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Une grande variété des milieux forestiers, la diversité des essences et des plantes herbacées, sont liées aux situations climatiques très mélangées sur notre territoire. Elles sont en équilibre avec le climat, qu'adviendra-t-il si le climat change ?

  
DossiersImpacts des changements climatiques sur les aires de répartition des essences forestières
 

La figure 5 présente l'exemple du chêne vert (Quercus ilex L.). La présence actuelle de cette essence, presque autant emblématique de la région méditerranéenne que l'olivier, est très corrélée aux fortes évapotranspirations potentielles du mois de juillet. Son extension est par ailleurs limitée par les fortes amplitudes thermiques annuelles et par un trop grand nombre de jours de gel (températures inférieures à -10°C). Avec ces trois variables climatiques le modèle statistique permet de recalculer correctement plus de 70% des points IFN où l'espèce est présente aujourd'hui.

Chêne vert - Quercus ilex © Jean Tosti

Lorsque l'on remplace, dans le modèle, les variables climatiques actuelles par celles estimées pour la fin du siècle, on constate une extension possible du chêne vert. En 2100 la niche climatique de ce dernier pourrait dépasser la latitude de la Loire.

On observe par ailleurs que la zone méditerranéenne pourrait être soumise à un climat beaucoup plus sec qui ne correspond à rien de connu actuellement sur le territoire métropolitain. Faute de données, il est donc impossible, avec cette méhode, d'estimer l'avenir du chêne vert dans les zones où on le connaît actuellement.

Figure 5 : Niche climatique potentielle du chêne vert, actuelle (à gauche), et à la fin du 21ème siècle (à droite).

Les différentes plages de couleurs représentent des probabilités de présence : fortes probabilités en brun, rouge et orange ; probabilités moyennes en jaune, vert clair et vert foncé ; faibles probabilités en bleu clair et bleu foncé. La zone grisée pour la fin du siècle signifie que dans le domaine méditerranéen actuel, il n'est pas possible d'estimer l'avenir du chêne vert en raison de l'absence actuelle d'un climat analogue sur le territoire étudié.

Hêtre - Fagus sylvatica © Darkone

Le cas du hêtre est présenté sur la figure 6. Le hêtre commun (Fagus sylvatica L.) est présent dans toute l'Europe occidentale moyenne. C'est une essence de plaine dans le nord de son aire et plutôt de montagne vers le sud. En France, il est présent à peu près partout, sauf raisons particulières comme l'hydromorphie de la Sologne ou les conséquences historiques des déboisements (en Champagne crayeuse par exemple). D'une importance économique majeure, cette essence a été, et est encore, très étudiée. D'un point de vue écologique, il est bien établi que le hêtre a besoin d'une humidité atmosphérique élevée, avec des précipitations annuelles supérieures à 700 mm, et que l'on peut la trouver aussi bien sur des sols acides que calcaires. L'analyse climatique de la croissance radiale du hêtre (dendroclimatologie) a montré que près de 70% de la variance interannuelle des accroissements pouvaient être expliqués par les déficits hydriques du début de l'été de l'année en cours et du début de l'été de l'année précédente. L'analyse des causes des variations de l'état des cimes a par ailleurs confirmé l'importance des stress hydriques estivaux dans les fluctuations interannuelles des pertes foliaires du hêtre avec un effet différé de un an.

Hêtre - Fagus sylvatica

En cherchant à modéliser la présence actuelle du hêtre en France à partir des données climatiques, on obtient un résultat concordant avec ceux obtenus dans les autres études : la présence du hêtre est très fortement dépendante du niveau des déficits pluviométriques cumulés sur les mois de juin et juillet. Le modèle statistique permet de recalculer correctement plus de 80% des points où l'espèce est réellement présente aujourd'hui.

Chêne vert Quercus ilex

À l'inverse du chêne vert, l'aire de répartition potentielle du hêtre en 2100 pourrait fortement régresser à cause de l'augmentation potentielle des déficits hydriques (plus fortes températures en été et moins de précipitations).

Figure 6 : Niche climatique potentielle du hêtre, actuelle (à gauche), et à la fin du 21ème siècle (à droite).

Les différentes plages de couleurs représentent des probabilités de présence : fortes probabilités en brun, rouge et orange ; probabilités moyennes en jaune, vert clair et vert foncé ; faibles probabilités en bleu clair et bleu foncé.

On pourrait ainsi multiplier les études de cas, mais ce faisant on se rend compte que les niches climatiques actuelles de plusieurs espèces se recouvrent. L'exemple du chêne vert peut par exemple être transposé à la grande majorité des espèces méditerranéennes (l'olivier, le pin d'Alep, le pin parasol, le cyprès toujours vert, etc.). Même chose pour les espèces montagnardes (mélèze, sapin, épicéa, etc.). Toutes ces espèces peuvent dont être rassemblées en fonction de leur répartition géographique actuelle pour former de grands ensembles (ou groupes chorologiques) et, comme pour les espèces considérées individuellement, la répartition de ces groupes peut être expliquée à l'aide des paramètres climatiques actuels. Le résultat d'une telle analyse est présenté sur la figure 7.

Figure 7 : Grands domaines biogéographiques actuels (à gauche), et à la fin du 21ème siècle (à droite).

La carte produite avec les paramètres climatiques actuels est relativement conforme aux grandes divisions connues du territoire national, bien que 67 espèces seulement aient été utilisées (ce qui est très peu par rapport à la biodiversité végétale française). On distingue nettement la zone méditerranéenne (en rouge), les différentes zones de montagnes (trois niveaux de bleu), et trois régions de plaines (le Nord-Est de la France, le Nord-Ouest et le Sud-Ouest). Ces ensembles peuvent être considérés comme les grands domaines biogéographiques français.

En introduisant dans le modèle des paramètres climatiques estimés pour la fin du siècle, on constate que :

  • les zones de bioclimat montagnard, qui couvrent actuellement 16% du territoire pourraient régresser fortement pour ne couvrir plus que 6% de l'hexagone ;
  • les surfaces correspondant aux climats du Sud-Ouest de la France et de la région méditerranéenne seraient, au contraire, en forte progression, passant respectivement de 17% à 46% et de 9% à 28%.