L`observatoire éco-climatique des Hauts Plateaux du Vercors

La Réserve Naturelle des Hauts Plateaux :
L’observatoire éco-climatique
des Hauts Plateaux du Vercors
le ‘cœur de nature’
nature’ du Parc Naturel Régional du Vercors
Le Parc Naturel Régional du
Vercors : créé en octobre
1970 sur 186 000 hectares
(dont 112 500 ha de forêt)
entre les départements de la
Drôme et de l’
l’Isère .
e
iss
Su
Isère
 La Réserve Naturelle des
Hauts Plateaux du Vercors :
Dr
Ita
lie
Georges Kunstler - Cemagref Grenoble
Sylvain Bigot – LTHE UJF Grenoble
Sandra Rome – Laboratoire Territoires UJF Grenoble
Pierre-Eymard
Pierre-Eymard Biron – PNR du Vercors
ôm
e
 plus de 16 600 hectares,
dont 6 000 ha d’
d’espaces
forestiers (►
(► la plus grande
en métropole).
 Un richesse floristique et
faunistique très importante.
Les Hauts Plateaux :
un ‘bastion karstique’
karstique’ perché à plus de 1600 m
Altitudes de la région Rhône-Alpes
Principales classes d’
d’ altitude de la Réserve
Niveau
montagnard
Relief du Vercors
Un carrefour climatique entre Alpes et Méditerranée,
exposé aux influences atlantiques
Profil topographique latitudinal situé au centre de la Réserve du Vercors
Influences atlantiques
Influences alpines
Les Hauts
Plateaux
Niveau
subalpin
°
Grenoble
 De nombreux topoclimats :
2 DOMAINES ECOLOGIQUES :
 Le niveau montagnard (900-1600 m)
(essentiellement hêtre, sapin, pin sylvestre).
Influences
atlantiques
Influences
alpines
 Le niveau subalpin (1600-2100 m)
(mélange de pins à crochets et de pelouses)
(selon un MNT possédant une résolution de 75 x 75 m)
Limites du Parc
Nombre d’
d’ heures
d’ ensoleillement annuel
(1971-2000)
Limites de la Réserve
Un découpage hydroclimatique régional
dépendant des influences méditerranéennes
Influences
méditerranéennes
Changements climatiques à l’é
chelle mondiale
l’échelle
Exemple des corrélations entre les précipitations
du Vercors et celles mesurées à Marseille en 2005
Parc Régional
Réserve Naturelle
Coefficients de corrélation linéaire
calculés à partir des valeurs
décadaires (N=36).
Les corrélations significatives au seuil
de 99% sont indiquées par un cercle
plein.
Les données proviennent du réseau
Météo France.
 Le Vercors :
un espace transitoire.
Hansen et al., 2006 PNAS
➨ à l’é
chelle du Vercors ?
l’échelle
R=
1
Tendances des températures du Vercors :
Tendances des précipitations du Vercors :
2 ruptures significatives sur la période 1948-2005
2 ruptures sur la période 1948-2005
Anomalies thermiques calculées à l’aide
d’un indice régional intégrant séries
stationnelles et réanalyses atmosphériques
NCEP sur la période 1948-2005.
Trois sous-périodes :
1) Phase ‘ moyenne’
moyenne’ : 1949-67.
 1981-1982
2) Phase ‘ humide’
humide’ : 1968-83.
 1999-2000
3) Phase ‘ sèche’
sèche’ : 1984-2005
➨ Une augmentation des
températures pour tous les mois
de l’
l’année, surtout au cœ
cœur de
l’été
’été (JA) après 1981, et plus
largement ensuite (MJJA).
Anomalies pluviométriques calculées à l’aide d’un indice
régional intégrant séries stationnelles et réanalyses
atmosphériques NCEP sur la période 1948-2005.
➨
Une diminution des
précipitations pour tous
les mois de l’
l’année depuis
20 ans, mais surtout en
mars et au cœ
té
cœur de l’é
l’été
(JA).
Le Vercors, un espace météorologique
complexe … pourtant faiblement instrumenté
Pourquoi instrumenter les Hauts Plateaux du Vercors
dans la perspective d’
d’une étude éco-climatique ?
Exemples des stations manuelles du réseau
de Météo France opérationnelles en 2005
 Nécessité de mesures micro-météorologiques :
- Etude de la ‘zone de combat’
combat’ (paramètres bioclimatiques) ;
- Bilans radiatifs et hydriques  ressources en eau ;
- Suivi du couvert neigeux (phénologie) ;
- Validation de modèles écologiques.
► Suivi climatique à long terme :
- Découpage climatique régional ;
- Modélisation climatique régionale ;
- Validation des simulations et projections climatiques.
Aucune mesure sur
les Hauts Plateaux
 Besoins des gestionnaires régionaux :
- Suivi actualisé de la Réserve (préservation, parcellaire et tourisme) ;
- Besoins des partenaires (ONF, Parcs Régionaux…
Régionaux…) ;
- Mise en protection intégrale (Réserve Biologique).
Modifié d’
d’après Météo France, 2006
La nécessité d’
d’une instrumentation
météorologique pérenne sur les Hauts Plateaux
Caractéristiques altimétriques des 3 stations
Position par rapport aux altitudes de toute la Réserve
Stations du réseau Météo France opérationnelles en 2005
Gerland
1510 m
Parc régional
Darbounouse
1350 m
Réserve Naturelle
●
●
●
Stations de Météo
France en 2005
Implantation de 3
stations dans la
Réserve Naturelle :
Positions selon un profil topographique longitudinal dans la Réserve
Jardin du Roi
▼
 Fin 2004 : Gerland
▼Gerland
▼ Darbounouse
Vallée
du M eyrosse
(site du Conseil Général Isère)
 Fin 2005 : Darbounouse (forêt domaniale)
Jardin du Roi (site du Conseil Général Drôme)
Jardin du Roi
1740 m
Grenoble
◄ Sud
Nord ►
2
Installation des stations
Gerland
(1510 m)
octobre 2004
Darbounouse
(1350 m)
Quelques résultats préliminaires à partir des
données météorologiques des 3 stations
octobre 2005
➨ Inter-comparaison stationnelle
(études micro-météorologiques)
Centrale Campbell Scientific CR23X
Centrale Campbell Scientific CR510
• Alimentée par panneau solaire ;
• Télétransmission des données via GSM.
Premières comparaisons interstationnelles
Darbounouse :
un domaine connu pour ses très basses températures
Jardin du Roi
▼
▼Gerland
▼ Darbounouse
Exemple sur la période du 9 décembre 2005 au 16 janvier 2006 (résolution 15 minutes)
Les températures atmosphériques
Jardin du Roi
(1740 m) : -5,1°C
Gerland
(1510 m) :
-5,6°C
Darbounouse
(1350 m) : -8,1°C
 La station la moins élevée est la plus froide (également la plus septentrionale).
Suivis des écosystèmes forestiers
Perte de biodiversité en Europe 2080 (A1)
• Prédictions sur l’
chelle de
l’impact des changements climatiques à l’é
l’échelle
l’Europe et de la France
- Changements d’
d’aire de répartition
- Changements de productivité forestière
Grande incertitude
Thuiller et al., 2005 PNAS
3
Changement d’aire de distribution Fagus sylvatica
Actuel
2100 (B2)
Suivis des écosystèmes forestiers
• Prédictions sur l’
chelle de
l’impact des changements climatiques à l’é
l’échelle
l’Europe et de la France
- Changements d’
d’aire de répartition
- Changements de productivité forestière
Grande incertitude
• Prédictions à échelle régionale plus rare
- Microclimats complexes
- Interactions avec les activités humaines
- Dispersion
- Pathogènes et interactions biotiques
Probabilité de présence
d’ après Badeau et al., 2005 INRA IFN
Suivi de la dynamique forestière RBI du Vercors
• Suivi de la dynamique du Pin à crochets Cemagref et ONF 1988
• Placettes 0,5 ha. Hêtraie-Sapinière-Pessière
Hêtraie-Sapinière-Pessière (Core Area) Cemagref –
ONF 1997
• RBI du Vercors (~2000 ha) ONF 2006 : plus de 200 placettes de
suivie des biotopes forestiers (Protocole « Réserves »)
»)
+ 3 stations météo
Plus grande complexité
Les répercussions bioclimatiques de l’
l’anomalie
climatique enregistrée en 2003
Exemple de l’
l’activité
photosynthétique sur les Hauts
Plateaux au mois d’
d’août :
Stress hydro-thermique et
impact sur la productivité
végétale :
• L’année 2003 enregistre une
anomalie très significative ;
• Une inertie écologique qui
explique la baisse de l’l’activité
végétale en 2004.
 Conséquences pastorales :
qualité et densité fourragère
Calculé à l’échelle décadaire avec un indice régional ; le NDVI est obtenu à
partir des données SPOT4.
 Conséquences sylvicoles :
mortalités et attaques de scolytes
4