Reconstruction climatique pour le dernier millénaire, potentiel

Lavigne Maud
M2 ECOS
Reconstruction climatique
pour le dernier millénaire,
potentiel dendrochronologique
des peuplements de sapins (Abies alba)
du Jura
Introduction

Le changement
climatique : un des
problèmes majeurs
actuels à travers le
monde. (Walther, G.-R. et al,
2002)

Ce changement
climatique actuel est
fortement lié aux
activités humaines à
petite et grande échelle.
(Crowley, T. J, 2000 ; Karl, T. R. &
Trenberth, K. E, 2003)
2
Introduction

Changements
climatiques importants
dans le passé. ( Petit, J. R. et
al, n.d)

Quaternaire =
succession périodes
glaciaires / périodes
interglaciaires :
variabilité naturelle du
climat. ( Petit, J. R. et al, n.d).
3
Introduction

Dans le passé, activités
humaines moins
importantes
qu’actuellement. (Foucault, A., 2009)

L'étude des variations
paléoclimatiques est donc
importante pour évaluer la
part anthropique dans le
réchauffement récent. (Storch,
H. von et al, 2004)
4
Introduction

L'ampleur des
changements climatiques
peut modifier la
composition du couvert
végétal ou affecter la
croissance des arbres. .(Lo,
Blanco Y.-H. et al, 2010)

La largeur des cernes de
croissance est une
estimation de la biomasse
produite par les végétaux
ligneux. (Bouriaud O. et al 2005)
5
Introduction
Dendrochronologie :
Une archive naturelle possible du climat

Dendrochronologie : étude des
cernes.(Tessier, 2010)

La dendrochronologie est donc un
outil qui permet d’étudier la
réponse des arbres aux
changements du climat.
((Schweingruber, F.H. 1989, Lo, Blanco Y.-H. et al,
2010)
6
Introduction

Dans une région donnée,
chaque année le climat
affecte de façon
synchrone la croissance.

Le lien cerne – climat est
la base du processus de
datation.

Reconstruction des
températures à partir des
chronologies de cernes
(calibration du signal).
7
Introduction
A l’ heure actuelle, fort intérêt
sylvicole pour le sapin dans le Jura:



Propriétés mécaniques et qualité dues aux
paramètres environnementaux du Jura.

En 2004, demande de reconnaissance d’une
AOC pour les sapins du Jura en Suisse et en
France (Briot, M. 2009).
Abies alba est une essence
sensible au réchauffement
climatique.


Marges de son aire de distribution.
Dépérissement suite aux sécheresses
(2003).
Briot, M. 2009, IFN 2008
8
Problématique
But du master :

Étudier les variations du climat passé à travers différents
peuplements de sapins dans le Jura.
Problématique:

Comment a évolué le climat au cours des mille dernières
années dans le massif du Jura ?



Les peuplements de sapin sont-ils de bons outils pour reconstituer le climat
passé dans le Jura ? (utilisation des données historiques)
Quelle est l'ampleur des variations récentes dans le climat du Jura par
rapport aux variations plus anciennes?
L'évolution du climat au cours du temps présente-elle des similitudes avec
9
celle mieux connue dans les Alpes ?
Matériel et Méthodes

Matériel végétal

Sapin (Abies alba)
10
(Bert, G. D. & Becker, M., 1992)
Matériel et Méthodes

Matériel végétal

Abies alba

Présence dans une large
gamme de milieux. (Plas, G., Valadon,
A.et Fady B., 2008)

Dans les Alpes, localement en
régression. (Stichmann, W. et StichmannMarny, U. 2006)
11
Matériel et Méthodes

Le climat passé
12
Bertrand, C. 2003 , Bradley, R. S. et al. 1999
Matériel et Méthodes
Climat de la région d’étude:

Plusieurs échelles d’étude.

Climat est défini sur 30 ans (GIEC
période de ref ~1960-1990).

L'importance des notions d'échelle
d'espace et de temps.

3 échelles imbriquées.



Échelle régionale (100km).
Échelle du topoclimat (1 à 10km).
Échelle du microclimat (10 à 100m).
13
Matériel et Méthodes

Massif du Jura

Une unité climatique bien distincte
de la plaine environnante. (Trautsolt, I.
1969)

Climat de type semi- continental
(avec influence océanique) (Trautsolt, I.
1969)

Montagne peu élevée (1723m) mais
compacte => renforce l’effet barrière.
(Trautsolt, I. 1969)

Peu d’importance dans les
phénomènes d’adret et d’ubac.(Trautsolt,
I. 1969)
Zones climatiques Françaises
14
Matériel et Méthodes

Précipitations mesurées sont
abondantes (~1000 à ~2000 mm.an-1).
(Briot M. 2009)

Augmentation de l’altitude entraîne une
augmentation des précipitations. (Briot M.
2009)

Température moyenne annuelle
comprise entre 8 et 12°C. (Rameau, J.C. et al,
1993 ).(Briot M. 2009)

Température influencée par quatre
paramètres (Briot M. 2009):



L’altitude .
La latitude / La longitude .
Exposition .
15
Matériel et Méthodes

3 sous- régions climatiques.
(Trautsolt, 1969)

Le centre = la plus arrosée.

le Jura méridional = climat très
clément par rapport à l’ensemble
Jurassien, températures
relativement hautes .

Le Jura septentrional = pluviométrie
moins abondante que sur le centre
et une température nettement
inférieure.
16
Matériel et Méthodes
La méthode employée : Dendrochronologie.

« science qui étudie la variation d’épaisseur des cernes du bois
afin d’obtenir une datation des objets du bois ». (Tessier, L. 2010)

Discipline qui sert à
dater les arbres.

La dendrochronologie
est transdisciplinaire.
Inspiré de Tessier, L. 2010
17
Matériel et méthodes

Mesures
18
Matériel et méthodes

Attention aux pièges.
Cerne disparaissant
19
Matériel et Méthodes
Les données disponibles
Base de données arbres
vivants (Bert 1992).
Base de données bois
historiques.
• Etude dendroécologique.
• Etudes
dendroarchéologiques.
• Datations de monuments
historiques et sites
archéologiques.
• Études en marge de
l’aire de Répartition :
Montbéliard , Besançon,
Lons-le-Saunier.
• sur l’ensemble de l’aire
de répartition du sapin
dans le Jura (230km x
50km, répartis en France
et en Suisse ).
• De peuplements
forestiers avec plus de
50% de sapin.
• 208 placettes installées
de mai à octobre 1989.
• De ~400m² avec ~6
arbres dominants et
codominants .
• Etudes dans l’aire de
répartition du Sapin
Franche Comté.
Exemple de premiers
résultats
Rondelles de bois
prélevées à Besançon.
• Proviennent de
différents arbres.
• Découpées sur un
même individu, sont
séparées de 1m le
long du tronc.
• Cernes datant de 1149 à
1992.
20
Matériel et Méthodes

Répartition des données actuelles (208 placettes).
21
Matériel et Méthodes

Répartition des données historiques.
22
Résultats: ex de datation à Besançon
23
Résultats: justification statistique de la
datation
24
Déroulement du travail
Tâche • Mesure de
cernes
1
Tâche
7
• Modélisation
• Fonction réponse
• Calibration
Tâche • Datation
2
Tâche
8
• Reconstruction du
climat et étude des
années
caractéristiques
Tâche • Cartographie
de sites
3
Tâche
9
• Étude des
tendances à long
terme
Tâches
4, 5,et
6
Tâche
10
• Interprétation
• Description, évaluation,
et vérification de la
base de données
25
Merci de votre
attention