"Dette climatique" : pourquoi les variations climatiques réorganisent complètement le ballet des migrations naturelles ?

Atlantico : En quoi consiste le phénomène de "dette climatique" qui touche l'écosystème des forêts françaises ? Qu'en savons-nous sur le sujet actuellement ?

Romain Bertrand : La dette climatique est un phénomène écologique que l'on peut résumer à un retard dans la réponse des espèces au réchauffement climatique. Face au réchauffement, certaines espèces animales et végétales doivent migrer vers le nord et des sommets plus froids pour y trouver des conditions climatiques favorables à leur développement. Cependant, plusieurs études ont montré que pour de nombreuses espèces, cette migration n'était pas suffisante pour compenser la hausse des températures. C'est typiquement ce que l'on observe dans les forêts françaises. En 2011, mes collaborateurs (CNRS, IGN, AgroParisTech, INRA et UPJV) et moi avons estimé que les plantes herbacées des forêts de plaine étaient adaptées à des températures en moyenne 1 °C plus froides que les conditions climatiques où elles poussaient. Ce constat nous a poussé à aller plus loin dans la compréhension de cette dette climatique en nous interrogeant sur les processus écologiques qui l'expliquent. La dette climatique des forêts françaises est-elle liée uniquement au climat ou est-ce que d'autres contraintes environnementales l'influencent (comme les activités humaines par exemple) ? Ou est-elle liée à la capacité de résistance des espèces, qui entraînerait un retard dans leur migration ? Ces questions sont cruciales car elles permettent de mieux comprendre comment la réponse des plantes au changement climatique s'organise dans nos forêts, ainsi que mieux anticiper l'impact du réchauffement sur les plantes.

Récemment, nous avons finalisé un travail commencé en 2011 tentant d'apporter des réponses à ces questions. Nous montrons que les forêts où la dette climatique est la plus importante sont celles des zones les plus arides de France - comme dans la région méditerranéenne par exemple. En cause, des barrières géographiques (montagne, mer) et la grande distance entre les forêts du sud de la France et celles des pays voisins plus chauds (Espagne, Maghreb…) qui empêchent l'installation de plantes adaptées à des conditions toujours plus chaudes. A l'inverse, les forêts de montagne n'ont quasiment pas de dette climatique car la migration des plantes - pour atteindre des conditions climatiques qui leur sont favorables - se fait sur des distances courtes (1 km en moyenne vers les sommets contre 35km vers le nord en plaine). L'autre résultat important de l'étude est que les plantes sont en train de résister au changement climatique plus qu'elles ne migrent. Cela permet aux plantes forestières de persister sur place malgré la hausse des températures et donc palier le déficit de leur migration actuelle.

Quelles sont les conséquences sur l'environnement et l'écosystème concernés et celles qui peuvent se profiler à l'avenir ?

A court terme, peu de conséquences sont à attendre. En effet, le fait que la dette climatique se soit accrue ces dernières années, sous l'effet de la résistance des plantes au changement climatique, semble aller dans le sens d'une certaine stabilité dans la composition des forêts françaises. C'est comme si les plantes herbacées forestières absorbaient une partie du réchauffement actuel. Reste à savoir combien de temps elles vont pouvoir encore le faire. En effet, tous les scénarios climatiques prévoient une accentuation du réchauffement au cours du XIX° siècle qui devraient dépasser la capacité de résistance de bon nombre d'espèces. La dette climatique seraient alors difficilement compensable par les plantes forestières qui n'auraient d'autre choix que de migrer vers le nord ou les sommets. Le problème c'est que ces plantes sont connues pour avoir une capacité de migration assez faible, encore plus dans un environnement anthropisé comme le nôtre où les activités humaines ont fragmenté les forêts, ralentissant ainsi la dispersion des espèces. Sans une migration efficace des plantes, il est très probable que des espèces disparaissent de nos forêts, en premier lieu localement, entraînant une perte de biodiversité et avec elle, vraisemblablement, une altération, difficilement quantifiable et prévisible, du fonctionnement de l'écosystème forestier et des services qu'ils procurent.

Est-il possible, à moyen ou à long terme, de contrer ses effets sur les forêts ? Quels sont les moyens et mesures envisagés par les chercheurs ?

Il est difficile de répondre à cette question pour le moment. Les gestionnaires forestiers et conservateurs de la nature tiennent mieux compte de l'impact du changement climatique sur les forêts aujourd'hui qu'avant. Par exemple, on favorise la diversité des espèces dans les forêts pour mieux faire face aux incertitudes climatiques. On cherche également à mettre en place des trames vertes afin de reconnecter les forêts et autres espaces naturels entre eux, et ainsi faciliter le déplacement des espèces et leur migration en réponse au changement climatique. Ces mesures sont importantes. Dans l'étude que nous venons de publier, nous n'avons pas montré de différence de dette climatique entre des forêts gérées par l'homme et des forêts non-gérées. Toutefois, nous montrons que l'ouverture d'un peuplement par le biais d'une coupe forestière par exemple accroît considérablement l'ensoleillement du sous-bois entraînant une augmentation des températures, ce qui peut perturber la végétation et augmenter un peu plus la dette climatique. De même, nous avons observé que la dette climatique a tendance à augmenter dans les zones habitées, ce qui reflètent vraisemblablement un effet perturbant de la fréquentation humaine sur la végétation forestière. Ces résultats préliminaires ouvrent des pistes de réflexion pour une meilleure gestion et conservation des forêts dans un contexte de réchauffement climatique.

Référence : aBertrand, R., Lenoir, J., Piedallu, C., Riofrío-Dillon, G., De Ruffray, P., Vidal, C., Pierrat, J. C. & Gégout, J. C. (2011). Changes in plant community composition lag behind climate warming in lowland forests. Nature 479, 517-520. bBertrand, R., Riofrío-Dillon, G., Lenoir, J., Drapier, J., de Ruffray, P., Gégout, J. C., & Loreau, M. (2016). Ecological constraints increase the climatic debt in forests. Nature Communications 7, 12643. Propos recueillis par Thomas Gorriz