Impact du changement climatique récent sur les aires de répartition des espèces végétales Emilien Kuhn Directeur de thèse : Jean-Claude Gégout
Plan de la présentation Introduction - Contexte 1. Objectifs spécifiques 2. Evolutions prédites et observées 2.1. Modèles de distribution 2.2. Adéquation des prédictions et des observations 2.3. Conclusions (actuelles) Perspectives 2
Contexte Changements globaux : Cycles biogéochimiques (N, C, etc.) Climat (températures, évènements extrèmes) Utilisation des sols (agriculture, urbanisation) Réchauffement climatique : déplacements des espèces : Latitude : vers le nord Altitude : vers le haut Anomalies de températures moyennes annuelles [1900 2011] 3
Contexte introductif Modification de la composition des communautés végétales. Suivi partiel du climat en montagne, pas en plaine. Bertrand et al., 2011 Remontée moyenne en altitude de 65 m pour 171 espèces. Lenoir et al., 2008 Quel est l'impact du changement climatique récent sur les aires de répartition des espèces végétales forestières? 4
1. Objectifs spécifiques Déterminer l'évolution, depuis 2005, de la distribution altitudinale des espèces végétales forestières dans les montagnes françaises Analyser l'évolution de la fréquence des espèces sur le territoire français au cours des 50 dernières années Analyser séparemment les phénomènes de colonisation et de déclin aux marges hautes et basses des aires de répartition des espèces Associer les phénomènes de colonisation et de déclin à des évolutions des paramètres environnementaux 5
2.1. Modèles de distribution des espèces Le changement climatique récent induit-il des modifications des aires de répartition des espèces? Analyser les potientelles évolutions d aires de répartition à l échelle de l aire complète Le principe : Comparaison des aires de répartition à 2 périodes distinctes : 1960-1985 et 1986-2010 Modèle de distribution calibré sur les données floristiques et écologiques de la période ancienne (1960-1985) Le modèle est ensuite projeté à l aide des données écologiques correspondant à la période récente (1986-2010) On peut donc observer l évolution prédite des aires de répartition des espèces (et comparer les prédictions aux données floristiques de la période récente!) 6
2.1. Modèles de distribution des espèces Le changement climatique récent induit-il des modifications des aires de répartition des espèces? La méthode : Modèliser la niche écologique des espèces Méthodes testées : GLM et GAM Jeux de variables testés : Tmoy janvier, Tmoy annuelle, BH juillet, ph et C/N Tmoy annuelle, DE été, ph et C/N, hydromorphie temporaire et permanente Seules températures et précipitations varient entre les périodes Données : présences/absences des espèces (Sophy et EcoPlant) : 6 292 placettes 7
2.1. Modèles de distribution des espèces 8
2.1. Modèles de distribution des espèces 348 espèces : AUC min = 0,66 AUC moyen = 0,86 AUC max = 0,99 Quelques exemples 9
2.1. Modèles de distribution des espèces Concept de modification de la distribution des espèces 10
2.2. Validation des prédictions Est-ce que les évolutions prédites concordent avec les observations? Observation de l évolution de la fréquence des espèces en fonction des prédictions : zone de régression, stabilité et colonisation Placettes spatialement appariés pour chacune des périodes (6 292) Distance < 50 km Différence d altitude < 500 m 11
2.2. Validation des prédictions Est-ce que les évolutions prédites concordent avec les observations? Observation de l évolution de la fréquence des espèces en fonction des prédictions : zone de régression, stabilité et colonisation 12
2.2. Validation des prédictions Est-ce que les évolutions prédites concordent avec les observations? 13
2.3. Conclusion Des évolutions importantes des aires de répartition sont prédites Globalement les fréquences valident les prédictions Mais il y a une forte variabilité entre espèces Les zones d évolution représentent (souvent) peu de présences des espèces Travail en cours : Amélioration des données : mise à jour des bases et nomenclature Travail sur l échantillonnage : prise en compte de la richesse spécifique, de l homogénéité du milieu Analyser l évolution par affinités biogéographiques des espèces : continentales, atlantiques, montagnardes, méditerranéenes, ubiquistes 14
Perspectives Sur le travail présenté : Refaire les analyses avec les nouvelles données Fixer la méthode (échantillonnage des placettes, sélection des variables) Pour la suite : Mieux définir et mettre en évidence les phénomènes à l origine des modifications des aires de répartition : colonisation et mortalité Comprendre quels facteurs écologiques sont à l origine de ces phénomènes Explorer la notion d équilibre avec le climat 15
Merci pour votre attention!