Histoire et dynamique d une forêt subalpine

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1 Galop (D.) dir. Besançon, Presses universitaires de Franche-Comté, 2008, (Annales Littéraires ; Série «Environnement, sociétés et archéologie») Histoire et dynamique d une forêt subalpine (Alpes du Sud, Queyras) en vue de la reconstitution des paysages du passé Philippe Touflan*, Brigitte Talon* Résumé L analyse des charbons de bois piégés dans les sols d un vieux mélézin de la Haute vallée du Guil (Hautes-Alpes, Queyras), permet de répondre aux questions concernant la végétation ligneuse potentielle et le rôle des incendies à l échelle d un versant. La précision spatiale des résultats révèle deux histoires différentes au sein de ce mélézin. Par le passé, les pratiques pastorales ont favorisé la dominance du mélèze. Mais aujourd hui, avec l abandon de ces pratiques, la dynamique de la végétation tend à modifier la structure forestière en faveur du pin cembro, modifiant ainsi le paysage. Abstract Soil charcoal analysis of an old larch forest in the upper Guil valley (French Alps, Queyras) allow us to answer the following questions : what is the role of fire and what is the potential original woody vegetation? The spatial precision of our results showed two different scenari in this larch forest. In past, pastoral practices favored larch domination. But today, since the abandonment of these pastoral practices, is favored by vegetation dynamics, thus modifying forest structure and landscape. * Institut méditerranéen d écologie et de paléoécologie, IMEP CNRS 6116 Bâtiment Villemin Europole de l Arbois - BP 80 F- 134 Aix-en-Provence cedex 04 ; philippe.touflan@etu.univ-cezanne.fr ; brigitte.talon@univ-cezanne.fr 171

2 1. Introduction Les témoignages paléoécologiques sont indispensables pour orienter les choix de gestion forestière dans une optique de développement durable et surtout pour apporter des éléments précieux sur des questions aussi controversées que la naturalité des forêts, la végétation potentielle d un lieu ou l état de référence des écosystèmes (Ehrlich 1996, Norton 1996). Les forêts à caractère naturel ou subnaturel connaissent actuellement un intérêt accru en Europe tempérée en raison de la raréfaction de ces écosystèmes longtemps négligés dans les politiques de conservation, et très peu connus sur le plan fonctionnel. Les forêts d altitude n échappent pas à ce constat. Leur conservation est devenue la priorité d un certain nombre d organismes, comme les parcs naturels nationaux et régionaux. Nous tenterons de répondre aux questions suivantes : quelle est la véritable valeur écologique de ces milieux? Quelle importance jouent-ils dans la dynamique de la végétation et la recolonisation des versants? Pour comprendre la dynamique forestière actuelle et imaginer les paysages de demain, il est indispensable de reconstituer la dynamique forestière passée. Toutefois, l absence de sites humides, favorables à la conservation du pollen, crée des lacunes dans l histoire régionale de la végétation qu il s agit de combler par des études complémentaires. La pédoanthracologie a pour objet l analyse des charbons de bois contenus dans les sols. Ces charbons de bois résultent de la combustion d essences ligneuses et sont soumis aux processus d enfouissement et de fragmentation. Le sol s enrichit alors de petits fragments de charbons de bois. Le bois possède des critères anatomiques qui permettent une identification jusqu à l espèce. Presque exclusivement constitué de carbone, chaque fragment de charbon identifié peut être daté par le radiocarbone (SMA). L analyse de ces charbons permet donc d apporter une information locale sur les variations de composition floristique ligneuse au cours du temps (Carcaillet et Thinon 1996, Talon et al. 200, Talon 1997a, Thinon 1978). Les études paléoécologiques (analyses polliniques, études des macrorestes végétaux carbonisés ou non, études des troncs subfossiles) permettent d estimer, souvent de manière précise, l évolution de la végétation et des paysages en relation avec les changements climatiques et les perturbations anthropiques (de Beaulieu 1977, Carcaillet et Brun 2000, Edouard et al. 2002, Tessier et al. 1993). À l échelle régionale, les données palynologiques mettent en évidence un changement de végétation coïncidant avec les premières traces d occupation et d exploitation des milieux montagnards entre le Néolithique final et l âge du Bronze (Beaulieu 1977, Fauquette et Talon 199, Muller et al. 2006, Walsh et Richer 2006). Cependant, la réponse des assemblages polliniques ne permet pas toujours de retranscrire l historique des perturbations de faible amplitude ou très localisées jouant un rôle majeur dans la structuration de la végétation, ni d expliquer la formation des paysages à l échelle d un versant (Ali et al. 2003, Carcaillet et al. 1998, Carnelli et al. 2004, Tinner et al. 1998). Pour la période Holocène, l analyse des perturbations générées par les activités anthropiques (pastoralisme, brûlis, etc.) est essentielle pour comprendre les processus écologiques qui ont contribué à façonner les paysages alpins et à déterminer la composition des communautés végétales actuelles (Clark et Royall 1996, Talon et al. 1998, Thinon et Talon 1998). La richesse et la composition spécifiques des écosystèmes forestiers résultent de la combinaison d événements paléogéographiques, climatiques, et écologiques, mais aussi d une emprise humaine ancienne et omni-présente, qui a façonné les paysages et contribué à leur grande diversité (Barbero et al. 1990, Ortu et al. 2003). De nouvelles données archéologiques situent les premières installations humaines dans les Alpes au Mésolithique, cependant celles-ci est souvent saisonnière et est le reflet de l exploitation du potentiel cynégénétique du milieu alpin par des groupes de chasseur (Bouby et Billaud 2001, Walsh et al. 200, Walsh et Richer 2006). L occupation réelle de ces espaces est sans doute plus tardive et il faut parfois attendre l âge du Bronze ( BP) pour voir apparaître les premières traces d installations humaines durables (Barge et al. 1998, Leveau et Martinez 2002). L utilisation du feu dans la gestion de l espace forestier génère de grandes quantités de charbons, qui permettent aux anthracologues de suivre les changements de la végétation soumise aux incendies sur les zones exploitées par les populations humaines (Clark et al. 1989). L impact de ce genre de pratique est considérable sur la végétation avoisinant les peuplements humains (Barbero et al. 1990, Carcaillet 1998, Carcaillet et al. 1998, Clark et al. 1989, Didier 2001). Les charbons ne sont toutefois pas uniquement le fruit des perturbations anthropiques. Des études ont montré que l accumulation de combustible au sein des forêts conduit inexorablement à sa combustion lors d incendies. Il existe donc une fréquence des feux naturels, qui varie en fonction de facteurs climatiques et topographiques (Cyr et al. 200, Gavin et al. 2003). 172

3 Touflan P. et Talon B. - Histoire et dynamique d une forêt subalpine Alpes du Sud, (Queyras) Le Queyras, situé dans les Alpes internes sud-occidentales, possède une couverture forestière importante dont certaines parties présentent des critères de naturalité apparente, tels que la présence de bois mort et de très vieux arbres. Ces espaces forestiers caractéristiques intéressent particulièrement les gestionnaires du parc naturel régional du Queyras qui, dans le cadre du programme INTERREG III-A Mont Viso, nous ont demandé d évaluer la naturalité de certains sites préalablement retenus. La forêt de Praroussin fait partie des sites retenus par les gestionnaires, qui se posent les questions suivantes : - Ces espaces forestiers ont-ils toujours été dominés par les mêmes essences? - Quel est le rôle des incendies dans leur histoire? - Quelle est la végétation ligneuse potentielle? L étude pédoanthracologique que nous avons réalisée tente de répondre à ces questions Site d étude Le Queyras est un petit massif situé au sud-est du Briançonnais (Fig. 1), compris dans les Alpes internes sud-occidentales (Ozenda 198). Bordé par des crêtes et des sommets élevés (2 800 à m d altitude), il forme un bassin intérieur tourné vers l ouest, sculpté par les eaux et les glaciers s écoulant vers la Durance. Les vallées du Queyras oriental sont creusées majoritairement dans les schistes lustrés (zone de schistes lustrés piémontais), alors que la moitié ouest est constituée de calcaires compacts (Lemoine et Tricart, 1988). Le Queyras reçoit des perturbations atlantiques très affaiblies (Talon, 1997a). La plus grande partie du territoire de la vallée est marquée par une sécheresse qui augmente à l extrême les contrastes de températures liés à l altitude. Les données de la station météorologique de St-Véran (2 11 m) indiquent que la moyenne des températures du mois le plus froid (février) est de - 3 C, alors que la moyenne des températures du mois le plus chaud (juillet) est de + 13 C. Le régime pluviométrique indique un creux estival et un maximum de précipitations à l automne, pour une moyenne annuelle de 900 mm. Le massif du Mont Viso jouit aussi d un apport d humidité en provenance de la plaine du Pô, par le biais de la «nebbia», sorte de brouillard local (Talon, 1997a). La couverture forestière représente un tiers de la surface du parc et est majoritairement constituée d essences telles que L., Larix decidua Mill., Pinus uncinata Miller ex. Mirbel, Pinus sylvestris L. et Abies alba Mill. (Ozenda, 198). Façonnée par des pratiques forestières et pastorales pluriséculaires, la forêt s ordonne en une riche mosaïque de milieux. Fig. 1. Carte du Queyras et positionnement du site d étude dans la vallée du Guil (point) 173

4 est de pente moyenne d environ 30, sur un substrat de schistes lustrés. La forêt fermée, dominée par Larix decidua, est représentée par de nombreux mélèzes et pins cembro de gros diamètre dont certains sont pluricentenaires (Talon et al. 2006). Le sous-bois est essentiellement herbacé avec quelques pieds de Juniperus communis et de Vaccinium myrtillus. On y observe une régénération dynamique de, en dépit d une pratique pastorale toujours active. 2. Matériels et méthodes 2.1. Prélèvements sur le terrain Les prélèvements ont été réalisés durant l été 200. Nous avons opté pour une stratégie d échantillonnage multiple, soit cinq prélèvements couvrant au mieux chacune des parcelles (Fig. 3). Chaque prélèvement permet de dégager un profil de sol, qui sera échantillonné environ tous les 10 cm de la profondeur vers la surface (Carcaillet et Thinon 1996, Talon 1997a, Thinon 1978, Thinon 1992). On obtient ainsi des sacs de à 10 kg de sol par niveau de prélèvement. Fig. 2. Positionnement des parcelles au sein de la Forêt de Praroussin 1.2. La Forêt de Praroussin La forêt de Praroussin se situe dans le parc naturel régional du Queyras, sur le versant ouest de la vallée du Guil. Afin de tenir compte de l hétérogénéité des communautés forestières et du gradient altitudinal, nous avons délimité deux parcelles, de 0,2 ha chacune, au sein de la forêt. La 1 re parcelle (PRA I) est située sur le versant NNO de la crête de Praroussin (Fig. 2), à m d altitude, à proximité de la limite supérieure de la forêt. La topographie est régulière avec une pente moyenne d environ 2-30, sur un substrat de schistes lustrés. Le milieu est caractérisé par une forêt peu dense, dominée par Larix decidua (mélèze d Europe), auquel est associé (pin cembro). Le sous-bois, marqué par une régénération dynamique de et de Larix decidua, est principalement composé de Rhododendron ferrugineum L. (rhododendron), de Vaccinium myrtillus L. (myrtille) et de Juniperus communis L. (genévrier commun). La 2 e parcelle (PRA II) est située sur le versant ouest de la vallée du Guil, en contre bas de la première parcelle, à 1980 m d altitude. La topographie, marquée par un changement de pente à mi-parcelle, Fig. 3. Agencement des prélèvements sur les parcelles 2.2. Extraction des charbons Le contenu de chaque sac est séché à l étuve (à 40 C), puis pesé afin d obtenir le poids sec du sol prélevé. Le tamisage à l eau nous permet de séparer la fraction flottante du sol, contenant les charbons, de la fraction lourde. Celui-ci se fait à l aide d une cuve rotative dans laquelle on ajoute un défloculant (hexamétaphosphate de sodium, P 2 O 4 Na) qui permet de casser les agrégats et facilite l extraction des charbons. Le surnageant est récupéré sur un tamis de 0,4 mm. Les fractions lourdes sont récupérées sur une colonne de tamis de mm, 2 mm et 0,4 mm. Compte tenu de la richesse en charbons, seules les fractions supérieures à 1,2 mm ont été triées, pesées et identifiées. 174

5 Touflan P. et Talon B. - Histoire et dynamique d une forêt subalpine Alpes du Sud, (Queyras) 2.3. Identification Les charbons sont observés au microscope optique épiscopique aux grossissements x20, x00 et x1000. L identification se fait à l aide des descriptions anatomiques des bois des atlas xylologiques (Jacquiot 19, Jacquiot et al. 1973, Schweingruber 1978, 1990) et par comparaison avec les charbons de l anthracothèque de référence (IMEP). Larix decidua et Picea abies L. ne peuvent pas être distingué facilement. La majorité des fragments sont notés Larix/Picea. Cependant, certains charbons, plus gros et mieux conservés, ont permis une étude plus approfondie (Talon 1997b), qui a toujours abouti à l identification de Larix decidua. D autre part, l épicéa n étant pas présent dans notre secteur d étude, nous avons pris la liberté, dans l interprétation des résultats, d assimiler Larix/ Picea au mélèze Anthracomasse et présentation des données Compte tenu des risques de fragmentation, il ne nous semble pas pertinent de présenter les résultats en nombre de fragments ; certains taxons risqueraient d être surreprésentés, ce qui n est pas le cas lorsqu on les pèse. Les charbons sont donc pesés afin de calculer l anthracomasse spécifique, permettant l expression quantitative des données anthracologiques (Carcaillet et Talon 1996, Carcaillet et Thinon 1996, Talon 1997a). L anthracomasse spécifique se réfère aux profils, aux niveaux et aux taxons, et est respectivement notée ASP, ASN et AST. L anthracomasse spécifique se calcule en divisant la masse de charbons (mg) par la masse de terre (kg) de fraction inférieure à mm. On l exprime en mg/kg. AS = M charbon (mg) / M terre (kg) L ensemble des anthracomasses est ensuite représenté dans un diagramme anthracologique réalisé à l aide du logiciel C.2 (Juggins 2003), afin d apprécier la variation des AST sur toute la hauteur du profil. 3. Résultats Tous les niveaux de prélèvement contiennent des charbons. L identification a porté sur 106 fragments, soit 74 pour PRA I et 761 pour PRA II. Le mélèze et le pin cembro représentent la plus grande partie des charbons identifiés (0 % Larix/Picea ; 22 % ). Cependant d autres essences apparaissent dans l enregistrement anthracologique comme le sapin, le saule et des éricacées du genre Arctostaphylos et Vaccinium. Notons enfin que PRA II est nettement plus riche et diversifiée que PRA I Praroussin I (PRA I) Anthracomasse par profil en mg/kg (ASP) L ASP représente littéralement la richesse des sols en charbon (Tab. 1). L ASP des cinq prélèvements de PRA I varie entre 93,8 mg/kg (PRA I 3) et 2 24,3 mg/kg (PRA I 4). Par comparaisons avec les données de la littérature (Carcaillet et Talon 2001, Carnelli et al. 2004, Talon 1997a), la totalité de ces sols peut être considérée comme riche en charbons. ASP en mg/kg Prélèvement PRA I PRA II 1 991,68 22, , , ,8 117, ,3 270,47 134, ,87 Tab. 1. Anthracomasse par profil (ASP) en mg/kg Anthracomasse par taxon en mg/kg (AST) L AST des taxons varie le long du profil (Fig. 4) et doit être interprétée comme étant la représentation ponctuelle de chacun des taxons lors du passage de l incendie. Une attention toute particulière doit être apportée à la prise en compte des différences d échelles entre les taxons. Les résultats montrent que PRA I est très peu diversifiée, majoritairement composée de Larix/Picea et. La tendance générale donne une nette dominance de Larix/ Picea sur, sauf pour PRA I 1 où c est le phénomène inverse que nous observons, avec des valeurs d AST proches de 10 mg/kg pour Pinus cembra, alors que celles de Larix/Picea varient entre 4,3 et 4,1 mg/kg. Certains taxons tels que Arctostaphylos, Vaccinium, et autres éricacées, sont présents à l état de traces dans la plupart des profils, particulièrement dans PRA I 2. Les charbons vitrifiés sont présents dans tous les prélèvements ; cependant, leurs AST ne sont pas homogènes sur toute la profondeur. Les cinq datations obtenues (Tab. 2) concernent des charbons de Larix/Picea (2 dates) et (3 dates). 17

6 Praroussin I Larix/ Picea Arctostaphyllos.sp Vaccinium.sp cal. BP cal. BP 0, Larix/ Picea Arctostaphyllos.sp Vaccinium.sp cal. BP cal. BP 0, Larix/ Picea Arctostaphyllos.sp Vaccinium.sp cal. BP 0, Larix/ Picea Arctostaphyllos.sp Vaccinium.sp , Larix/ Picea Arctostaphyllos.sp Vaccinium.sp , Fig. 4. Diagrammes anthracologiques de PRA I (AST en mg /kg ; ASN en mg /kg, échelle logarithmique). Les AST des taxons Larix/Picea et sont affectées de la même échelle sur chaque profil (0 à 200 mg/kg) 176

7 Touflan P. et Talon B. - Histoire et dynamique d une forêt subalpine Alpes du Sud, (Queyras) PRA I PRA II Lab n Age 14 C cal BP (2 sigma) Profondeur(cm) Taxon Poz ± 30 BP Poz ± 30 BP Larix decidua Poz ± 30 BP Poz ± 3 BP Larix decidua Poz ± 40 BP Poz ± 30 BP Larix decidua Poz ± 30 BP Poz ± 30 BP Larix decidua Poz ± 30 BP Poz ± 30 BP Larix decidua Poz BP Abies alba Tab. 2. Datations AMS pour Praroussin I et II 3.2. Praroussin II (PRA II) Anthracomasse par profil en mg/kg (ASP) Les différentes valeurs que prennent les ASP de la deuxième parcelle (Tab. 1) vont de 22,21 mg/ kg (PRA II 1) à 2 70,47 mg/kg (PRA II 4). Comme nous l avons vu précédemment, toutes les ASP de PRA II correspondent à des sols riches en charbons Anthracomasse par taxon en mg/kg (AST) PRA II est plus diversifié que PRA I. Dix taxons sont identifiés sur l ensemble de la parcelle, contre seulement 7 pour PRA I. Les cinq prélèvements de PRA II sont dominés par Larix/Picea, dont la fréquence d apparition est de 100 %. constitue ensuite le deuxième taxon le plus représenté dans les assemblages anthracologiques. Dans PRA II 4, on constate une richesse équivalente en charbon de Larix/Picea et de. Cependant, la fréquence d apparition de Pinus cembra est légèrement inférieure à celle du mélèze, notamment dans PRA II 1, 3 et (Fig. ). On enregistre la présence d Abies alba dans PRA II 2 et, mais toujours en petite quantité. La présence de Salix est uniquement enregistrée dans PRA II 2. Les éricacées ne sont que faiblement représentées dans PRA II 2 et. Notons que les fragments d éricacées de PRA II 2 peuvent être attribués à Vaccinium myrtillus. Les quantités de charbons vitrifiés sont supérieures à celles trouvées pour PRA I et il est curieux de constater que leur abondance semble, dans certains cas, être corrélée avec la richesse en charbons par niveaux. Les six datations (Tab. 2) concernent des charbons de Larix/Picea (3 dates), (2 dates) et Abies alba (1 date). 4. Discussion D une manière générale, les incendies laissent des traces qui fournissent des informations précieuses et d une résolution spatiale fine nécessaire à la compréhension de la dynamique paysagère des versants alpins (Clark 1988, 1998 ; Ohlson et Tryterud 2000). Cependant, gardons à l esprit que depuis que l homme maîtrise le feu, celui-ci est capable d influencer son environnement et dans certain cas de gérer son espace de vie. Aujourd hui sa contribution à la mise en place des paysages alpins est avérée, et l étude des charbons de bois contenus dans les sols nous renseigne sur les paysages contemporains de certaines pratiques sylvo-pastorales (Carcaillet 1998, Talon 1997a, Thinon 1978). L analyse des sols de Praroussin nous a révélé une très grande richesse anthracologique, plus particulièrement ceux de PRA II. Sachant que les charbons proviennent de la carbonisation du bois mort (Bégin et Marguerie 2002), cette richesse peut avoir deux origines : - Le bois mort provient de l exploitation sylvopastorale du site. - Le bois mort provient d un processus naturel, en l absence de l exploitation du site. La véritable question est donc l origine anthropique où naturel du bois mort dont sont issus les charbons. La richesse anthracologique seule ne nous permet pas d y répondre. Mais nous disposons d autres arguments. Les sols de PRA II sont très dégradés et par endroits les roches affleurent en surface. Ceci nous permet de penser que l érosion des sols a été intense. Cela ne concorde pas avec la présence d un peuplement forestier mature sur le bas du versant qui, à l inver- 177

8 Praroussin II Larix / Picéa Abies alba Salicacée Légumineuse Abies / Larix , Larix / Picéa Abies alba Salicacée Légumineuse Abies / Larix cal. BP cal. BP cal. BP 0, Larix / Picéa Abies alba Salicacée Légumineuse Abies / Larix , Larix / Picéa Abies alba Salicacée Légumineuse Abies / Larix cal. BP cal. BP cal. BP 0, Larix / Picéa Abies alba Salicacée Légumineuse Abies / Larix , Fig.. Diagrammes anthracologiques de PRA II (AST en mg/kg ; ASN en mg/kg, échelle logarithmique). Les AST des taxons Larix/Picea et sont affectées de la même échelle sur chaque profil (0 à 200 mg/kg) 178

9 Touflan P. et Talon B. - Histoire et dynamique d une forêt subalpine Alpes du Sud, (Queyras) se, aurait dû favoriser la fixation des sols. D autre part, les datations comprises, pour quatre d entre elles, entre 96 cal. BP et 791 cal. BP coïncident avec l optimum démographique du Moyen Âge, et sont donc fortement liées à une intensification de l exploitation sylvopastorale. Nous pouvons donc poser l hypothèse selon laquelle la richesse anthracologique serait la conséquence de l exploitation sylvopastorale du site (gestion anthropique des systèmes forestiers, sylviculture). L analyse pédoanthracologique de la forêt de Praroussin nous fournit certaines réponses nécessaires à la compréhension de l histoire de ce mélézin et les datations obtenues, remontant jusqu à plus de 7600 ans, y participent grandement. Les assemblages anthracologiques montrent que la végétation du versant s articulait autour de deux taxons, et Larix decidua. Toutefois, le découpage en deux parcelles opéré au sein de la forêt de Praroussin nous laisse entrevoir deux histoires différentes à l échelle du versant. Les sols de PRA I montrent des horizons foncés, riches en matière organique témoignant de processus pédogénétiques longs, ayant nécessité une phase de stabilité de la végétation en place. Il semblerait donc que les sols de PRA I aient été peu perturbés. La répartition des dates (de cal. BP à cal. BP) permet de replacer le mélèze et le pin cembro dans la dynamique végétale Holocène. À l Holocène la hausse des températures provoque le retrait des glaciers dans les différentes vallées des Alpes internes. Au Préboréal, en dessous de m d altitude, l enneigement n est plus permanent (Ali et al. 2002), permettant ainsi une recolonisation des espaces asylvatiques par des espèces pionnières. Le réchauffement graduel s opérant jusqu au Subatlantique (2800 cal. BP) a engendré une succession de plusieurs formations végétales et forestières, successivement dominées par le pin cembro et le mélèze. Mais le forçage climatique ne peut être tenu comme seul responsable des successions forestières des vallées des Alpes du Sud. D autant plus que la surface couverte par les mélézins s accroît pendant les périodes contemporaines des premières installations humaines permanentes (Didier 2001, Motta et Nola 2001), que l on situe à l âge du Bronze (Barge et al. 1998). L AST de chacun des taxons est interprétée comme étant la représentation ponctuelle de chacune des espèces au sein de l enregistrement anthracologique. La végétation du haut du versant (PRA I) s articule majoritairement autour de deux taxons, Larix/Picea et. L ensemble des dates de PRA I (Tab. 2), nous permet de confirmer la présence du pin cembro de l Atlantique ( cal. BP) au Subboréal ( cal. BP). On peut donc raisonnablement penser que sa présence sur le versant est continue depuis plus de 7600 ans. Nos résultats préfigurent une installation du mélèze à la fin de l Atlantique ( cal. BP). Toutefois, celui-ci est présent dès cal. BP dans certaines stations de l extrême sud des Alpes (Ortu et al. 200). Mais les études menées sur l ensemble des Alpes montrent que son essor est plus tardif, vers la fin de l Atlantique, ce que confirme donc nos résultats. La représentation des assemblages anthracologiques de PRA I montre une nette dominance du mélèze sur le pin cembro, coïncidant avec la succession forestière énoncée par de nombreuses études paléoécologiques (de Beaulieu 1977, Nakagawa 1998, Ortu 2002). Plusieurs phases d incendies sont mises en évidence (Tab. 2), mais elles ne représentent en aucun cas l ensemble des incendies survenus pendant l Holocène. Ces phases d incendies ne peuvent pas clairement être attribuées à des facteurs naturels ou anthropiques. De récentes recherches archéologiques menées dans les Alpes du Sud ont permis de découvrir plusieurs sites datés entre le Mésolithique et l âge du Bronze. Ces découvertes soutiennent l idée d une date relativement précoce des premières pénétrations en haute montagne, par des groupes humains issus de régions méridionales, consécutivement au reflux de l englacement Würmien dans les Alpes du Sud (Walsh et al. 200, Walsh et Richer 2006). Cependant, cette fréquentation précoce serait uniquement le reflet d une présence saisonnière de groupes de chasseurs et non d une occupation permanente du milieu. On peut donc penser que du Mésolithique au Néolithique la pression exercée par l homme sur son environnement reste faible. Nous sommes donc tentés d attribuer les premières phases d incendies ( cal. BP et cal. BP) à des facteurs naturels. L âge du Bronze marque le début d une occupation permanente du milieu et l accentuation de l exploitation sylvo-pastorale des Alpes. Dans ce contexte, on attribue les trois dernières phases d incendies ( cal. BP, cal. BP et cal. BP) à des facteurs anthropiques, toutefois une origine naturelle de ceux-ci ne peut pas être écartée. La parcelle PRA II, située à mi-versant, est plus diversifiée que PRA I. Toutefois, les sols y sont nettement plus pauvres et moins structurés. Quatre des cinq sols de PRA II présentent de grandes quantités de charbons de bois, majoritairement supérieures à celles des sols de PRA I. De plus, les 179

10 dates obtenues pour PRA II sont très rapprochées ( cal. BP à cal. BP), bien que les charbons datés proviennent de profondeurs différentes (entre 20 et 40 cm). Contrairement au haut du versant (PRA I), il semble que nous ayons sur PRA II une homogénéisation des profils. Cette homogénéisation peut avoir pour cause un remaniement du sol d origines diverses, telles que les avalanches, les chablis et les éboulements (Brown 1977, Brown et Martel 1981, Lutz 1940, 1960 ; Talon et al. 200). Cependant une telle accumulation de charbons sur PRA II permet de penser que l activité anthropique est à l origine du remaniement du sol. Ce remaniement serait la conséquence d une exploitation humaine du versant, touchant plus particulièrement la strate arborée. En effet, la végétation arborée jouant une part active dans les processus de maintien des sols, la disparition ou la raréfaction de celle-ci engendrent une intensification de l érosion et la déstructuration des sols. Ce phénomène s accroît d autant plus que la pente est forte, ce qui est le cas sur PRA II. L enregistrement anthracologique révèle une diversité spécifique supérieure à celle observée actuellement, comme en témoigne la présence de charbon d Abies alba et de Salix. La présence du sapin durant l Atlantique ( cal. BP) à 1980 m d altitude vient appuyer les résultats d études (Fauvart 2006) qui tendent à démontrer que son écologie serait beaucoup plus plastique que ce que l on pensait jusqu alors (Lavagne 1983). Cette plasticité lui permettrait aujourd hui de s installer sur des sites qu on estimait lui être défavorable. Son aire de répartition potentielle serait donc beaucoup plus large que celle qu on lui attribue généralement (Carcaillet et Muller 200). La dominance du mélèze n est pas remise en question, mais le mélézin devait être ponctué de bouquets de pins cembro, auxquels pouvaient s ajouter quelques individus d Abies alba. De plus, la présence de Salix, de petits feuillus et d éricacées, montre que cette forêt mixte était suffisamment ouverte pour permettre le développement d une strate arbustive. La forêt de Praroussin est située entre le fond de la vallée et les prairies pastorales d altitude. On pense donc que la forêt devait être utilisée comme un pré-bois qui servait de pâture intermédiaire aux troupeaux en transit entre le bas de la vallée et les pelouzes d altitude (Brochier 200). Cette fonction nécessite de favoriser la croissance de la strate herbacée. Le mélézin est naturellement favorable à cette croissance car la litière qu il produit n est pas acide et se dégrade vite. De plus, son couvert forestier assez lâche permet à une grande partie de l énergie solaire d atteindre le sol (Didier 2001). Étant donné l état de dégradation des sols, on peut penser que le bas du versant (PRA II) a subi une déforestation massive. Les mélèzes pluricentenaires de PRA II présentent des branches basses et des premiers cernes de croissance très larges coïncidant avec des conditions très favorables tant pour l accès aux ressources hydriques et minérales, que pour l espace (F. Guibal com. pers.). Tout laisse à penser qu ils se sont développés dans un environnement ouvert, propice à une croissance rapide. Vers la fin du Moyen Âge, le paysage du bas du versant devait ressembler à un mélézin très lâche, favorable au pâturage des troupeaux. Aujourd hui, les mélèzes favorisés par ces pratiques peuvent atteindre plus de 600 ans, mais ils sont disséminés au sein d un mélézin plus dense ayant vu le jour à la suite d un changement du mode d utilisation des terres. Le paysage que nous observons aujourd hui a donc été totalement façonné par les pratiques anthropiques. La seule présence de ces vieux individus n est pas un critère de naturalité suffisant. Aujourd hui, avec l abandon des pratiques sylvopastorales (pastoralisme et sylviculture), la dynamique forestière évolue vers une fermeture progressive de l étage sub-alpin. (Motta et Nola 2001, Ali et al. 2004). La dynamique actuelle de la végétation, plus propice au développement du pin cembro (Ali et al. 200), tend à modifier la structure forestière. L actuel mélézin va peu à peu laisser la place à une forêt mixte de mélèze et de pin cembro. Les conditions de croissance des arbres n étant plus celles qui existaient par le passé, elles ne permettront pas le renouvellement des arbres pluricentenaires, qui sont donc appelés à se raréfier, puis à disparaître. Mais aujourd hui, cette structure forestière si particulière a une forte valeur patrimoniale pour les gestionnaires du parc naturel régional du Queyras. Dans le but de maintenir le paysage dans son état actuel, il faudrait relancer les pratiques pastorales. Toutefois, les moyens à mettre en œuvre seraient considérables, pour des résultats incertains.. Conclusion Le but de l étude était de dégager les premiers résultats portant sur l histoire d un vieux mélézin (Praroussin) possédant une structure forestière particulière, au nord ouest de la Haute vallée du Guil (Queyras, Hautes Alpes). Abritant un grand nombre de mélèzes pluricentenaires, la forêt de Praroussin fait l objet d une attention particulière de la part des gestionnaires du parc naturel régional du Queyras. L attention s est portée plus particulièrement sur la naturalité du site, que nous avons évalué en réalisant l analyse des charbons 180

11 Touflan P. et Talon B. - Histoire et dynamique d une forêt subalpine Alpes du Sud, (Queyras) de bois piégés dans les sols de deux parcelles de 0,2 ha. La présence de charbons dans tous les niveaux de prélèvements souligne l importance des incendies dans l histoire de ce versant. Dès la fin de l Holocène (6 000 cal. BP), le versant est dominé majoritairement par Larix decidua et, dont les datations obtenues correspondent avec les différentes successions forestières de l Holocène, définies par les palynologues. La présence de Pinus cembra est datée à l Atlantique ( cal. BP), et Subatlantique ( cal. BP). On peut donc raisonnablement penser qu il était présent sur le versant de façon continue depuis plus de ans. Le mélèze quant à lui domine l ensemble des assemblages anthracologiques, ce qui nous permet de proposer l hypothèse selon laquelle il domine le versant depuis plus de ans. Le cortège forestier qui accompagnait le mélèze se compose de pin cembro, de saule, d éricacées et même de sapin dont la présence a été datée à cal. BP. Les deux parcelles que nous avons étudiées racontent deux histoires différentes. Le haut du versant ne paraît pas avoir connu de phases d exploitations trop intenses. Au contraire, le bas du versant a fait l objet d une exploitation beaucoup plus soutenue, sans doute à l origine du changement de végétation que l on observe à travers les enregistrements anthracologiques. Il ne fait aucun doute que les impacts répétés des pratiques anthropiques (incendies et pâturage) ont façonné le paysage à l échelle du versant, entraînant des dégradations importantes de la couverture pédologique. Depuis l abandon des pratiques pastorales, la capacité de résilience des écosystèmes sub-alpins permet à nouveau l expression de la végétation potentielle. La dynamique actuelle de la végétation tend à modifier la structure forestière et à terme le paysage de Praroussin. Toutefois il n est pas évident de distinguer l effet du changement des modes d utilisation des terres de celui du réchauffement climatique, sur l évolution de la dynamique de la végétation de l étage sub-alpin. L intérêt manifesté par les gestionnaires du parc naturel régional du Queyras pour la forêt de Praroussin ne peut être que patrimonial étant donné que la naturalité du site n est pas avérée. Aujourd hui, la dynamique forestière ne permet pas le renouvellement des très vieux individus et donc à court terme (quelques dizaines d années), le maintien de la structure forestière actuelle n est pas assuré. Il n est pas certain que la relance des pratiques pastorales puisse inverser la tendance. Les mélèzes pluricentenaires de la forêt de Praroussin sont donc condamnés à disparaître. Bibliographie Ali A.A., Guendon J.-L., Terral J.-F., Quinif Y., Roiron P., Végétation holocène et dynamique d une forêt subalpine (Queyras, France) : Étude géomorphologique et paléobotanique de formations travertineuses. Quaternaire, 13, p Ali A.A., Carcaillet C., Guendon J.-L., Quinif Y., Roiron P., Terral J.-F., The early Holocene treeline in the southern French Alps : new evidence from travertine formations. Global Ecology and Biogeography, 12, p Ali A.A., Roiron P., Guendon J.-L., Terral J.-F., Subalpine vegetation dynamics in the southern French Alps during the Holocene : Evidence from plant imprints and charcoal preserved in travertine sequences. Arctic, Antarctic, and Alpine Research. Vol. 36. n o 1, p Ali A.A., Carcaillet C., Talon B., Roiron P., Terral J.-F., 200. L. (arolla pine), a common tree in the inner French Alps since the early Holocene and above the present tree line : a synthesis based on charcoal data from soils and travertines. Journal of Biogeography, 32, p Barbero M., Bonin G., Loisel R., Quézel P., Changes and disturbances of forest ecosystems caused by human activities in the western part of the mediterranean basin. Vegetatio, 87, p Barge H., Ancel B., Rostran P., Guendon J.-L., La mine des Clausis à St-Véran (Hautes-Alpes) : exploitation et aire de réduction du minerai de cuivre d époque préhistorique. In : C. Mordant, M. Pernot, V. Rychner (eds.). L atelier du bronzier en Europe du XX e au VII e siècle avant notre ère. Paris : Actes du colloque International Bronze CTHS. p

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13 Touflan P. et Talon B. - Histoire et dynamique d une forêt subalpine Alpes du Sud, (Queyras) Gavin D.G., Brubaker L.B., Lertzman K.P., Holocene fire history of a coastal temperate rain forest based on soil charcoal radiocarbon dates. Ecology, 84, p Jacquiot C., 19. Atlas d anatomie des bois des conifères. Centre technique du bois, Paris, 2 t. 133 p. Jacquiot C., Trenard Y., Dirol D., Atlas d anatomie des bois des Angiospermes (essences feuillues). Centre technique du bois, Paris, 2 t., 17 p. Juggins S., C 2 User guide. Software for ecological and paleoecological data analysis and visualisation. University of Newcastle, Newcastle upon Tyne, UK 69 p. Lavagne A., Archiloque A., Borel L., Devaux J.-P., Moutte P., Cadel G., La végétation du Parc Naturel Régional du Queyras, commentaire de la carte phytoécologique au 0000 e. Biologie - Ecologie Méditerranéenne, t. X, n 3, p Lemoine M. et Tricart P., Queyras : un océan il y a 10 millions d années. Ed. BRGM - Parc du Queyras, 112 p. Leveau P., Palet-Martinez J.-M., Occupation du sol et pastoralisme de la préhistoire au Moyen Âge sur le versant sud des Alpes françaises. Bilan Scientifique SRA-PACA., p Lutz H.J., Disturbance of forest soil resulting from the uprooting of trees. Yale School For. Bull., 4, 3 p. Lutz H.J., Movement of rocks by uprooting of forest trees. American Journal of Science, 28, p Motta R. et Nola P., Growth trends and dynamics in sub-alpine forest stands in the Varaita Valley (Piemont, Italy) and their relationships with human activities and global change. Journal of Vegetation Science, 12, p Muller S.D., Nakagawa T., Beaulieu J.-L., Court- Picon M., Fauquette S., Genries A., Paléostructures de végétation à la limite supérieure des forêts dans les Alpes Françaises internes. C. R. Biologies, 329, p Nakagawa T., Études palynologiques dans les Alpes Françaises centrales et méridionales : Histoire de la végétation Tardiglaciaire et Holocène. Thèse de Doctorat. Université d Aix-Marseille III. 211 p. Norton T.W., Conservation of biological diversity in temperate and boreal forest ecosystems. Forest Ecology and Management, 8, p Ohlson M. et Tryterud E., Interpretation of the charcoal record in forest soils : forest fires and their production and deposition of macroscopic charcoal. The Holocene, 10, 4, p Ortu E., Reconstruction sur la base pollinique de la dynamique de la végétation Tardiglaciaire et Holocène dans les Alpes maritimes italiennes. Thèse de Doctorat. Université d Aix-Marseille III. 178 p. Ortu E., David F., Caramiello R., Rôle de l homme dans l histoire de la végétation de la vallée Ellero (Alpes maritimes, Italie). C. R. Biologies, 326, p Ortu E., David F., Caramiello R., 200. Effet des paramètres locaux sur le développement de la végétation dans le vallon de St Anna di Vinadio (Alpes Maritimes ; Italie). Ecoscience, Université Laval, Québec, Canada. Ozenda P., 198. La végétation de la chaîne alpine dans l espace montagnard Européen. Masson, Paris, 330 p. Schweingruber F.H., Mikroscopische Holzanatomie Anatomie microscopique du bois Microscopical wood anatomy. Institut fédéral recherches forestières Birmensdorf. Zücher AG, Zug, 226 p. Schweingruber F.H., Anatomie europaïscher Hölzer Anatomy of European woods. Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Birmensdorf. Haupt, Bern und Stuttgart, 800 p. Talon B., 1997a. Évolution des zones supra-forestières des Alpes sud-occidentales françaises au cours de l Holocène ; Analyse pédoanthracologique. Thèse de Doctorat. Université d Aix-Marseille III. 213 p. Talon B., 1997b. Étude anatomique et comparative de charbons de bois de Larix decidua Mill. et de Picea abies (L.) Karst. C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la vie, 320, p Talon B., Carcaillet C., Thinon M., Études pédoanthracologiques des variations de la limite supérieure des arbres au cours de l holocène dans les Alpes Françaises. Géographie physique et Quaternaire, 2, 2, p Talon B., Payette S., Filion L., Delwaide A., 200. Reconstruction of the long-term fire history of an oldgrowth deciduous forest in Southern Québec, Canada, from charred wood in mineral soils. Quaternary Research, 64, p Talon B., Edouard J.-L., Guibal F., Monviso : Mise en réseau des parcs naturels régionaux du massif du Mont Viso. Rapport interne, programme INTERREG III-A Mont Viso. 46 p. 183

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