ZONE ATELIER ALPES (ZAA)

A. Lien entre dynamique globale et dynamique régionale du climat, impact sur le cycle de l’eau, notamment le stock nival et les ressources en eau estivales

Positionnement par rapport aux 3 axes majeurs visés par la ZA

• Ecosystèmes subalpins fauchés, pâturés ou abandonnés (landes) ; biodiversité et fonctionnement biogéochimique.
• Usages : pastoralisme, forêt, tourisme (hiver / été), conservation.
• Climat : subalpin, à l’intersection de trois grandes influences climatiques (pluviométrie variable au sein du site) ; effets des variations d’enneigement et de la sècheresse estivale sur les ressources en eau, sur les pratiques agricoles, sur le tourisme (enneigement artificiel, équilibres économiques) et sur les objectifs des programmes de conservation.

Problématique générale

L’objectif de ce travail est d’étudier les principales variations éco-climatiques associant précipitations, températures et phénologie végétale à l’échelle des Hauts Plateaux, en périodes hivernale et en période estivale.

La zone d’étude étant à la jonction de plusieurs domaines climatiques pour lesquels les scénarios climatiques régionalisés prévoient des évolutions contrastés, un suivi rapproché des facteurs et des termes du bilan climatique est particulièrement intéressant sur cette zone pour : i) détecter des tendances ; ii) valider les modèles ; iii) appréhender à l’échelle d’un territoire la manifestation concrète des modifications des forçages climatiques régionaux et globaux (modifications du cycle saisonnier, de la variabilité interannuelle, de l’organisation spatiale). Par ailleurs le laboratoire porteur disposant d’une forte expérience en métrologie le site du Vercors est utilisé comme plate-forme test pour :

• tester de nouveaux capteurs à vocation de monitoring climatique (radar bande X, radiomètre bande C)
• tester de nouveaux systèmes d’acquisition ou de transmission de données
• impliquer les partenaires acteurs du territoire dans le monitoring environnemental.

Dispositifs d’observation et d’expérimentation

Engagée depuis 2004, une phase d’instrumentation et d’acquisition automatique de données météorologiques permet de dresser un premier bilan à l’échelle de l’espace préservé constitué par la Réserve Naturelle des Hauts Plateaux du Vercors. La première station météorologique a été installée sur la propriété du Conseil Général de l’Isère, au coeur de la réserve (toponyme Près de Gerland). Ce choix s’explique d’une part par la recherche d’une bonne accessibilité (faible distance pédestre d’une voie carrossable) afin de transporter facilement les différents matériels pour la construction du parc de mesures (enclos et instruments) et, ensuite, de pouvoir s’y rendre aisément pour les phases régulières de maintenance. D’autre part, situé à 1510 mètres d’altitude sur un espace ouvert associant pelouses et futaies de résineux, Gerland est également représentatif des Hauts Plateaux, tout en étant suffisamment éloigné des points culminants de la ligne de crête orientale. Installé en septembre 2004, le parc de mesures est opérationnel depuis le 10 octobre 2004 et archive les données via une centrale Campbell Scientific CR23X alimentée par panneau solaire couplé à une batterie de 24 Ah. Les instruments comprennent un pluviomètre à pesée OTT (avec un système de chauffage), un moniteur de vent (vitesse et direction) Young, un capteur d’humidité et de température de l’air Vaisala HMP45, un bilan-mètre Kipp & Zonen CNR1 mesurant le rayonnement solaire incident et réfléchi dans la gamme 0,3-3 µm ainsi que le rayonnement infrarouge reçu de l’atmosphère et réémis par le sol dans la gamme 5-42 µm (ces quatre composantes permettent d’estimer le rayonnement net reçu par le sol), un capteur ultrasonique de hauteur de neige SR50, et trois capteurs de température (thermocouples type T) placés dans le sol à 5, 15 et 30 cm de profondeur. L’acquisition automatique est réalisée à un pas de temps de 3 minutes alors que le stockage des valeurs moyennes s’effectue toutes les 30 minutes (recalé à toutes les 15 minutes depuis le 23 septembre 2005). En outre, depuis décembre 2005, un système de télétransmission des données via le réseau GSM a été ajouté, afin d’automatiser la consultation et l’archivage des données.

Afin de renforcer l’instrumentation de la Réserve et de tenir compte de son allongement méridien (sur environ 31 km) pour mieux évaluer les différences climatiques régionales, la recherche de deux nouveaux sites a été entreprise fin 2005. Deux nouvelles stations (avec centrale d’acquisition de type Campbell CR510) sont finalement installées en décembre 2005 sur les sites de Darbounouse (44°58’42’’N – 5°28’48’’E ; 1350 m) en forêt domaniale, et du Jardin du Roi (44°46’16’’N – 5°31’16’’E ; 1740 m) sur la propriété du Conseil Général de la Drôme, les données étant collectées par télétransmission.

Complété par des chroniques régionales réparties autour des plateaux, ainsi que par une collection de données satellitaires (SPOT-Végétation), l’objectif de ce travail est d’établir les principales variations éco-climatiques associant précipitations, températures et phénologie végétale à l’échelle des Hauts Plateaux, particulièrement en période estivale.

Disciplines impliquées

climatologie, géographie, hydrologie, métrologie

Partenaires

Laboratoires de recherche LTHE, LECA, CEMAGREF, PACTE-Territoires (IGA), COSTEL (Rennes)

Acteurs du territoire Parc Naturel Régional du Vercors, Réserve Naturelle des Hauts Plateaux du Vercors, ONF.

B. Dynamiques des pelouses, des landes et de la pinède de Pin à crochets (Pinus uncinata L.) sous l’influence du pâturage ovin et des modifications de pratiques pastorales et des changements climatiques. Conséquences pour la biodiversité sur la Réserve Naturelle des Hauts Plateaux du Vercors.

Positionnement par rapport aux 3 axes majeurs visés par la ZA

• Ecosystèmes subalpins pâturés (pelouses, landes, pinède), biodiversité, dynamique et fonctionnement biogéochimique.
• Usages : pastoraux, forestiers, touristiques.
• Climat : subalpin, précipitations élevées mais sur substrat calcaire karstique, influences méditerranéennes.

Problématique générale

Sur la Réserve Naturelle des Hauts-Plateaux du Vercors la dynamique des boisements naturels de Pin à crochets sur ce territoire soumis à un pâturage ovin séculaire tend, dans un contexte d’évolution de l’agriculture et des activités pastorales (notamment dans un contexte de risque de prédation) et forestières, à la fermeture de l’espace et au repli des activités pastorales sur des surfaces privilégiées du fait de la proximité des équipements. Il s’ensuit des conséquences diverses sur la dynamique des écosystèmes et de la biodiversité de la Réserve qui peuvent par ailleurs être fortement modulées par les changements climatiques en cours.

Dispositifs d’observation et d’expérimentation

• un dispositif expérimental de 20 ans localisé sur un alpage de la réserve,
• des investigations sur l’ensemble du territoire de la réserve (17 000 ha),
• un nouveau dispositif sur la structuration spatiale et l’hétérogénéité de la diversité en alpage à l’échelle des communautés végétales,
• un nouveau dispositif expérimental centré sur le fonctionnement biogéochimique de l’écosystème.
• Un dispositif de 6 placettes permanentes mises en place il y a 10 ans pour le suivi de la dynamique forestière en Pessière (mesures dendrométriques et suivi du bois-mort).
• Trois niveaux d’analyse sont investigués : un ensemble de stations, une unité pastorale de référence, l’ensemble de la Réserve.

Disciplines impliquées

écologie des communautés végétales, biogéochimie, écologie du sol, écologie microbienne, agronomie, foresterie. Partenaires :

Laboratoires de recherche Cemagref, LECA, Laboratoire d’Ecologie Microbienne (LEM) CNRS/UCB Lyon 1/INRA

Acteurs du territoire Réserve des Hauts Plateaux du Vercors, Parc Naturel Régional du Vercors, Conseil Général de l’Isère ; Conservatoire Botanique de Gap Charance, Fédération des Alpages de l’Isère (FAI), l’ONF.