L`observatoire éco-climatique des Hauts Plateaux du Vercors

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Georges Kunstler - Cemagref Grenoble
Georges Kunstler - Cemagref Grenoble
Sylvain Bigot
Sylvain Bigot – – LTHE UJF Grenoble LTHE UJF Grenoble
Sandra Rome
Sandra Rome – – Laboratoire Territoires UJF Grenoble Laboratoire Territoires UJF Grenoble
Pierre-
Pierre-Eymard Eymard Biron Biron – – PNR du Vercors PNR du Vercors
L
L’ ’observatoire éco-climatique observatoire éco-climatique
des Hauts Plateaux du Vercors
des Hauts Plateaux du Vercors
La Réserve Naturelle des Hauts Plateaux
La Réserve Naturelle des Hauts Plateaux : :
le
le ‘ ‘c cœ œur de nature ur de nature’ ’ du Parc Naturel Régional du Vercors du Parc Naturel Régional du Vercors
Le Parc Naturel Régional du
Le Parc Naturel Régional du
Vercors
Vercors : créé en octobre : créé en octobre
1970 sur 186 000 hectares
1970 sur 186 000 hectares
(dont 112 500 ha de forêt)
(dont 112 500 ha de forêt)
entre les départements de la
entre les départements de la
Drôme et de l
Drôme et de l’ ’Isère Isère . .
La Réserve Naturelle des La Réserve Naturelle des
Hauts Plateaux du Vercors
Hauts Plateaux du Vercors : :
 plus de 16 600 hectares, plus de 16 600 hectares,
dont 6 000 ha d
dont 6 000 ha d’ ’espaces espaces
forestiers (
forestiers (► ► la plus grande la plus grande
en métropole).
en métropole).
 Un richesse floristique et Un richesse floristique et
faunistique très importante.
faunistique très importante.
Drôme
Isère
Italie
Suisse
Altitudes de la région Rhône-Alpes
Altitudes de la région Rhône-Alpes
Les Hauts Plateaux
Les Hauts Plateaux : :
un
un ‘ ‘bastion karstique bastion karstique’ ’ perché à plus de 1600 m perché à plus de 1600 m
(selon un MNT possédant une résolution de 75 x 75 m)
Principales classes dPrincipales classes d’’altitude de la Réservealtitude de la Réserve
°
° Grenoble Grenoble
2 DOMAINES ECOLOGIQUES
2 DOMAINES ECOLOGIQUES : :
 Le niveau montagnard (900-1600 m) Le niveau montagnard (900-1600 m)
(essentiellement hêtre, sapin, pin sylvestre). (essentiellement hêtre, sapin, pin sylvestre).
 Le niveau subalpin (1600-2100 m) Le niveau subalpin (1600-2100 m)
(mélange de pins à crochets et de pelouses)(mélange de pins à crochets et de pelouses)
Relief du Vercors
Relief du Vercors
Limites du ParcLimites du Parc
Limites de la RéserveLimites de la Réserve
NiveauNiveau
montagnardmontagnard
NiveauNiveau
subalpinsubalpin
Un carrefour climatique entre Alpes et Méditerranée,
Un carrefour climatique entre Alpes et Méditerranée,
exposé aux influences atlantiques
exposé aux influences atlantiques
Profil topographique latitudinal situé au centre de la Réserve du VercorsProfil topographique latitudinal situé au centre de la Réserve du Vercors
De nombreux De nombreux topoclimats topoclimats : :
InfluencesInfluences
méditerranéennesméditerranéennes
InfluencesInfluences
alpinesalpines
InfluencesInfluences
atlantiquesatlantiques
Les HautsLes Hauts
PlateauxPlateaux
Influences atlantiquesInfluences atlantiques Influences alpinesInfluences alpines
Nombre dNombre d’’heuresheures
dd’’ensoleillement annuelensoleillement annuel
(1971-2000)(1971-2000)
Exemple des corrélations entre les précipitations
Exemple des corrélations entre les précipitations
du Vercors et celles mesurées à Marseille en 2005
du Vercors et celles mesurées à Marseille en 2005
Coefficients de corrélation linéaireCoefficients de corrélation linéaire
calculés à partir des valeurscalculés à partir des valeurs
décadaires (N=36).décadaires (N=36).
Les corrélations significatives au seuilLes corrélations significatives au seuil
de 99% sont indiquées par un cerclede 99% sont indiquées par un cercle
plein.plein.
Les données proviennent du réseauLes données proviennent du réseau
Météo France.Météo France.
Un découpage
Un découpage hydroclimatique hydroclimatique régional régional
dépendant des influences méditerranéennes
dépendant des influences méditerranéennes
Parc Régional
Parc Régional
Réserve Naturelle
Réserve Naturelle
R =R =
Le Vercors Le Vercors : :
un espace transitoire.
un espace transitoire.
Changements climatiques à l
Changements climatiques à l’é ’échelle mondiale chelle mondiale
Hansen et al., 2006 PNASHansen et al., 2006 PNAS
➨
➨ à l à l’é ’échelle du Vercors ? chelle du Vercors ?

2
Tendances des températures du Vercors
Tendances des températures du Vercors : :
2 ruptures significatives sur la période 1948-2005
2 ruptures significatives sur la période 1948-2005
1981-1982 1981-1982
 1999-2000 1999-2000
Anomalies thermiques calculées à l’aide
d’un indice régional intégrant séries
stationnelles et réanalyses atmosphériques
NCEP sur la période 1948-2005.
➨
➨ Une augmentation des Une augmentation des
températures pour tous les mois
températures pour tous les mois
de l
de l’ ’année, surtout au c année, surtout au cœ œur de ur de
l
l’é ’été (JA) après 1981, et plus té (JA) après 1981, et plus
largement ensuite (MJJA).
largement ensuite (MJJA).
Tendances des précipitations du Vercors
Tendances des précipitations du Vercors : :
2 ruptures sur la période 1948-2005
2 ruptures sur la période 1948-2005
Trois sous-périodes :
Trois sous-périodes :
1)1) Phase Phase ‘ ‘moyenne moyenne’ ’ : 1949-67. : 1949-67.
2)2) Phase Phase ‘ ‘humide humide’ ’ : 1968-83. : 1968-83.
3)3) Phase Phase ‘ ‘sèche sèche’ ’ : 1984-2005 : 1984-2005
➨
➨ Une diminution des Une diminution des
précipitations pour tous
précipitations pour tous
les mois de l
les mois de l’ ’année depuis année depuis
20 ans, mais surtout en
20 ans, mais surtout en
mars et au c
mars et au cœ œur de l ur de l’é ’été té
(JA).
(JA).
Anomalies pluviométriques calculées à l’aide d’un indice
régional intégrant séries stationnelles et réanalyses
atmosphériques NCEP sur la période 1948-2005.
Modifié dModifié d’’après Météo France, 2006après Météo France, 2006
Le Vercors, un espace météorologique
Le Vercors, un espace météorologique
complexe
complexe … … pourtant faiblement instrumenté pourtant faiblement instrumenté
Exemples des stations manuelles du réseau
Exemples des stations manuelles du réseau
de Météo France opérationnelles en 2005
de Météo France opérationnelles en 2005
Aucune mesure sur
Aucune mesure sur
les Hauts Plateaux
les Hauts Plateaux
Pourquoi instrumenter les Hauts Plateaux du Vercors
Pourquoi instrumenter les Hauts Plateaux du Vercors
dans la perspective d
dans la perspective d’ ’une étude éco-climatique ? une étude éco-climatique ?
 Nécessité de mesures micro-météorologiques : Nécessité de mesures micro-météorologiques :
- Etude de la
- Etude de la ‘ ‘zone de combat zone de combat’ ’ (paramètres bioclimatiques) ; (paramètres bioclimatiques) ;
- Bilans radiatifs et hydriques
- Bilans radiatifs et hydriques  ressources en eau ; ressources en eau ;
- Suivi du couvert neigeux (phénologie) ;
- Suivi du couvert neigeux (phénologie) ;
- Validation de modèles écologiques.
- Validation de modèles écologiques.
►
► Suivi climatique à long terme Suivi climatique à long terme : :
- Découpage climatique régional ;
- Découpage climatique régional ;
- Modélisation climatique régionale ;
- Modélisation climatique régionale ;
- Validation des simulations et projections climatiques.
- Validation des simulations et projections climatiques.
 Besoins des gestionnaires régionaux : Besoins des gestionnaires régionaux :
- Suivi actualisé de la Réserve (préservation, parcellaire et tourisme) ;
- Suivi actualisé de la Réserve (préservation, parcellaire et tourisme) ;
- Besoins des partenaires (ONF, Parcs Régionaux
- Besoins des partenaires (ONF, Parcs Régionaux… …) ; ) ;
- Mise en protection intégrale (Réserve Biologique).
- Mise en protection intégrale (Réserve Biologique).
La nécessité d
La nécessité d’ ’une instrumentation une instrumentation
météorologique pérenne sur les Hauts Plateaux
météorologique pérenne sur les Hauts Plateaux
Implantation de 3
Implantation de 3
stations dans la
stations dans la
Réserve Naturelle :
Réserve Naturelle :
Fin 2005 Fin 2005 : : Darbounouse Darbounouse (forêt domaniale) (forêt domaniale)
Jardin du Roi
Jardin du Roi (site du Conseil Général Drôme)(site du Conseil Général Drôme)
Parc régional
Parc régional
Réserve Naturelle
Réserve Naturelle
Stations de MétéoStations de Météo
France en 2005France en 2005
Fin 2004 Fin 2004 : : Gerland Gerland
(site du Conseil Général Isère) (site du Conseil Général Isère)
Stations du réseau Météo France opérationnelles en 2005Stations du réseau Météo France opérationnelles en 2005
Caractéristiques altimétriques des 3 stations
Caractéristiques altimétriques des 3 stations
Jardin du RoiJardin du Roi
GerlandGerland
DarbounouseDarbounouse
▼▼▼
DarbounouseDarbounouse
1350 m1350 m
GerlandGerland
1510 m1510 m
Jardin du RoiJardin du Roi
1740 m1740 m
●
●
●
Grenob leGrenob le
Position par rapport aux altitudes de toute la RéservePosition par rapport aux altitudes de toute la Réserve
Positions selon un profil topographique longitudinal dans la RéservePositions selon un profil topographique longitudinal dans la Réserve
◄ ◄ SudSud Nord Nord ►►
Vallée
du M eyrosse

3
Installation des stations
Installation des stations
Centrale Campbell Centrale Campbell ScientificScientific CR23X CR23X
• Alimentée par panneau solaire ;
• Télétransmission des données via GSM.
octobre 2005
octobre 2005
Darbounouse
Darbounouse
(1350 m)
(1350 m)
Centrale Campbell Centrale Campbell ScientificScientific CR510 CR510
Gerland
Gerland
(1510 m)
(1510 m) octobre 2004 octobre 2004
Quelques résultats préliminaires à partir des
Quelques résultats préliminaires à partir des
données météorologiques des 3 stations
données météorologiques des 3 stations
➨
➨ Inter-comparaison Inter-comparaison stationnelle stationnelle
(études micro-météorologiques) (études micro-météorologiques)
Jardin du RoiJardin du Roi
GerlandGerland
DarbounouseDarbounouse
▼▼▼
Premières comparaisons
Premières comparaisons interstationnelles interstationnelles
Exemple sur la période du 9 décembre 2005 au 16 janvier 2006 Exemple sur la période du 9 décembre 2005 au 16 janvier 2006 (résolution 15 minutes)(résolution 15 minutes)
 La station la moins élevée est la plus froide La station la moins élevée est la plus froide (également la plus septentrionale).(également la plus septentrionale).
Jardin du RoiJardin du Roi
(1740 m) (1740 m) : -5,1°C: -5,1°C
GerlandGerland
(1510 m) (1510 m) : -5,6°C: -5,6°C
DarbounouseDarbounouse
(1350 m) (1350 m) : -8,1°C: -8,1°C
Les températures atmosphériquesLes températures atmosphériques
Darbounouse
Darbounouse : :
un domaine connu pour ses très basses températures
un domaine connu pour ses très basses températures
Suivis des écosystèmes forestiers
•
• Prédictions sur l Prédictions sur l’ ’impact des changements climatiques à l impact des changements climatiques à l’é ’échelle de chelle de
l
l’ ’Europe et de la France Europe et de la France
-
- Changements d Changements d’ ’aire de répartition aire de répartition
-
- Changements de productivité forestière Changements de productivité forestière
Grande incertitude
Grande incertitude
Thuiller et al., 2005 PNASThuiller et al., 2005 PNAS
Perte de biodiversité en Europe 2080 (A1)

4
Probabilité de présence
Probabilité de présence dd’’après après BadeauBadeau et al., 2005 INRA IFN et al., 2005 INRA IFN
Changement d’aire de distribution Fagus sylvatica
Actuel
Actuel 2100 (B2) 2100 (B2)
Suivis des écosystèmes forestiers
•
• Prédictions sur l Prédictions sur l’ ’impact des changements climatiques à l impact des changements climatiques à l’é ’échelle de chelle de
l
l’ ’Europe et de la France Europe et de la France
-
- Changements d Changements d’ ’aire de répartition aire de répartition
-
- Changements de productivité forestière Changements de productivité forestière
Grande incertitude
Grande incertitude
•
• Prédictions à échelle régionale plus rare Prédictions à échelle régionale plus rare
-
- Microclimats complexes Microclimats complexes
-
- Interactions avec les activités humaines Interactions avec les activités humaines
-
- Dispersion Dispersion
-
- Pathogènes et interactions biotiques Pathogènes et interactions biotiques
Plus grande complexité
Plus grande complexité
Suivi de la dynamique forestière RBI du Vercors
•
• Suivi de la dynamique du Pin à crochets Cemagref et ONF Suivi de la dynamique du Pin à crochets Cemagref et ONF 1988 1988
•
• Placettes 0,5 ha. Hêtraie-Sapinière- Placettes 0,5 ha. Hêtraie-Sapinière-Pessière Pessière (Core Area) Cemagref Cemagref – –
ONF
ONF 1997 1997
•
• RBI du Vercors (~2000 ha) ONF RBI du Vercors (~2000 ha) ONF 2006 2006 : plus de 200 placettes de : plus de 200 placettes de
suivie des biotopes forestiers
suivie des biotopes forestiers (Protocole « (Protocole « Réserves Réserves » ») )
+ 3 stations météo
+ 3 stations météo
Les répercussions bioclimatiques de l
Les répercussions bioclimatiques de l’ ’anomalie anomalie
climatique enregistrée en 2003
climatique enregistrée en 2003
Stress hydro-thermique et
Stress hydro-thermique et
impact sur la productivité
impact sur la productivité
végétale :
végétale :
•
• L L’ ’année 2003 enregistre une année 2003 enregistre une
anomalie très significative ;
anomalie très significative ;
•
• Une inertie écologique qui Une inertie écologique qui
explique la baisse de l
explique la baisse de l’ ’activité activité
végétale en 2004.
végétale en 2004.
Exemple de l
Exemple de l’ ’activité activité
photosynthétique sur les Hauts
photosynthétique sur les Hauts
Plateaux au mois d
Plateaux au mois d’ ’août : août :
Calculé à l’échelle décadaire avec un indice régional ; le NDVI est obtenu à
partir des données SPOT4.
Conséquences pastorales Conséquences pastorales : :
qualité et densité fourragère
qualité et densité fourragère
Conséquences sylvicoles Conséquences sylvicoles : :
mortalités et attaques de scolytes
mortalités et attaques de scolytes