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29.01.2018 | News WSL
En raison de l’augmentation des températures et des apports de nutriments, la plupart des plantes alpines remontent plus vite à la limite inférieure de leur zone de répartition qu’à la limite supérieure, comme le démontre une étude de l’Université de Vienne et de l’Institut fédéral de recherches WSL. La flore de haute altitude est soumise à une concurrence de plus en plus rude.
De nombreuses études montrent que les plantes alpines repoussent leurs limites de répartition en altitude à la suite des changements climatiques. Cette «fuite vers le haut » est une réaction typique à la température en constante augmentation, à l’apport accru de nutriments sous forme de dépôts atmosphériques, et à l’allongement de la période de végétation. Par contre, on connaît beaucoup moins les réactions dans la plage inférieure de leur zone de répartition. Pour évaluer correctement les menaces pesant sur une espèce, il faut cependant connaître ses réactions sur toute sa zone de répartition.
Des chercheurs de l’Institut fédéral de recherches WSL et de l’Université de Vienne ont analysé les données de nombreuses études de répartition et ont désormais une vision plus complète de la réaction des plantes alpines aux changements globaux. Les principales tendances: les deux limites se décalent vers le haut pour la plupart des espèces à la suite des changements climatiques, et de nombreuses espèces deviennent plus fréquentes au sein de leur zone de répartition. Cette dernière évolution concerne surtout les espèces gourmandes en nutriments, qui profitent des dépôts atmosphériques d’origine humaine. Toutefois, les espèces des altitudes inférieures réagissent plus rapidement et devraient donc se rapprocher de la flore de haute altitude. Les résultats de l’étude sont parus dans la revue scientifique renommée Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS).
La majorité des plantes est repoussée vers les hauteurs
Une équipe du WSL et de l’Université de Vienne a analysé les évolutions de 193 plantes alpines le long de toute leur répartition altitudinale. Pour ceci, les scientifiques ont comparé des données de répartition de ces espèces dans les Alpes autrichiennes, suisses, italiennes, slovènes et allemandes pendant la première moitié du XXe siècle avec celles de leur répartition actuelle dans la même région. «La plus grande partie de la flore alpine semble décaler l’ensemble de sa zone de répartition lentement, mais régulièrement vers le haut, et plutôt profiter jusqu’ici des changements climatiques» commente Sabine Rumpf, auteure principale de l’étude à l’Université de Vienne. En moyenne, les espèces se sont déplacées de 20 à 35 m vers le haut. En outre, la fréquence de nombreuses espèces a augmenté dans leur zone de répartition.
Les résultats révèlent cependant des différences marquantes entre les différentes espèces. Par exemple, la renoncule alpestre est une des espèces typiques dont la limite inférieure et la limite supérieure de répartition se décalent en altitude. Sa limite inférieure de répartition est remontée de 385 mètres, mais sa limite supérieure d’à peine 21 m. La plage d’altitude de cette espèce a donc diminué d’un bon tiers en cent ans. Pour l’anémone des Alpes, cette plage a même diminué de 43%, car la limite inférieure est fortement remontée, alors que la limite supérieure se situe 12 m plus bas qu’auparavant. D’autres espèces encore, comme la saxifrage faux orpin, ont étendu leur zone de répartition aussi bien vers le bas que vers le haut. Pour la primevère hirsute par contre, la limite supérieure et la limite inférieure sont aujourd’hui plus basses qu’autrefois.
Des données sur tout l’arc alpin
«Cette étude conjointe a ceci de particulier que nous avons étudié de nombreux jeux de données de plusieurs régions alpines» ajoute Niklaus Zimmermann du WSL, coauteur. «C’est pourquoi nous pouvons attester de tendances fiables malgré des différences régionales ou spécifiques d’une espèce.» Les études précédentes se limitaient la plupart du temps à de petites régions, et surtout à la limite supérieure de répartition. La diversité des espèces prises en compte dans la présente étude permet d’affirmer clairement que la limite inférieure de répartition de nombreuses espèces remonte plus rapidement que la limite supérieure. Dans la plupart des cas, les espèces occupent donc une plage d’altitude plus étroite. Aux altitudes élevées, la place commence à manquer, et les espèces en progression vers le haut imposent une concurrence plus forte aux espèces qui y sont déjà installées.
Des vitesses différentes avec des perdants et des gagnants
Ces évolutions ne se produisent cependant pas à toutes les altitudes à la même vitesse. «Les limites d’altitude se sont décalées d’autant plus nettement vers le haut qu’elles étaient basses au départ, et les espèces avec un centre de gravité de répartition historique plus bas ont pu devenir plus fréquentes», explique Sabine Rumpf. Dans l’ensemble, on observe donc des réactions plus rapides chez les espèces des altitudes basses et moyennes, et plus lentes, parfois même en sens contraire, chez les espèces des étages alpins. Les vitesses et directions variables d’adaptation font que les gagnants et perdants de l’évolution globale semblent se répartir le long du gradient d’altitude. Presque 20% des espèces, adaptées principalement aux sites pauvres en nutriments, sont les perdantes des modifications récentes. Elles sont aujourd’hui plus rares qu’autrefois et occupent en même temps une plage d’altitude plus étroite, située plus haut. Les espèces des étages inférieurs qui colonisent ces espaces feront en grande majorité partie des gagnantes.