Comment les zones humides d’altitude changent avec le climat

Le CREA Mont-Blanc fait désormais appel à l’imagerie satellitaire pour étudier l’évolution des zones humides de montagne. Cette approche novatrice couplée aux observations de terrain permet de mieux comprendre l’adaptation de la biodiversité de ces milieux naturels au changement climatique. Auteur de l’étude, Brad Carlson, vous en dit plus sur ce projet qui a pu voir le jour grâce au soutien de partenaires publics et privés, parmi lesquels la Fondation Terre d’Initiative Solidaire et la Fondation Caisse d’Epargne Rhône-Alpes.

Des étudiants de l’Université de Colorado Boulder Masters of the Environment Program sur le terrain pour valider les modélisations des zones humides réalisées à partir des données satellitaires. Photo: CREA Mont-Blanc

Comment le changement climatique affecte-t-il les zones humides d’altitude ? Alors que les Alpes ont connu dans les dernières décennies une augmentation de la température moyenne de 2 °C, une diminution de la durée d’enneigement de 4 à 5 semaines et une intensification des canicules estivales, le CREA Mont-Blanc a étudié la réaction de ces milieux naturels à ces évolutions tendancielles. Les résultats de ce projet de 3 ans portant sur 95 zones humides des environs de Chamonix situées entre 1800 m et 2600 m d’altitude ont été présentés dans un rapport publié fin 2019. « Nous nous sommes intéressés aux mares, qui peuvent être temporaires et sont particulièrement dépendantes de l’apport en eau des bassins versants, explique Brad Carlson, chargé de recherche au CREA Mont-Blanc. Nous avons eu de la chance parce que les trois années étudiées, 2016, 2017 et 2018, étaient très contrastées en termes de durée d’enneigement, de précipitations et de température estivale par rapport aux 30 dernières années. Et avec 2017, on a une année représentative des conditions extrêmes qui pourraient devenir la moyenne. »

Observer le cycle hydrologique tout au long de l’année

Une mare asséchée sur le site de Loriaz, à 1900 m d’altitude.
Photo: CREA Mont-Blanc

Pour estimer la quantité d’eau présente dans ces mares, une nouvelle approche méthodologique utilisant les données de télédétection a été expérimentée. « Grâce au satellite Sentinel-2, qui passe tous les 5 jours, nous avons pu détecter l’eau et observer le cycle hydrologique tout au long de l’année, y compris durant les périodes d’enneigement. En comparant les surfaces en eau sur les 3 années, nous avons constaté que les mares étaient significativement plus asséchées durant l’été 2017. Or, cette année s’est caractérisée par un enneigement beaucoup plus faible et des chaleurs caniculaires l’été, réduisant la présence de névés persistants dans le haut des bassins versants », poursuit Brad. Le premier enseignement de l’étude est donc que sur les sites et les années d’étude concernés, l’enneigement et les températures estivales influent beaucoup plus sur la présence d’eau que les précipitations. 

Quel impact sur la flore et la faune

L’autre aspect du projet consistait à mesurer l’impact de la diminution du volume d’eau ou du risque d’assèchement sur la flore et la faune présente dans les zones humides. Là encore, l’analyse des données satellite a permis de comparer la productivité de biomasse végétale sur les trois années, sans mettre en évidence de différence notable. « Notre hypothèse, qui reste à vérifier, est que même durant un été très sec, le sol de ces zones reste relativement humide et favorable à la végétation, analyse Brad. Mais à plus long terme, ces conditions plus sèches pourraient entraîner un remplacement de la flore spécifique des zones humides par des plantes généralistes plus compétitrices. C’est une problématique que nous n’avons pas abordée dans l’étude mais qui est une conséquence possible. » 

Du côté de la faune, le CREA Mont-Blanc a pu croiser ces données de télédétection avec les résultats du suivi phénologique de la grenouille rousse. L’étude montre, quand les conditions sont plus sèches, comme en 2017, à la fois une extension du cycle de reproduction de la grenouille liée à un déneigement plus précoce, et une plus grande mortalité des têtards due à l’assèchement du milieu. Dans un contexte de changement climatique, les conditions risquent de devenir moins favorables pour les amphibiens dans ces milieux.

Un observateur bénévole, Guillaume Bellissent, utilise son drone pour valider sur site la surface en eau d’une mare.
Photo: Guillaume Belissent
Ponte de grenouille rousse au printemps à Loriaz.
Photo: White Triangle Agency

Une première étape

Pour réaliser cette étude, le CREA Mont-Blanc a pour la première fois mis en œuvre cette nouvelle méthode associant télédétection et observations de terrain. « La démarche que nous proposons est de faire un suivi automatisé à l’échelle régionale pour comparer l’hydrologie de ces milieux d’une année sur l’autre sur l’ensemble des sites, et ensuite d’avoir des observations régulières sur le terrain en complément. Il y a des microphénomènes comme l’assèchement très localisé ou le stade de croissance des têtards qu’on ne pourra jamais mesurer par satellite ! Maintenant que l’outil est en place, c’est quelque chose que nous ferons en routine », conclut Brad. Ce premier projet a été mené avec l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse, avec le soutien essentiel de plusieurs partenaires institutionnels et d’acteurs privés comme la Fondation Terre d’Initiatives Solidaires (fondation de SUEZ en Auvergne-Rhône-Alpes) et la Fondation Caisse d’Epargne Rhône-Alpes. Non seulement ces partenariats ont rendu possible la mise en œuvre de notre approche innovante, mais ils créent de nouvelles opportunités pour enrichir notre communauté et échanger plus largement encore sur les enjeux du changement climatique et de la biodiversité. Les résultats de cette étude serviront de base pour aller plus loin, et notamment pour mettre en place des indicateurs permettant de mettre en place un plan de gestion des zones humides de la vallée de Chamonix. 

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