Montagne : un milieu naturel très lié au climat

En montagne, les conditions climatiques varient avec l’altitude : la température de l’air diminue en moyenne de 0,6°C pour une augmentation de 100 mètres, en raison de la moindre absorption des rayonnements solaires par l’atmosphère. Les variations de températures entre le jour et la nuit mais aussi entre les saisons sont marquées. Les précipitations sont également plus importantes en altitude, y compris sous forme de neige.

L’altitude n’est pas seule à influencer les conditions climatiques : la forme du terrain – la topographie -, joue elle aussi fortement. L’exposition induit un ensoleillement très variable, générant des conditions quasi tropicales au ras du sol en versant sud et quasi arctiques en versant nord. Cette variabilité à l’échelle des versants se retrouve à micro-échelle, d’un côté ou de l’autre d’une bosse ou d’un rocher, ou entre une combe qui reste enneigée et une crête au vent déneigée en permanence. Il en résulte une mosaïque de conditions climatiques et donc d’espèces, juxtaposées parfois sur quelques mètres carrés.

C’est la température qui limite vers le haut et vers le bas la présence d’une espèce. Par exemple, la limite supérieure de la forêt, structuration la plus visible à l’œil nu, reflète la température à laquelle les conifères n’ont pas assez de chaleur pour croître.

Pour survivre dans ces conditions particulières, la biodiversité s’est adaptée, spécialisée : on y trouve un petit nombre d’espèces aux spécificités bien marquées que l’on ne rencontre que dans ce milieu. Elles sont dotées de capacités de développement très rapides mais d’une productivité limitée, savent réduire leurs dépenses énergétiques, ou encore résister au gel ou à la sécheresse.

Climat : un changement plus rapide qu’en plaine

Dans le massif du Mont-Blanc comme dans toutes les Alpes, la hausse des températures annuelles moyennes est d’environ 2°C depuis 1864, ce qui est plus de deux fois plus important que le réchauffement mesuré à l’échelle globale de la planète (+ 0.9°C) ou à celle de la France (+1,4°C). Depuis les années 1980, on note dans les Alpes une augmentation des températures de 0,2°C à 0,5°C par décennie.

L’albédo - la fraction du rayonnement solaire qui est réfléchie ou diffusée par une surface - explique probablement en partie ce réchauffement plus important en montagne. La hausse des températures provoque en effet une diminution des zones couvertes de glace ou de neige – ces zones blanches qui réfléchissent les rayons du soleil –, au profit de zones de roches, sombres, qui, au contraire, accumulent la chaleur.

Cette hausse accélérée des températures influence fortement l’enneigement. Depuis les années 1970 dans les Alpes du Nord, l’enneigement entre 1100 mètres et 2500 mètres s’est réduit de cinq semaines. En 2050, l’enneigement dans les fonds de vallée et sur les versants sud jusqu’à 2000 mètres d’altitude risque d’être diminué de 4 à 5 semaines par rapport à la période actuelle et de 4 semaines à 2500 mètres. Au-delà de 3000 mètres d’altitude, l’enneigement ne devrait pas être modifié.

Le changement climatique affecte différemment chaque saison. Dans le massif du Mont-Blanc, c’est en été que l’on observe la plus forte hausse des températures, avec l’apparition d’épisodes de sécheresse et de canicule, plus fréquents et plus longs, qui devraient encore s’accentuer d’ici 2050. Mais la saison la plus bouleversée est le printemps : la hausse des températures influence directement le régime de fonte du manteau neigeux. Or le printemps est une saison cruciale pour la faune et la flore : les animaux reprennent leur activité puisqu’ils peuvent de nouveau accéder aux ressources recouvertes en hiver, la végétation redémarre…

Toutes les espèces ne réagissent pas de la même façon ni ne répondent avec la même ampleur ou au même rythme au changement climatique ; en outre, on observe parfois que pour une même espèce, les différents paramètres du dérèglement (réduction de l’enneigement, vagues de chaleur, sécheresse, etc.) produisent des effets contradictoires.

Saisons : des cycles modifiés pour la faune et la flore

La réponse la plus évidente au changement climatique est le décalage significatif des dates des événements saisonniers. Les insectes, les papillons et les reptiles – soit des animaux qui ne régulent pas la température de leur corps et sont donc très dépendants de la température extérieure –, avancent leur cycle saisonnier de 6 jours en moyenne tous les dix ans.

Les oiseaux et les mammifères sont ceux qui répondent le moins, avec une avancée moyenne de leur cycle d’une journée par décennie. Cette réponse moindre s’explique peut-être par leur mobilité qui leur permet de retrouver assez facilement leurs conditions optimales en se déplaçant, ou bien par une plus faible capacité d’adaptation car leur cycle saisonnier est dicté par la photopériode (la durée du jour), plus que par la température.

Les plantes décalent elles aussi leur cycle, en moyenne de 2 à 3 jours plus tôt par décennie. C’est chez les arbres ou arbustes qu’on observe le décalage le plus prononcé. Le bouleau et le frêne ont par exemple répondu de façon significative à la hausse des températures printanières avec une avancée de 4 à 6 jours sur les dix dernières années.

L’allongement de la saison favorable sous l’effet du réchauffement pourrait donc procurer un avantage à toutes les espèces, en tous lieux. Mais le changement climatique a des effets nuancés, parfois contradictoires. C’est le cas des mélèzes pour lesquels la hausse des températures printanières favorise une éclosion précoce des bourgeons à haute altitude. A l’inverse, le froid hivernal, signal indispensable à l’éclosion, n’est plus assez intense à basse altitude, ce qui pourrait annuler une partie des bénéfices d’un printemps précoce et expliquer un démarrage des mélèzes en vallée proportionnellement tardif par rapport à ceux de haute altitude.

C’est aussi le cas des sécheresses estivales pour la grenouille rousse. Celle-ci est avantagée par un déneigement précoce qui lui permet d’accéder aux mares de reproduction plus tôt, donc d’offrir une saison de croissance plus longue à ses têtards. Mais les sécheresses estivales aboutissent parfois à un assèchement trop précoce des mares : les têtards ne peuvent achever leur développement.

Distribution des espèces : migrer vers le haut pour fuir la chaleur

Une autre réponse au changement climatique, qui se conjugue avec le décalage des cycles saisonniers, est la tendance générale des organismes vivants à se déplacer vers le haut pour retrouver des conditions optimales de vie.

Les déplacements les plus importants constatés jusqu’à maintenant sont une remontée de 45 mètres par décennie chez les insectes et de 17 mètres chez les escargots. Là encore, la réponse est donc plus forte pour les espèces qui ne régulent pas leur température et dépendent directement des conditions extérieures.

Parmi les plantes, ce sont les arbres et arbustes qui « grimpent » le plus rapidement en altitude. La migration altitudinale la plus visible est la remontée de la limite supérieure de la forêt. Dans le massif du Mont-Blanc, l’altitude médiane de la forêt s’est élevée de 60 mètres entre 1952 et 2006 et pourrait atteindre 100 mètres en 2050 selon la configuration des milieux. Mais cette remontée ne résulte pas que du changement climatique : elle est aussi due à la déprise agricole et à l’abandon de l’activité pastorale. On peut donc envisager une nette augmentation de la surface occupée par la forêt, qui passerait de 90 km² dans les années 1950 à 230 km² en 2050.

Les oiseaux et mammifères tentent de suivre l’évolution de leurs habitats. La forte diminution des pelouses alpines et l’extension de la forêt et de la lande, - composée de rhododendrons ou genévriers par exemple, moins appétissants-, génère une réorganisation encore mal connue des communautés d’herbivores (cerf, chamois, chevreuil, bouquetin).

Au rythme actuel de hausse des températures, il faudrait que les espèces remontent de 100 mètres par décennie pour retrouver la même température. Il est probable que certaines espèces n’arriveront pas à suivre le rythme ! En outre, compte tenu de la forme « en pointe » des montagnes, plus on monte en altitude, plus la surface disponible se réduit, n’offrant pas de place à l’avenir pour tout le monde en même abondance.

Le lagopède alpin (Lagopus muta), relique des périodes glaciaires, est un oiseau de montagne qui a besoin de froid pour se développer et se reproduire. Dans le massif du Mont-Blanc, l’espèce risque de perdre 60% de son habitat d’ici 2050, du fait de la hausse des températures et de la réduction de l’enneigement. Et 100% de son habitat d’ici la fin du siècle.

Ecosystèmes : des interactions entre espèces et paysages bouleversés

Toutes les espèces ne bougent donc pas dans le temps ni dans l’espace au même rythme, or chaque espèce est en interaction avec d’autres pour former un écosystème. Certaines espèces vont mieux tirer leur épingle du jeu tandis que d’autres seront très fragilisées par les effets du réchauffement. Ces différences dans l’adaptation et la réponse au dérèglement climatique aboutissent à des compétitions accrues, des désynchronisations entre espèces ou avec le milieu, et au final à des modifications profondes du paysage.

On constate par exemple que la compétition avec les espèces de plaine s’intensifie. Le lièvre variable se retrouve ainsi de plus en plus en concurrence avec le lièvre d’Europe de plaine qui migre en altitude et grignote la partie basse du terrain du lièvre variable. De même, sur les sommets, la diversité des espèces augmente pour l’instant mais il est possible que les plantes alpines soient évincées à terme par des espèces plus compétitrices venues d’en bas.

Des désynchronisations apparaissent, entre des espèces très adaptées à un milieu et ce même milieu qui change rapidement. C’est le cas chez le lièvre variable, le lagopède alpin ou l’hermine qui deviennent blancs l’hiver, pour mieux se fondre dans le paysage et échapper ainsi à leurs prédateurs. Leur date de mue change peu car elle dépend de la durée du jour, plus que de la température. Or la fonte du manteau neigeux, elle, se produit de plus en plus tôt dans l’année. Les animaux restent donc blancs, dans un paysage qui ne l’est plus, exposés aux prédateurs !

Autre exemple : pour le bouquetin, la date de mise bas dépend de la date de l’accouplement qui a lieu à l’automne. Les années à hiver et/ou printemps chaud, il en résulte un décalage entre le pic de production de la végétation, qui est plus précoce, et les besoins en herbe des bouquetins. Une mortalité plus importante des jeunes bouquetins a ainsi été observée dans le Parc national italien du Grand Paradis les années suivant des printemps précoces.

À l’échelle des paysages, c’est une vraie mutation qui résulte de l’évolution des espèces et de leurs interactions. La forêt remonte et change : elle ne sera plus composée des mêmes espèces. Il y aura de plus en plus de feuillus, de moins en moins de conifères. Plus haut en altitude, on assiste à une transformation du massif, avec une ceinture végétalisée qui gagne du terrain par rapport à l’étage nival : les Alpes verdissent. Les images satellitaires montrent que c’est en haute montagne (autour des glaciers, névés et parois) que le verdissement est le plus significatif.

Perspectives : de grandes capacités d’adaptation… à condition d’agir ou au contraire de “non-agir”!

Les capacités d’adaptation des êtres vivants, pourtant très développées en montagne, sont mises à l’épreuve. L’accélération prononcée du changement climatique dans les Alpes laisse peu de temps, alors que les mécanismes d’évolution habituels requièrent plusieurs générations pour trouver les solutions à de nouvelles conditions environnementales.

De plus, la conjugaison du changement climatique avec d’autres pressions sur les milieux naturels – l’artificialisation des sols, la dégradation des habitats naturels, la surfréquentation humaine, etc.– empêche les déplacements des espèces en quête de nouveaux territoires répondant à leurs exigences climatiques.

Cependant, la montagne dispose d’atouts spécifiques, comme, par exemple, la diversité des milieux naturels sur une petite échelle. Là où une espèce de plaine va devoir parcourir jusqu’à des centaines de kilomètres pour récupérer les conditions qui lui conviennent, il suffira parfois de quelques mètres en montagne pour retrouver la température optimale. En outre, bien plus qu’en plaine, on trouve dans le massif du Mont-Blanc de nombreuses zones non ou peu perturbées par les hommes. Avec le recul des glaciers et la réduction de l’enneigement, de nouveaux territoires seront donc accessibles aux plantes et aux animaux. Ils pourraient devenir des zones-refuges pour la biodiversité. A condition qu’elles restent préservées de l’empreinte humaine.

Laisser le temps et l’espace aux espèces pour s’adapter (ce qu’elles ont su faire dans le passé), c’est préserver un potentiel évolutif en sauvegardant une forte diversité biologique. Nos activités, nos pratiques peuvent accompagner ou au contraire contrarier les adaptations. Mais dans tous les cas, nous devrons nous aussi nous adapter à ces changements : si la forêt remonte en altitude, si certaines espèces communes se raréfient, si les milieux alpins sont soumis à des sécheresses récurrentes, les impacts seront majeurs sur nos activités et notre représentation de la montagne.

Références

Le livret La Nature déboussolée édité par le CREA Mont-Blanc présente les grands principes d’écologie alpine que vous retrouverez dans cet Atlas du Mont-Blanc, ainsi que les réponses des espèces au changement climatique en montagne. Il est disponible en version imprimée ou gratuitement en version PDF.

• Asse D., Chuine I., Vitasse Y., Yoccoz N.G., Delpierre N., Badeau V., Delestrade A., Randin C.F. (2018). Warmer winters reduce the advance of tree spring phenology induced by warmer springs in the Alps, AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 252: 220-230.
• Beniston, M., Farinotti, D., Stoffel, M., Andreassen, L. M., Coppola, E., Eckert, N., Fantini, A., Giacona, F., Hauck, C., Huss, M., Huwald, H., Lehning, M., López-Moreno, J.-I., Magnusson, J., Marty, C., Morán-Tejéda, E., Morin, S., Naaim, M., Provenzale, A., Rabatel, A., Six, D., Stötter, J., Strasser, U., Terzago, S., and Vincent, C. (2018). The European mountain cryosphere: a review of its current state, trends, and future challenges. THE CRYOSPHERE 12: 759–794.
• Bison M., Yoccoz N., Carlson B.Z., Delestrade A. (2018). Comparison of budburst phenology trends and precision among participants in a citizen science program INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOMETEOROLOGY 63 : 61-72.
• Cremonese E., Carlson B., Filippa G., Pogliotti P., Alvarez I., Fosson JP., Ravanel L. & Delestrade A. AdaPT Mont-Blanc : Rapport Climat: Changements climatiques dans le massif du Mont-Blanc et impacts sur les activités humaines. Rédigé dans le cadre du projet AdaPT Mont-Blanc financé par le programme européen de coopération territoriale Alcotra Italie-France 2014-2020. Novembre, 2019, 101 p
• Filippa, G., Cremonese, E., Galvagno, M., Isabellon, M., Bayle, A., Choler, P., Carlson, B.Z., Gabellani, S., Morra di Cella, U & Migliavacca, M. (2019). Climatic Drivers of Greening Trends in the Alps. REMOTE SENSING, 11(21), 2527.
• NCCS (éd.) 2018 : CH2018 - Scénarios climatiques pour la Suisse. NATIONAL CENTRE FOR CLIMATE SERVICES, Zurich. 24 pages. Numéro ISBN 978-3-9525031-1-9
• Pettorelli N., Pelletier F., Von Hardenberg A.,Festa-Bianchet M., Côté S.D. (2007). Early onset of vegetation growth vs. rapid green-up: impacts on juvenile mountain ungulates. ECOLOGY 88(2): 381-90.
• Vitasse Y., Ursenbacher S. Klein G, Bohnenstengel T, Chittaro Y, Delestrade A., Monnerat C., Rebetez M., Rixen C., Strebel N., Schmidt B. R., Wipf S., Wohlgemuth T., Yoccoz N.G., Lenoir J. (submitted 2020). Phenological and elevational shifts of plants, animals and fungi under climate change in the European Alps. BIOLOGICAL REVIEW.
• Yoccoz N.G., Delestrade A. & Loison A. (2010). Impact des changements climatiques sur les écosystèmes alpins : comment les mettre en évidence et les prévoir ? REVUE DE GÉOGRAPHIE ALPINE 98-4.

Partenaires