La modélisation bioclimatique des vallons froids dans le Nord-Est de la France

Responsable scientifique : Jean-Luc Dupouey (UMR 1434 SILVA)

Partenaires Labex : Anna Schmitt, Sandrine Chauchard et Vincent Badeau (UMR 1434 Silva)

Collaborations : Christophe Randin (Université de Lausanne, Département Ecologie et Evolution)

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Contexte — Les plateaux du Nord-Est de la France recèlent des microrefuges climatiques froids très dispersés, situés dans des vallées encaissées. Ces reliefs particuliers, appelés « vallons froids », présentent des habitats spécifiques de haute valeur environnementale, liés à la présence de microclimats contrastés qui coexistent sur de courtes distances. Les microclimats des vallons froids sont découplés du climat régional. Sur les versants exposés au sud, le climat est sub-méditerranéen alors que sur les versants nord et dans le thalweg, le climat est sub-montagnard. Par conséquent, les vallons froids présentent de grandes variations de climat à courte distance (inférieure à 100 m) et constituent des microfuges pour les espèces adaptées au froid ou les espèces thermophiles. Ainsi, ils pourraient contribuer à atténuer les effets du changement climatique, mais sont également menacés de régression.

Objectifs — Pour mieux les protéger, nous devons améliorer notre connaissance de leur localisation et caractériser finement leur végétation et leur microclimat en relation avec la topographie. Plus largement, les vallons froids offrent des études de cas idéales et appropriées pour i) comprendre la base climatique de la distribution des habitats des reliques et / ou des espèces végétales spécialisées et ii) tester et affiner les modèles de distribution des espèces / communautés.

Démarche — Dans un premier temps, nous développerons un cadre de modélisation afin de détecter la distribution des vallées froides dans le paysage en utilisant un ensemble de variables topographiques : pente, aspect, confinement, position topographique et géologie. Dans une seconde étape, nous générerons un ensemble de prédicteurs climatiques améliorés pour les modèles de distribution d’espèces et de communautés afin de mieux prédire les variations spatiales et temporelles des conditions locales et micro-climatiques dans les vallées froides. Pour cela, nous allons d’abord reconstruire la variation temporelle à long terme de la température et de l’humidité sur des sites avec des enregistreurs récents de température et d’humidité et par modélisation. La variabilité reconstruite de la température et de l’humidité seront ensuite interpolées spatialement en utilisant des techniques de régression multiple. Dans une troisième étape, le rayonnement solaire et les mouvements d’air froid seront introduits dans les modèles pour les affiner. Enfin, ce nouvel ensemble de variables prédictives sera testé dans des modèles de distribution d’espèces et de communautés.

Résultats et impacts attendus — Fournir de meilleurs outils pour l’identification des sites potentiels de présence d’espèces rares, et ainsi aider les programmes de conservation. Anticiper la distribution future de ces microclimats rares et des habitats associés dans un contexte de changement climatique, et aider ainsi à adapter la gestion de ces sites à haute valeur de conservation.