Sentinelles du climat

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Relevés des balises glacier Blanc - © Mireille Coulon - Parc national des Ecrins
La contribution du Parc national des Écrins à l'étude et au suivi des processus liés aux changements climatiques s'inscrit dans ses missions et travaux d'observations à long terme. Les informations des différentes stations météorologiques sont complétées par l’analyse d'images aériennes et satellites sur les évolutions de la végétation, les mesures et suivis sur les glaciers ou encore des programmes pluridisciplinaires sur les lacs d'altitude, les alpages et quelques espèces sentinelles.

De par ses missions et ses travaux d'observation à long terme, le Parc national des Écrins contribue à la veille écologique de nombreux écosystèmes. Au sein de nombreux réseaux, en partenariat avec des équipes de recherche, il participe à une meilleure compréhension des évolutions en cours.

Les Ecrins, lieu d'observations à long terme

« Plusieurs dispositifs d'observations sont nécessaires pour comprendre les conséquences des évolutions du climat » explique Richard Bonet, chef du service scientifique du Parc national des Écrins. « Si les constats sont explicites, c'est la confrontation des différents suivis sur plusieurs compartiments biologiques et physiques qui nous permet d'obtenir des résultats robustes ».

La mesure « physique » en première ligne

Les mesures physiques constituent le premier axe de travail, qu'elles soient réalisées par des appareils automatiques ou par les agents du Parc national.

suivi photographique - depuis la station météorologique du Lauvitel © Parc national des Ecrins station meteo Lauvitel © Parc national des Ecrins 
La station météorologique du Lauvitel, en place depuis juin 2002, complète le réseau national en apportant des données d'altitude.

Un suivi photographique permet d'enregistrer les événements affectant le lac et son bassin versant (enneigement, englacement du lac, déglacement, etc.).

Moyennes annuelles des températures observées à la station météorolgiuqe du Lauvitel de 2003 à 2013 - Parc national des EcrinsMoyennes annuelles des températures observées à la station météorologique du Lauvitel de 2003 à 2013.

Outre les données climatiques, la station d'observations MERA/EMEP du Casset, sous le col du Lautaret, enregistre quant à elle des données sur la pollution de l'air. Outre les mesures transmises automatiquement, chaque semaine, un agent du Parc national rassemble les prélèvements qui sont transmis aux laboratoires d'étude impliqués dans ces programmes.
Station MERA - données météo et pollution de l'air et phénologie - © Clotilde Sagot - Parc national des Ecrins Station MERA - données météo et pollution de l'air - ©  Parc national des Ecrins

Phénoclim

phénologie station Vallompierre  © Clotilde Sagot - Parc national des Ecrins "Phéno" comme phénologie - "Clim" comme climatologie
Initié en 2004, Phénoclim est un programme scientifique et pédagogique qui invite le public à mesurer l’impact du changement climatique sur la faune et la flore en montagne.

La communauté Phénoclim regroupe près de 5 000 personnes depuis plus de 10 ans – particuliers, professionnels de la nature, élèves et enseignants, associations ou entreprises.
Le Parc national des Ecrins est partenaire de ce programme piloté par le CREA (Centre de Recherche sur les Ecosystèmes d'Altitude) et a installé depuis 2004 une station à la Maison du parc de Vallouise, où les agents réalisent les observations de phénologie et d'enneigement. Depuis 2013, deux autres stations ont été mises en place avec comme originalité une station en altitude à proximité du refuge de Vallonpierre (2270m).

Par ailleurs, en 2014, le Parc national des Écrins a accompagné le CREA dans la modernisation de sa base de données, de l'application de saisie des relevés de phénologie, dans la refonte du site internet de Phenoclim et dans le développement d'une application mobile pour que les membres puissent relever la phénologie directement sur smartphone.

Visitez le site de phenoclim

 

Le blanc et le vert !

La fonte des glaciers, l'évolution de l'enneigement et de la pousse de l'herbe  : des suivis sur le long terme pour comprendre les évolutions et anticiper d'éventuelles mesures de gestion.

Mesure glacier blanc - mai 2014 © Mireille Coulon - Parc national des Ecrins Le suivi des glaciers reste l'élément le plus démonstratif de l'évolution des climats

Le Parc national met en œuvre un protocole de mesure du recul des fronts glaciaires sur plusieurs glaciers du massif, ainsi qu'un protocole de bilan de masse au glacier Blanc.

La mesure des fronts est le plus ancien protocole de suivi des glaciers. Réalisée d'abord au décamètre, la mesure de la distance du front depuis un point fixe est aujourd'hui enregistrée à l'aide d'un télémètre laser. Ce suivi est réalisé encore actuellement pour cinq glaciers dans les Écrins : glacier Blanc, glacier Noir, glacier de La Selle, glacier du Sélé et, le doyen en la matière, le glacier de La Pilatte. Pour ce dernier, en effet, les premières mesures de front furent décidées par le service RTM en 1920 !

Depuis 1986, le front du glacier Blanc a reculé de 726 mètres, soit 26 mètres de moyenne par an. Pour l'ensemble du massif des Écrins, de simples mesures de distance permettent d'estimer que la superficie des glaciers est passée de 100 km2 en 1986 à 69 km2 aujourd'hui.

Carte des glaciers du Parc national des Ecrins en 2009  (d'après la thèse de Marie Gardent : Inventaire et retrait des glaciers dans les Alpes françaises depuis la fin du Petit Âge Glaciaire, 2014)

Lire l'article : Des glaciers à la carte

À lui seul, le recul du front ne constitue pas un indicateur exhaustif de la perte glaciaire. D'autres mesures sont nécessaires pour calculer l'évolution de la masse glaciaire. Le protocole dit de "bilan de masse" est complexe. Il est appliqué sur le glacier Blanc, sur le glacier (rocheux) de Laurichard et sur le glacier Noir, en lien avec les partenaires du Parc (LGGE et Irstea).

graphique Bilan de masse glacier Blanc © Parc national des Ecrins

Carrotage glacier Blanc mai 2014 © Mireille Coulon - Parc national des Ecrins

cahier thématique glaciers - Parc national des Ecrins - 2005 Le glacier de Sarennes, qui a aujourd'hui quasiment disparu, est l'un des premiers glaciers des Alpes dont les bilans de masse annuels ont été calculés par le laboratoire de glaciologie de Grenoble, partenaire privilégié du Parc national des Écrins dans ces opérations de suivi.

Les données collectées par le Parc national des Écrins rejoignent les statistiques des autres pays et contribuent à une meilleure compréhension de l'évolution des masses glacées du globe.

Enfin, les agents du Parc national des Écrins réalisent des photos-constats sur une partie des glaciers du massif afin de conserver un témoignage des positions des fronts glaciaires au fil des ans.

Ecouter la "Chronique nature" sur le suivi du glacier Blanc : Martial Bouvier, garde-moniteur, coordonne les mesures de suivi des glaciers pour le Parc national et explique ce travail de longue haleine qui alimente les travaux nationaux et internationaux des glaciologues.

Télécharger le cahier thématique "Glaciers" (2005)
Glacier de la Pilatte - 1921 - archives départementales de l'isère Glacier de la Pilatte - 2003 - reprise de vue E-Thibert - Parc national des Ecrins
Le glacier de la Pilatte en 1921 et en 2003

Si les mesures physiques des glaciers participent aux diverses études (climat, ressources en eau,...), elles permettent également de communiquer des informations chères aux usagers de la montagne : qui se souvient que le glacier venait frôler le refuge alors qu'il se trouve maintenant 50 mètres en dessous... ? Et de cette voie dont la première partie passait sur le glacier alors que maintenant des longueurs difficiles et polies par la glace l'ont remplacée ?

Alpinisme et changement climatique - document sonore - pierres qui roulent Alpinisme et changement climatique

Confrontés au changement climatique, les professionnels de la montagne, plus que jamais, sont contraints à s'adapter. Évolution des pratiques, des calendriers, des natures d'activités, nouveaux modes d'information, extension des terrains de jeu rythment les pratiques de haute montagne.

C'est un travail de "géographie culturelle" qui est en cours, à partir des témoignages collectés sur l'adaptation des pratiques de l'alpinisme aux évolutions liées au réchauffement du climat.

A l’initiative de Philippe Bourdeau, ce projet est porté par l'UMR PACTE et l’ODDT (Association Observation des Dynamiques et du Développement Territorial) en partenariat avec le Parc national des Écrins, le Centre de l’Oralité Alpine (Conseil général des Hautes-Alpes) et la Zone Atelier Alpes du CNRS (LTER France).

Parmi la restitution de ce travail, des documents sonores et illustrés sont réalisés.

Ecouter les documents sonores

L'enneigement sous surveillance

Carte enneigement à partir des données satellite MODIS - couverture végétale du Parc national des Ecrins "En parallèle des glaciers, le Parc suit l'évolution de l'enneigement du territoire au moyen de données satellitaires. Ainsi, il nous est possible de visualiser, mois par mois depuis 2001, la couverture neigeuse du territoire du parc" indique Richard Bonet. "Cette vision globale met bien en évidence les années de faible et de fort enneigement. Mais cette même mesure permet aussi de connaître, au printemps et en été, l'activité photosynthétique. A l'inverse du déneigement, il est possible de repérer quand l'herbe commence à pousser, quand la production d'herbe est à son maximum et à partir de quelle date elle sèche."

Ces indicateurs sont essentiels pour comprendre les conséquences des sécheresses sur la production en herbe des fonds de vallées et des alpages… et donc pour les ressources alimentaires de l'élevage, activité phare de l'agriculture locale.

Suivant la période, la durée et l'altitude, une sécheresse n'a pas les même conséquences.

L'évolution de la végétation peut être suivie sur le mini-site internet  Evolution de l'activité végétale
 

capteur ndvi - alpage distroit - parc national des Ecrins Pour compléter et confirmer les mesures satellitaires, des dispositifs ont été implantés au niveau des alpages.

Plusieurs sites sont équipés de webcam et de capteurs qui mesurent le rayonnement (capteurs NDVI) pour observer aussi bien la fonte de la neige que la pousse de l'herbe.

"Comme les satellites mais de manière beaucoup plus localisée, ces équipements nous permettent d'analyser les évolutions dans les dates de déneigement, la pousse de l'herbe et les vitesses de déroulement de ces processus" précise Clotilde Sagot, technicienne de l'environnement au service scientifique du Parc national qui travaille sur ces sujets avec l'équipe de Philippe Choler du LECA (Laboratoire d'écologie alpine).

Ces instruments et les données qu'ils collectent s'inscrivent dans un programme franco-italien intitulé "e-PHENO" (programme Alcotra) axé sur les évolutions de la phénologie.

www.phenoalp.eu

Des milieux et des espèces sentinelles

Lorsque que des évolutions des milieux ou des espèces sont observées, une part de l'explication peut revenir aux modifications du climat et une part autre peut être due aux évolution des pratiques sur le territoire. Ces deux phénomènes sont souvent imbriqués et peuvent même être liés. Par exemple, une période de sécheresse en alpage peut induire des pratiques inhabituelles comme le pâturage de nuit, une pression accrue ou le pâturage de secteurs habituellement non utilisés...

L’objectif des dispositifs mis en place est de bien comprendre le fonctionnement du système en enregistrant des mesures physiques, biologiques et sociologiques. Il s'agit de pouvoir faire la part des conséquences dues aux évolutions du climat et celle des usages (pastoralisme, activités touristique, agriculture, gestion forestière,...)

Trois milieux naturels font l'objet d'une attention et de programmes particuliers : les alpages, les lacs et les milieux d'altitude.

Des alpages et du dialogue

À la suite des sécheresses de 2003 et 2005, le Parc national des Écrins a mis en place un programme intitulé "Alpages sentinelles".
Les "alpages sentinelles" font intervenir de nombreux partenaires scientifiques, des techniciens pastoraux et des gestionnaires. Chacun dans son domaine de compétence relève des données permettant d'analyser les mutations induites par les épisodes de sécheresse.

Mesure de la biomasse - alpages sentinelles - photo M.Della-Vedova - Parc national des Ecrins Relevé pluviomètre  alpages sentinelles - photo C.Gondre- Parc national des Ecrins
Les principaux paramètres sont d'ordre météorologique (pluviométrie, durée d'enneigement,...), biologique (évolution de la végétation, production annuelle,...) et technique (chargement pastoral, période de l'estive,...).

Ces neuf alpages sont des lieux privilégiés d'observation des conséquences du changement climatique et des pratiques pastorales sur les pelouses d'altitude.

La construction de ce programme, les suivis, les échanges et restitutions collectives des informations et analyses fondent un dialogue constructif entre les partenaires scientifiques, les gestionnaires d'espaces naturels et le monde agricole.

Documents d'information "Alpages sentinelles"
 

ligne de lecture de la végétation - Parc national des Ecrins Des lignes de lecture de la végétation

Sur les alpages des Écrins, plus de 30 lignes permanentes de lecture de la végétation sont en place, pour certaines depuis plus de 20 ans. La doyenne a été installée en 1986. Ces suivis de l’évolution des prairies et pelouses de montagne permettent de constater des évolutions de la végétation de manière très localisée.

En complément, depuis 2000, 124 stations représentatives du Parc sont visitées tous les 5 ans pour observer les évolutions de la couverture végétale (physionomie) et des usages. Sur ces stations, des relevés de végétation sont effectués. Ce protocole nous permet de connaître les évolutions de la végétation à l'échelle du parc national.

Là encore, pour ces 2 dispositifs, la difficulté consiste à faire la part entre changement climatique et changement d'usage lorsque des évolutions notables sont observées.

Les lacs d'altitude, dans un réseau alpin

Un réseau de lacs sentinelles est mis en place sur les Alpes depuis une dizaine d'années. Le Parc national des Ecrins assure le suivi de quatre lacs où sont effectuées des mesures de température des eaux, turbidité, teneur en oxygène mais aussi concernant la composition du phyto- et du zooplancton.

Ce réseau de partenaires va permettre de mesurer les évolutions des températures des masses d'eau d'altitude sur l'arc alpin et, au-delà, les évolutions dans le fonctionnement de ces lacs.

prélèvements sédiments - lacs d'altitude - photo C-Sagot - Parc national des Ecrins prélèvements zoo planctons - lacs d'altitude - photo C-Sagot - Parc national des Ecrins
Prélèvements de sédiments et de zooplancton dans des lacs d'altitude

Sur certains lacs, des études plus poussées sont réalisées. C'est le cas du lac de la Muzelle (Venosc, Isère) où des études ont permis de mieux comprendre les conséquences des activités humaines (impacts locaux et régionaux) et les liens avec les changements climatiques. L'exemple de la migration des PCB en altitude en est une illustration.

Dans les carottes sédimentaires de la Muzelle

Les changements globaux influent entre autres sur les événements extrêmes (crues, avalanches), sur la ressource en eau et sur l'agriculture de montagne.
Autant d'éléments qui concernent la société Deux-Alpes Loisirs qui exploite le domaine skiable des Deux-Alpes, mais aussi la communauté de communes de l'Oisans, la mairie de Venosc ou encore le Parc national des Écrins, tous partenaires d'une thèse sur les territoires de montagne face aux changements globaux.
Ce travail, conduit par Laurent Fouinat, doctorant du laboratoire Edytem de l'université de Savoie, comprend une étude rétrospective autour de la station des Deux-Alpes qui s'appuie notamment sur l'analyse de carottes de sédiments prélevées en 2012 et 2013 sur les lacs du Lauvitel et de La Muzelle dans le cœur du parc et dans le lac du Plan sur le domaine skiable des Deux-Alpes.

L'étude des carottes sédimentaires révèle l’extension passée du glacier de La Muzelle et l’utilisation pastorale du lieu. Les glaciers sont sensibles aux changements climatiques. Si l'on observe une baisse importante de leur volume au siècle dernier, cela n’a pas toujours été le cas. A La Muzelle, le lac situé en contrebas du glacier a permis de reconstituer les changements passés. En effet, plus le glacier est volumineux, plus les produits de l’érosion glaciaire se retrouvent dans les sédiments du lac.

Au début du Moyen-Age, le glacier possédait un volume équivalent à celui d'aujourd’hui. Il s’est véritablement installé entre 1450 et 1900, période du « Petit Age Glaciaire » connu pour ses températures plus fraîches. L’extension maximum du glacier est atteinte à la fin de cette période.

Figure extraite travail thèse Laurent Fouinat à la Muzelle (Oisans) - Laboratoire EDYTEM

En parallèle, les champignons typiques des zones de pâture se retrouvent dans les sédiments et révèlent l’évolution de la pratique. Elle commence véritablement en 1750, période de recul temporaire du glacier et se poursuit modérément lors de la dernière avancée pour connaître une utilisation proche de l’actuelle lors du 19eme et 20eme siècle. Les hommes ont donc profité du petit recul glaciaire et du réchauffement actuel pour tirer parti de ce lac et de ses environs.

Voir aussi La mémoire des lacs - juillet 2012
Ecouter la chronique nature Les lacs d'altitude, sentinelles des Alpes

Les milieux de haute altitude

pilier sud des Ecrins - programme ecologie verticale parc national des Ecrins - photo S Ibanez

Les milieux d'altitude subissent de manière exacerbée les conséquences des changements climatiques importants ; la disparition des névés et la fonte des glaciers en sont de bonnes illustrations.

saxifrage à feuilles opposées - programme ecologie verticale - parc national des Ecrins Une attention particulière est portée aux zones humides (marais à laîche bicolore par exemple), aux combes à neige et aux grandes faces sud (programme Ecologie verticale).

Différentes mesures biologiques et physiques sont en cours et permettront de mesurer les évolutions, comprendre comment les plantes d'altitude se sont adaptées aux évolutions climatiques.

Mais l'analyse peut aussi se faire par comparaison avec des données historiques. Les textes des premiers alpinistes, des photographies ou cartes postales anciennes permettent aujourd'hui d'observer des évolutions dans la répartition des plantes par exemple.

Lire aussi l'article : La plante la plus haute de France ! - janvier 2014

Botanique et génétique en cordée - aôut 2011
La recherche au sommet - 2010
publication - programme ecologie verticale - parc national des Ecrins

 

Les espèces arctico-alpines

Dès lors que les milieux évoluent, les espèces présentes évoluent également.

Dans le cadre du réseau de conservation Flore Alpes Ain, le Parc national assure le suivi d'un certain nombre de plantes rares ou menacées. Certaines sont liées aux milieux extrêmes d'altitude et de froid, ce sont les arctico-alpines. Leur localisation, le suivi régulier de l'aire occupée et de leur « densité » permettra de repérer les migrations réalisées en réaction au réchauffement.

En matière de faune, le lagopède alpin est l'espèce emblématique et prioritaire par excellence. Son déclin continu interroge toute la communauté montagnarde (Parcs, naturalistes, chasseurs, scientifiques,...) sur les actions à mener pour infléchir cette tendance.

Lagopède alpin - photo C.Albert - Parc national des Ecrins Lièvre variable - photo R.Chevalier - Parc national des Ecrins

Le lièvre variable est également une espèce patrimoniale sujette à la fois aux modifications du climat mais aussi à la concurrence induite du lièvre d'Europe. Celui-ci pourrait étendre son territoire en altitude. Ce faisant la population de lièvre variable pourrait avoir affaire à des introgressions génétiques de son concurrent de plus grande taille.
En utilisant des outils utilisés par l'ONCFS sur la réserve de Ristolas (récolte et analyse génétique de crottes), un protocole (CMR) a été mis au point par le Parc national des Ecrins. A partir des crottes prélevées, il permet d'estimer l'abondance des populations, de préciser l'utilisation du milieu et les taux de survie des individus. Ces éléments d'étude intéressent l'ensemble des acteurs sociaux pour lesquels l'espèce est patrimoniale (fédération de chasseurs, naturalistes, …) et sont fondateurs d’éléments de suivi à long terme.

Lire le dossier Zoom sur le lagopède alpin - Ecouter la chronique nature sur Le lagopède alpin, un oiseau d'altitude menacé
Lire le dossier Sur les traces du blanchon - Ecouter la chronique nature sur Le lièvre variable, si discret

Le Parc national, lieu d'accueil de la recherche

Le Parc national des Écrins est aussi un territoire d'accueil de la recherche à laquelle il participe activement. Son territoire est inclus dans la Zone Atelier Alpes (ZAA). Ce "label" associant CNRS et CEMAGREF a permis, avec le Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA), de développer plusieurs programmes en lien avec le changement climatique et la modélisation de ces changements.

Pour l'un d'eux (ANR Diversitalp), l'objectif est de comprendre la réponse des espèces végétales aux variations du milieu, au niveau de la structuration de leur aire de répartition, du type de niche utilisée et de l'expression phénotypique évaluée en termes de traits fonctionnels. Cette compréhension devrait permettre, entre autres, de prédire la réponse des espèces aux changements climatiques et/ou à l'utilisation des terres. Différentes modélisations de l'évolution des végétations du parc ont pu être réalisées en fonction des sénarii climatiques du GIEC.

évolution prospective de la forêt dans le Parc national des Ecrins - LECA
Travaux thèse Isabelle Boulangeat - Laboratoire d'écologie alpine - Equipe Wilfried Thuiller - 2012

En réponse à l'appel d'offres du ministère (programme de recherche GICC), le programme SECALP « Analyse des possibilités des territoires semi-naturels de montagne et de leurs acteurs face aux changements climatiques, particulièrement à la récurrence des sécheresses » est piloté par Sandra Lavorel du laboratoire d'écologie alpine (LECA) de Grenoble. Il a permis, entre autres, de réaliser de nombreux scénarii d’adaptation en fonction des niveaux de sécheresse que subiraient les agriculteurs de la Haute Romanche.

Enfin, l'analyse en cours de carottes sédimentaires de lacs d'altitude de l'Oisans permet par une rétro-observation de mesurer les évolutions des phénomènes liés au bassin versant (érosion, polluants, végétation...) et d'en déduire les conditions climatiques passées (plusieurs milliers d'années).

Ces archives sédimentaires, comme les pollens ou les charbons de bois restés prisonniers dans les sols, sont des informations importantes pour retrouver les climats du passé et mieux comprendre les évolutions au cours des deux derniers siècles.

Lire aussi : La machine à remonter le temps - 2011
Quel passé pour le vallon du Lauvitel ? - 2012
Des carottes et des ânes... au service de l'archéologie - 2012

Autant de données qui contribuent aussi à alimenter les grands réseaux d'observations internationaux (International Long Term Ecology Recherch -ILTER ou Word Glacier Monitoring Service - WGMS).
 

Echo des Ecrins, le journal du Parc national - Dossier Sentinelles du climat

Un dossier de L'écho des Ecrins, le journal du Parc national
Printemps-Été 2012 -

Sentinelles du climat : un dossier sur les suivis réalisés dans les Écrins pour appréhender les évolutions climatiques... et celles des pratiques humaines.

à télécharger ci-dessous en pied de page

 

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