Est-ce que la flore de haute montagne évolue avec les changements climatiques, de même que les glaciers diminuent et que la durée du manteau neigeux se réduit? Est-ce que les plantes de montagne, adaptées au froid, disparaissent lorsque des espèces des régions moins élevées progressent en altitude? Pour répondre à ces différentes questions, nous avons au cours des deux derniers étés cartographié la flore de 150 sommets et cols dans le sud-est de la Suisse, et avons effectué une comparaison avec les données des mêmes sites, un siècle auparavant.
Des espèces végétales plus nombreuses aujourd'hui sur les sommets
Les résultats démontrent qu’aujourd'hui, le nombre des espèces qui croissent sur nos sommets est plus important, et que celles-ci progressent en altitude, en comparaison avec l'époque des botanistes qui officiaient il y a un siècle.
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| Ill.1: Les spécimens les plus élevés de nos espèces de flore d’altitude se trouvent aujourd'hui (surface bleue) environ 82 m plus haut qu'autrefois (surface rouge). |
Le Piz Linard (3410 m) illustre parfaitement ces résultats : en 1835, Oswald Heer, le «botaniste des sommets», alors professeur à Zurich, n'avait identifié qu'une seule espèce tout en haut du sommet. En moyenne, les naturalistes sont depuis revenus sur ce site tous les 20 ans, et pratiquement à chaque fois, ils y découvrent de nouvelles espèces végétales. Au cours des deux dernières décennies, cette évolution s’est accélérée, et on y trouve aujourd'hui déjà 16 espèces. Parmi les pionniers récents, on compte quelques espèces qui poussaient autrefois à plus de 200 m en contrebas.
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Ill. 2: Au sommet du Piz Linard, il pousse aujourd'hui bien plus d'espèces qu'au milieu du XVIe siècle. | |
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Ill. 3: Liste des espèces du sommet du Piz Linard, datant de 1835. Notes du carnet de terrain d'Oswald Heer. Source : Bibliothèque centrale de Zurich, Nachl. O. Heer 63, S. 55" |
La plupart des espèces végétales se sont répandues depuis ces relevés historiques. Nous avons trouvé plus de 250 espèces sur, en moyenne, trois sommets différents. 68 espèces n'avaient autrefois jamais été identifiées sur les sommets, et 19 d'entre elles ont disparu. En outre, 49 espèces sont devenues plus rares.
Les espèces fréquentes et celles des zones moins élevées progressent notoirement
De nombreuses espèces qui croissaient déjà sur de multiples sommets lors des relevés antérieurs sont devenues encore plus fréquentes (voir tableau 1). Certaines espèces qui n'arrivaient pas jusqu'à nos sommets sont aujourd'hui assez nombreuses (tableau 2). Les trois nouvelles espèces les plus fréquentes sont typiques de la végétation des gazons subalpins d'altitude inférieure.
| Tab. 1: Les trois espèces qui ont colonisé le plus de nouveaux sommets au cours du siècle écoulé. | ||
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Ill. 4: L'espèce la plus fréquemment rencontrée aujourd'hui sur les sites étudiés a également colonisé le plus de nouveaux sommets : le pâturin des Alpes Poa alpina. |
| Tab. 2: Trois espèces de plantes des gazons subalpins qui croissent désormais sur de nombreux sommets. | ||
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Ill. 5: L'arnica, habituellement présent dans les gazons subalpins, colonise de plus en plus les sommets. |
Bien plus de fougères qu'autrefois
Les espèces du groupe des fougères se sont fortement répandues au cours du dernier siècle sur les sommets. On trouvait autrefois des variétés de fougères sur un total de 16 sommets, et aujourd'hui sur 68. Les fougères se propagent grâce à des spores microscopiques, transportées au loin par le vent. Ces spores ont vraisemblablement toujours été présentes sur les sommets, mais ne pouvaient pas germer et survivre autrefois en raison du climat plus rigoureux.
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Ill. 6: En comparaison avec toutes les espèces de fougères, la lunaire Bothrychium lunaria colonisé avec le plus de succès de nouveaux sommets (23). On ne la trouvait autrefois que sur 3 sites. |
Les sommets riches en espèces ne sont pas plus grands, mais moins élevés
Les sommets étudiés sont très différents en termes de richesse en espèces. Sur les 10 derniers mètres, le nombre d’espèces identifiées s’étage entre une espèce (le pâturin lâche Poa laxa sur le Piz Chalchagn, 3154 m) et 118 espèces (Chörbsch Horn, 2654 m). En règle générale, le nombre d'espèces diminue avec l'altitude, tandis que la taille d'un sommet ne joue qu'un rôle mineur. Lorsqu'on compare la flore de deux sites voisins, la similarité des espèces n'est pas plus grande que celle de deux sommets éloignés.
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Ill 7: Le sommet étudié le plus riche en espèces est le Chörbsch Horn (2654 m) près de Davos. Sur les 10 derniers mètres, nous avons trouvé 118 différentes espèces végétales. | |
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Ill 8: Le Piz Chalchagn (3154 m) au-dessus de Pontresina est le sommet le plus pauvre en espèces. Sur les 10 mètres supérieurs, seul pousse jusqu'ici le Pâturin lâche Poa laxa . |
Des espèces qui se raréfient
Depuis les relevés d'autrefois, quelques espèces de flore d’altitude ont disparu de plusieurs sommets, mais beaucoup moins nombreux que ceux qui ont été colonisés par des espèces en progression (voir tableau 3).
| Tab. 3: Les trois espèces de plantes qui se sont clairement raréfiées. | ||
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Ill. 9: L'Achille musquée Achillea moschata, la plante aromatique de la liqueur d'iva, est désormais bien plus rare. |
Les observations ne sont pas infaillibles
La fiabilité des données d'observation doit être contrôlée – de la même manière que la précision d'un instrument de mesure. C'est pourquoi, sur quelques sommets, deux personnes ont collecté les données indépendamment l'une de l'autre. Leurs listes de plantes respectives sont similaires en moyenne à 86,5 %. Des erreurs se produisent notamment pour des espèces rares et de petite taille, ou pour des plantes de courte période de floraison.
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Ill. 10: Les espèces rares et de petite taille peuvent parfois être ignorées lors des relevés. |
Dans toute la Suisse, c'est le seul écosystème dont la biodiversité s’améliore
La flore d’altitude s'est profondément modifiée depuis les relevés historiques. La plupart des espèces végétales sont devenues plus fréquentes, aussi bien celles des gazons subalpins des altitudes inférieures que les espèces spécialistes de haute altitude. Les régions de haute montagne sont donc bien les seuls écosystèmes de Suisse dont la biodiversité ne s’appauvrit pas. Malgré cette tendance, quelques espèces ont perdu du terrain, voire complètement disparu.
Faut-il chercher la cause dans les changements climatiques?
Le type, l'ampleur et la dynamique des évolutions observées laissent supposer que les changements climatiques en sont la cause. Les glaciers et le manteau neigeux ne sont donc pas les seuls à réagir à la montée des températures : le monde végétal de nos sommets est également concerné. Mais il est impossible d’affirmer que d'autres facteurs ne contribuent pas à l'expansion observée, comme l'action de la faune, ou encore des randonneurs et alpinistes plus nombreux à proximité des sommets qu'il a 100 ans.
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Ill. 11: La faune a-t-elle une influence sur la diversité de la flore d’altitude? |
Actions en instance
Dans les prochains mois, nous allons étudier comment les différentes espèces ou groupes d'espèces se comportent. Nous analyserons si les plantes colonisent plus fréquemment de nouveaux sommets lorsque leurs graines sont facilement transportées par le vent. Ou bien nous déterminerons quelles espèces ont colonisé en nombre les sommets sur lesquels le bouquetin (qui avait presque disparu il y a 100 ans) aime à se tenir. Lors de nos analyses, nous considérerons également les espèces qui sont aujourd'hui plus rares qu'autrefois, et spécialement celles qui se trouvent sur la liste rouge des espèces menacées en Suisse.
La flore d’altitude des autres pays
Les botanistes d'autrefois n'ont pas seulement parcouru les sommets des Alpes, mais aussi ceux d'autres régions montagneuses, comme celles de Scandinavie ou du sud de l'Europe qui ont subi dans le passé des évolutions climatiques différentes. Il sera passionnant de savoir si la flore alpine de ces régions a évolué différemment de celle des Alpes. En collaboration avec des écologues, nous avons donc commencé à étendre notre étude à d'autres sommets d'Écosse, de Scandinavie et des Pyrénées.
Publications
Wipf S, Stöckli V, Herz K & Rixen C (in press) The oldest monitoring site of the Alps revisited: accelerated increase in plant species richness on Piz Linard summit since 1835. Plant Ecology & Diversity.
Veronika Stöckli, Sonja Wipf, Cajsa Nilsson, Christian Rixen. 2011. Using historical plant surveys to track biodiversity on mountain summits. Plant Ecology & Diversity Vol. 4, No. 4, 415-425
Sarah Burg. 2012. Observer bias and its causes in botanical revisitation studies on summits in the Swiss Alps. Master Degree Thesis in Biology, ETH Zürich
Kristina Herz. 2012. Changes in the spatial distribution of vascular plant species in the Southeastern Swiss Alps over the past century. Master Degree Thesis in Environmental Sciences, ETH Zürich
Magalí Matteodo. 2012. Vegetation change in the last century on Swiss summits: a plant traits analysis. Tesi di Laurea Magistrale in Biologia dell'ambiente, Università degli studi di Torino, Italy
Cajsa Nilsson. 2011. Changes in plant diversity on 108 Swiss alpine summits over the last century. Master Degree Thesis in Biology, Umea University, Sweden
Sandro Boggia. 2010. Changes in plant species composition and diversity on Swiss mountain summits over the last century. Master Degree Thesis in Biology, ETH Zürich
Team/Contact
Veronika Stöckli, chargé de projet, v.stoeckli@slf.ch
Sonja Wipf, chargé de recherche, wipf@slf.ch
Christian Rixen, Senior Scientist, rixen@slf.ch