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L'Holocène

Pourquoi étudier la végétation ?

Commençons tout d'abord par nous poser cette question en nous rappelant que nous souhaitons comprendre, en particulier, les rôles passés du climat et de l'Homme sur l'environnement.

Le changement climatique actuel, ou encore l'impact croissant de l'Homme, aussi rapides soient-ils, s'étalent sur plusieurs siècles. Cet intervalle de temps correspond à la durée de vie d'un arbre et à une partie de celle d'un écosystème forestier. Il est donc tout à fait pertinent d'utiliser la végétation.

Mais avant de la traduire en termes de processus externes (climat et homme) à elle, il faut se pencher sur ses processus internes, autrement dit sur les processus écologiques long-termes (donc paléoécologiques).

Paléoécologie végétale

Depuis la fin du dernier maximum glaciaire, où les températures étaient globalement inferieures de 8 à 10°C, les aires de répartition naturelle des écozones de végétation se sont déplacées depuis les zones refuges localisées au sud de l'Europe et en région méditerranéenne. Ces déplacements ont permis l'expression de nombreux processus écologiques tels que migration, compétition, hybridation ou spéciation, ...

Outre l'intérêt qu'offre la connaissance de ces processus en écologie, j'y vois aussi le moyen de bien dissocier les facteurs qui nous intéressent : climat et homme.

La palynologie permet de discuter plusieurs de ces processus paléoécologiques à l’échelle du taxon. Il s'agit par exemple de l'immigration (arbre isolé) ou du développement en une forêt qui dépendent fortement des vitesses de migration et de la compétitivité.

J'ai choisi de vous présenter le sapin, car c'est un taxon important des écosystèmes forestiers et un indicateur du stade avancé de la forêt. En illustration, le sapin (Abies alba) qui peut mesurer jusqu'a 60 mètres et son pollen qui mesure 100-150 micromètres.

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L’immigration du sapin mesurée dans le sud des Alpes grâce à la compilation de nombreuses analyses polliniques, montre une relation avec l’altitude depuis les plaines au Tardiglaciaire (amélioration climatique). Le site provenant du nord des Apennins se dissocie de cette dynamique indiquant une provenance depuis un refuge du sud de l'Italie. Ces conclusions proviennent de mes travaux publiés dans Joannin et al., 2013 dans la revue Climate of the Past.

Paléoclimats

La disponibilité en eau est cruciale pour la croissance des végétaux.

En région Méditerranéenne plusieurs mécanismes climatiques jouent sur les caractéristiques saisonnières et les précipitations.

Ainsi la croissance des cédraies du Moyen Atlas dépend des précipitations hivernales apportées par l’oscillation nord Atlantique. Les chênaies orientales utilisent directement les précipitations d’été apportées par les basses pressions depuis le sud.

Au cours du temps, ces mécanismes voient leurs zones d'actions modulées par les télé-connections avec les hautes latitudes et les basses latitudes. De plus ces phénomènes opèrent sur des échelles de temps différentes, séculaires à millénaires.

Quelle est la nature de la réponse des écosystèmes face à des changements climatiques qui peuvent être eux-mêmes progressifs ou rapides ?

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Pour étudier l’impact du climat, notamment lorsque l’influence de l’homme est faible, la stratégie est de comparer deux milieux d’altitude (en tenant compte de la différence latitudinale) avec le même marqueur, le pollen et d’avoir le recul chronologique.

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Les précipitations annuelles reconstruites a partir des données polliniques donnent deux informations :

- premièrement, une opposition de tendance entre nord et sud (flèches) imputable à la lente migration vers le sud de l’Europe de la zone d'influence des vents d’ouest.

- deuxièmement, l’impact de changements climatiques abrupts (zones oranges). Ils durent quelques centaines d’années et sont, pour les deux premiers, imputables aux instabilités de la déglaciation.

Impacts de l'Homme

 

Au lac Ledro, j'ai aussi reconstitué les pourcentages de plantes cultivées, pâturées, utilisées en arboriculture et défrichées.

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Deux phases de reconquête des arbres sur les terrains utilisés par l’homme sont à mettre en relation avec des événements affectant la démographie Européenne.

Ateliers actuels

Je mène des recherches semblables en Arménie depuis 2011 et au Maroc dans le cadre d'un post-doctorat à l'Université de Manchester depuis 2013. L’intégration de ces trois zones, Maroc, Italie du Sud et Arménie, va me permettre de discuter des impacts climatiques et anthropiques a l’échelle de la Méditerranée et d’apporter des données fiables (en terme de datation, de précision temporelle) aux quantificateurs et aux modélisateurs qui en ont besoin pour valider leur modèles climatiques (e.g. Kleinen et al., 2011).

Quelques photos de campagnes de terrain

Les principaux labos impliqués

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