5.DES MILIEUX PERTURBÉS

La région Provence-Alpes-Côte d’Azur est caractérisée par une grande diversité d’habitats naturels, depuis les sommets alpins (Barre des Écrins culminant à 4105 m) et leurs glaciers, en passant par divers paysages de moyenne montagne jusqu’à la Crau, le delta du Rhône (Camargue) et le littoral, souvent rocheux, de la Côte d’Azur, sans oublier un environnement marin très riche jusqu’à de grandes profondeurs (2000 m). Bien qu’il n’existe plus d’écosystèmes réellement naturels dans la région, la plupart de ces paysages terrestres et marins abritent encore des écosystèmes semi-naturels et une grande biodiversité. La diversité des écosystèmes de Provence-Alpes-Côte d’Azur est ainsi l’une des plus riches au monde avec, par exemple, près de 4000 espèces de plantes vasculaires.

Par W. CRAMER

Les écosystèmes, tant terrestres que marins, sont fortement affectés par le climat et donc par le changement climatique. Après les épisodes de glaciation, des espèces ont colonisé les régions précédemment couvertes de glace, les écosystèmes se sont succédé, les sols et les dépôts organiques se sont formés et tous ces systèmes ont évolué avec les fluctuations du climat durant l’Holocène. De cet historique, on peut être tenté de déduire que de nouveaux changements dans la répartition des plantes, des animaux et des écosystèmes sous des conditions plus chaudes et plus sèches n’auraient finalement pas réellement d’importance pour la biodiversité en général. Si des espèces disparaissent du paysage, d’autres prendront leur place. Pourtant, les conséquences du changement climatique récent et à venir sur l’environnement naturel et la biodiversité représentent réellement des risques majeurs pour plusieurs raisons : i) le changement climatique récent et projeté se fait à un rythme plus rapide que tout changement passé, remettant en cause la possibilité de remplacement d’une espèce par une autre, ii) les impacts climatiques se combinent à d’autres facteurs de stress comme le changement d’usage des sols, la pollution et le développement des infrastructures, entraînant des évolutions dans la composition et le fonctionnement des écosystèmes, et impliquant une perte d’espèces bien plus rapide que leur remplacement, iii) le remplacement d’espaces spécifiques, comme les paysages alpins, les prairies ou les zones humides – auxquels nous attachons une valeur (économique, patrimoniale, esthétique, etc.), – par d’autres écosystèmes peut représenter une perte pour notre société.

Baisse des précipitations et hausse de la demande évaporative se combinent pour accroître le stress hydrique dans la plupart des écosystèmes terrestres. Les océans se réchauffent également et subissent une acidification causée directement par l’augmentation des concentrations de CO₂ dans l’atmosphère.

Alors que, de façon certaine, les récentes évolutions climatiques ont déjà modifié et vont continuer à modifier les écosystèmes de Provence-Alpes-Côte d’Azur, sans doute à un rythme croissant, il reste délicat d’identifier la nature précise de ces changements, surtout si la hausse globale des températures dépasse les 2°C. Pourquoi ? En plus du climat, de nombreux autres facteurs ont un impact sur les écosystèmes et la biodiversité. L’urbanisation, les pollutions de l’air et de l’eau, l’intensification des pratiques agricoles, la construction d’infrastructures comme les routes, les barrages, les ports, etc. et l’arrivée d’espèces invasives, constituent autant de facteurs de pression sur les écosystèmes. Par ailleurs, des évolutions comme l’abandon des estives, la protection des espaces sensibles (comme la récente création du Parc national des Calanques), la restauration des écosystèmes endommagés, le retour de prédateurs comme le loup ou le développement de modes de cultures plus respectueuses de l’environnement, contribuent aussi à la modification des paysages, des écosystèmes et de la biodiversité.

Les plantes alpines se caractérisent par des adaptations à des conditions écologiques drastiques (gel, sécheresse, radiation solaire élevée, etc.). Elles ont donc la capacité d’absorber, jusqu’à un certain seuil, les conséquences des changements climatiques sur leurs habitats. Toutefois, ces mêmes changements, en modifiant le milieu alpin, permettent à des espèces alors inadaptées de le coloniser, du moins en partie. Une nouvelle compétition pour les ressources émerge alors avec une restructuration des communautés végétales alpines. Ce phénomène de migration « vers le haut » est déjà observable avec les arbres, d’autant plus que la limite supérieure de la forêt en montagne a historiquement et artificiellement été rabaissée dès le Néolithique (ouverture d’alpages, usage du bois). L’élévation de cette limite a été observée dans des zones jamais exploitées par l’homme. Dans les hautes altitudes, les plantes alpines vont élargir leur aire d’occupation si de nouveaux habitats deviennent disponibles, par la fonte des glaciers, par exemple. Mais elles peuvent aussi rencontrer des limites absolues dans la zone des sommets. Un autre phénomène important est le décalage de la phénologie : les changements climatiques peuvent élargir la période favorable à la croissance et à la floraison, avec toutefois le risque accru d’exposer les plantes à des périodes de gel ou sécheresse.

Les espèces les plus menacées sont celles liées à des conditions écologiques très spécifiques et très sensibles aux changements climatiques. On retrouve ainsi les plantes des combes à neige, habitats naturels caractérisés par un enneigement très long, n’offrant aux espèces adaptées qu’une fenêtre de croissance et de reproduction (floraison, fructification) très réduite. Le raccourcissement de la période d’enneigement, couplé à la richesse en azote du sol, entraîne une perméabilité plus forte à la colonisation par les espèces de pelouses environnantes : ces dernières ne sont plus limitées par la présence de neige et l’azote disponible facilite leur croissance. Les espèces propres aux combes à neige se retrouvent ainsi menacées à la fois par la modification de leur habitat et par la compétition issue de la colonisation.

Ce type de changement touche aussi les espèces arctico-alpines : ces plantes se sont principalement étendues pendant le Quaternaire, favorisées par les températures froides. L’augmentation de ces mêmes températures tend à restreindre toujours davantage l’étendue spatiale de leur niche écologique, car des espèces plus adaptées prennent le dessus. Un phénomène à large échelle pourrait impacter fortement nombre de plantes : les stades phénologiques (floraison principalement) se découplant de ceux des pollinisateurs. Des plantes fleurissant avant l’émergence de leur pollinisateur rend toute fécondation croisée impossible et entraîne ainsi les taxons (entités d’êtres vivants ayant des caractères en commun) concernés dans une spirale d’extinction.

Au final, pour l’ensemble des scénarios climatiques qui tendent vers un réchauffement climatique au cours du XXIe siècle, malgré les capacités d’adaptation et vitesse de dispersion des espèces évoquées, il est peu probable que la biodiversité alpine réponde au changement climatique sans subir un important appauvrissement biologique.

Par T. CURT, T. FRÉJAVILLE et M. VENNETIER

Les changements climatiques ont un impact direct sur les écosystèmes forestiers (dépérissements, mortalité, migration d’espèces sur le long terme), avec comme principale conséquence une augmentation probable des sécheresses dans la région. Le bilan hydrique sera aussi impacté par des températures plus élevées menant à une évapotranspiration plus importante, mais aussi par la possible réduction des précipitations. Les changements ont aussi un impact indirect via la modification du régime naturel de perturbation, comme les incendies qui risquent de devenir plus intenses et plus fréquents, notamment dans les zones montagneuses de Provence-Alpes-Côte d’Azur. Les méthodes de simulation numérique permettent d’évaluer la probabilité d’un changement de régime d’incendie lié aux changements climatiques et leurs impacts sur la forêt en termes de mortalité post-incendie. Pour cela, on caractérise l’aléa incendie en fonction du climat local et de la probabilité d’ignition, puis on simule le comportement probable du feu (intensité, vitesse de propagation, hauteur de flamme) et on déduit le taux de mortalité pour chaque espèce forestière en fonction de leur résistance à l’incendie. Les résultats montrent une forte mortalité du pin noir, du pin sylvestre, du chêne pubescent et du hêtre qui sont majoritairement situés dans des secteurs où les feux seront très intenses et fréquents sous l’effet du changement climatique et du fait de leur situation dans des communautés végétales fortement inflammables.

Par ailleurs, des études récentes montrent qu’une forte interaction entre incendies et sécheresses répétées réduit la capacité de résilience des écosystèmes. La biodiversité de la végétation et du sol (faune, microfaune, communautés microbiennes) ainsi que la qualité du sol (taux de matière organique, porosité, structure des agrégats) sont plus fortement impactés par un incendie après des sécheresses répétées ou par une forte sécheresse après plusieurs incendies rapprochés. Bien que la combinaison incendie-sécheresse soit la norme en région méditerranéenne, le changement climatique risque d’accroître, à l’échelle locale et régionale, la conjonction de feux répétés et de périodes pluriannuelles de sécheresses, sans compter le rôle majeur du vent dans la propagation des incendies dans notre région.

Par P. GRILLAS