Écosystèmes sensibles de haute montagne

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Les lacs et les tourbières de haute montagne sont des éléments emblématiques du paysage pyrénéen, très vulnérable face au changement climatique et à l'augmentation de la pression anthropique. Dans les Pyrénées, plus d'un millier de lacs de haute montagne ont été inventoriés, la plupart sont situés entre 2000 et 2500 m d'altitude. Au total, il y a 90 lacs dont la profondeur est supérieure à 25 m, dont 47 dépassent 40 m. Les tourbières sont des écosystèmes caractérisés par l'accumulation de matière végétale organique dans des conditions de saturation hydrique. Dans les Pyrénées, la plupart sont de type «fen» et sont alimentés par les précipitations, les eaux de surface et/ou les eaux souterraines. Leur formation dépend de la topographie et des conditions climatiques et hydrologiques. La majorité des tourbières pyrénéennes se sont formées après la déglaciation et ont continué à accumuler de la matière organique jusqu'à aujourd’hui. Il n'y a pas d'inventaire exhaustif et récent des tourbières dans les Pyrénées, bien qu'elles soient moins nombreuses que dans d'autres montagnes au climat atlantique.

Les caractéristiques de ces lacs et des ces tourbières (haute altitude, rayonnement solaire et sensibilité aux UV, ultra-oligotrofie en raison de la faiblesse en nutriments, températures basses, présence d'une couche de glace pendant plusieurs mois, etc.) les rendent très sensibles au changements climatiques (changements dans les régimes de température et de précipitations, les vents, etc.). A ce titre, ils sont «sentinelles» des changements en cours dans la région pyrénéenne et en particulier de ceux qui affectent leurs bassins versants. Ils constituent également nos plus vieilles archives écologiques car ils stockent et enregistrent dans leurs sédiments les changements des processus biotiques et abiotiques survenus au cours des derniers millénaires.  Pendant des millénaires, ces écosystèmes ont entretenu une biodiversité complexe, servi de puits de carbone et fourni des ressources en eau, des habitats pour le pâturage et sont également depuis peu valorisés pour le tourisme. Au cours des dernières décennies, l'économie de nombreuses zones de montagne est devenue de plus en plus dépendante des activités touristiques liées aux sports d'hiver et à la randonnée estivale.

Certains objets emblématiques de la haute montagne tels que les glaciers, les lacs d’altitude, les tourbières et les écosystèmes subalpins sont désormais des éléments dynamiques des économies locales et font l’objet de diverses mesures de protection et de conservation au niveau des territoires pyrénéens. La haute montagne est le château d'eau, la centrale électrique et le terrain de jeu de tous les territoires pyrénéens, dans une région où les besoins en ressources hydriques et énergétiques pour la consommation agricole et humaine sont croissants. La conservation de ces écosystèmes dans le cadre d'un développement durable de la montagne est un défi et une opportunité pour prendre conscience des effets du changement global sur des territoires considérés comme faiblement impactés.

Impacts prévisibles sur les lacs

Sur tous les massifs montagnards de la planète, les zones de haute altitude sont des zones où les scénarios futurs prédisent une forte incidence du changement climatique. Les principaux effets escomptés sur les lacs et les tourbières de haute montagne sont liés à l'altération des caractéristiques physico-chimiques et biologiques en réponse à des variations de la disponibilité de l'eau et une élévation des températures. Cette hausse des températures influe non seulement sur le réchauffement de l'eau mais aussi sur la durée de l’englacement et de la couverture neigeuse dans le bassin versant. Les changements dans le cycle de gel/dégel auront également des effets sur l'abondance de certaines communautés et sur la composition chimique des eaux (alcaline).

Des changements de l'état trophique des lacs de haute montagne ont été détectés dans la plupart des montagnes du monde. Ils sont associés à des changements dans le régime thermique et des vents causés par le changement climatique. L’impact du changement climatique sur les écosystèmes pyrénéens est principalement associé à des changements dans les régimes de température et il est très probable que cet effet augmentera à l'avenir. Certains modèles prédisent que les températures de l'eau de surface des lacs pourraient augmenter de plus de 10°C au cours du XXIe siècle, dépassant ainsi les variations enregistrées au cours des 11.700 dernières années (Holocène).

Il ne faut pas oublier qu'en plus des lacs et des tourbières, il existe des communautés végétales strictement inféodées aux zones humides ou aux zones nivales, ainsi que de nombreuses espèces boréo-alpines localisées à la limite de leurs aires de distribution qui les rendent particulièrement vulnérables aux changements thermiques ou pluviométriques. Il existe également d'autres effets indirects du changement climatique provenant de la fusion des glaciers et des sols gelés en permanence (pergélisol) : en particulier la libération de métaux traces ou de polluants organiques persistants mais également la mobilisation accrue de la matière organique et des polluants associés.

Ces impacts dus à la variabilité climatique se superposent à ceux causés par les activités humaines. Les lacs des Pyrénées, malgré leur éloignement, ont subi des impacts anthropiques importants au cours des derniers millénaires : les dépôts anciens de métaux lourds remontent à l'époque romaine et les déforestations et la pression pastorale ont été intenses dans la plupart des bassins versants depuis l’époque médiévale. L'introduction de poisson est aussi une pratique ancienne dont les prémices remontent au Moyen Âge. Au cours du XXe siècle, les principaux impacts ont été la construction de barrages hydroélectriques et l'augmentation du tourisme et des infrastructures liées aux sports d'hiver et au tourisme estival.

Impacts prévisibles sur les tourbières

Le principal impact attendu sur les tourbières est leur dégradation due à la perte de terres inondées et à la réduction des zones humides. Ces changements affecteront la capacité de ces écosystèmes à stocker du carbone, à réguler la quantité et la qualité de l'eau et à sauvegarder la biodiversité, entraînant une perte de services écosystémiques.

Les changements hydrologiques affecteront à la fois l'accumulation et la décomposition de la tourbe ce qui pourraient augmenter les émissions de gaz à effet de serre. L'élévation altitudinale de la limite de la forêt peut entraîner une reforestation des tourbières ouvertes, entraînant une réduction de l'albédo et un renforcement positif du réchauffement de la planète. Une augmentation de la torrentialité peut également augmenter une érosion des tourbières qui peut en outre être amplifiée par leur drainage et le surpâturage. Les effets combinés du changement climatique et des changements hydrologiques locaux auront des conséquences importantes sur la répartition et l'écologie des biocénoses de tourbières. Les activités humaines pourront accentuer cette vulnérabilité, en particulier le drainage, le brûlage ou le surpâturage.

Défis contemporains

L'impact du changement climatique sur les lacs et les tourbières de haute montagne est encore difficile à distinguer de ceux induits par les effets des activités humaines (tourisme, dépôt des éléments nutritifs, l'utilisation des ressources en eau, etc ...). Bien que l'impact humain semble prépondérant, l'augmentation de la température peut mettre ces écosystèmes sensible de haute montagne en situation de vulnérabilité en soumettant les communautés biologiques à des niveaux de stress plus élevés.

Le manque d'information détaillée sur ces écosystèmes (des inventaires détaillés pour quantifier les processus biogéochimiques) et l'absence de longues séries chronologiques nous empêche de connaître la résilience de ces systèmes de montagne face aux pressions du changement climatique et anthropique.  Pour gérer les effets des changements climatiques - et des activités humaines - dans les lacs et les tourbières pyrénéennes il est nécessaire de planifier un suivi à long terme qui seul permettra de mieux comprendre les processus complexes qui se déroulent dans ces écosystèmes et ainsi de réduire les incertitudes des modèles et d’améliorer notre capacité à poursuivre des politiques de gestion durable.

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