversité et le patrimoine Conséquences pour les bénéfices que la société tire directement ou indirectement des écosystèmes… Changement climatique X abandonnement des terres Baisse de la qualité des fourrages (même s’ils peuvent être plus abondants en quantité) => agriculture Mais de nouvelles opportunités pour les produits forestiers => forestier Baisse de la diversité des plantes, des oiseaux et des papillons => conservation, tourisme Augmentation des risques de glissement de la neige (avalanches) et des sols => risques naturels … mais des incertitudes sur l’ampleur des impacts et sur les opportunités Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Conclusions

Projet DIVERSITALP (2008-2011) Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Perspectives

Projet DIVERSITALP (2008-2011) Changement climatique - biodiversité dans les Alpes Perspectives

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