Gentiane ou plantain – qui l’emportera dans les Alpes, si le climat se réchauffe?

Avec les changements climatiques, les fleurs typiques des Alpes sont menacées d’éviction par leurs concurrentes de plus basses altitudes. Afin de pouvoir étudier le futur des gentianes, edelweiss et autres plantes alpines dans un climat plus chaud, les chercheurs de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL ont transporté par hélicoptère dix tonnes de végétation alpine de 2100 à 1400 mètres d’altitude.

Des gentianes sur l’emballage du beurre, des edelweiss sur les chemises : les plantes alpines font partie intégrante de la culture suisse. Si le climat se réchauffe comme le prévoient les experts, elles pourraient se retrouver en danger. Car leur territoire serait alors envahi d’une part par des insectes herbivores plus nombreux et d’autre part par des plantes plus compétitive dominant les prairies et pâturages de plus basses altitudes comme le plantain lancéolé ou le dactyle pelotonné. Il est à craindre que ces dernières se propagent aux dépens des gentianes et des androsaces – et ce parce qu’elles résistent mieux à la compétition pour la lumière et aux attaques des herbivores.

Le manque de connaissances sur la façon dont évoluera cette lutte d’éviction dans les Alpes a motivé les chercheurs du WSL et de l’ETH Zurich à mettre en place une expérimentation dans le massif de Calanda, près de Coire. En tout, ils ont déplacé de 2100 à 1400 mètres d’altitude 80 mottes d’herbes de 1 m² avec leurs racines, chacune pesant 125 kg ; l’hélicoptère a dû effectuer 20 allers-retours. De plus, les chercheurs ont transplanté les plantes concurrentes de plus basses altitudes au sein des mottes alpines déplacées. «Nous effectuons cela en automne, car les plantes sont moins sensibles aux perturbations», déclare Loïc Pellissier, professeur d’écologie du paysage à l’ETH Zurich et au WSL, qui mène cette étude en collaboration avec le groupe de l’ETH Zurich de Jonathan Levine.

Transplantées dans le climat du futur

Avec la transplantation à 1400 mètres, les plantes alpines sont déplacées dans un climat plus chaud d’environ 3 degrés, comme ce qui est prévu pour la fin du XIX^e siècle si aucune mesure contre les émissions de gaz à effet de serre n’est prise, explique Loïc Pellissier. Elles seront ensuite exposées non seulement à de nouvelles concurrentes, mais également à plus d’insectes herbivores, comme c'est le cas à plus basse altitude. L’expérience qui commence au printemps prochain doit fournir des données inédites sur la réaction de l’écosystème alpin aux changements climatiques.

Dans une étude sur la flore des sommets, les chercheurs du WSL ont pu démontrer à quelle vitesse les plantes migrent en altitude à mesure que le climat change. Ils ont cartographié les plantes de 150 sommets et cols en Suisse et les ont comparées aux données du même lieu datant d’il y a 100 ans. Le résultat : aujourd’hui, on observe une progression de la flore des sommets de 80 mètres vers le haut par rapport à il y a 100 ans.

Une étude précédente laisse à supposer qu’un mauvais moment attend les petites plantes de montagne. En 2012, les collègues de Loïc Pellissier de l’ETH Zurich ont déjà transplanté des mottes de plus petite envergure de 2000 et 2600 mètres d’altitude à 1400 mètres. Ils ont constaté que face à leurs concurrentes poussant rapidement, les plantes alpines avaient du mal à s’épanouir. L’expérimentation n’avait cependant pas déterminé la cause – elles avaient peut-être subi les attaques de nouveaux insectes herbivores.

La nouvelle expérimentation a l’avantage par rapport aux précédentes d’examiner séparément les différents facteurs de cette lutte d’influence. De plus, les chercheurs n’ont pas à attendre 100 ans pour avoir les résultats, car le processus expérimental permet d’accélérer l’arrivée de ces nouvelles interactions entre les espèces alpines et celles de plus basse altitude.

Des insectes dans un aspirateur

Sur la première partie des mottes transplantées, les chercheurs lâchent dans des cages la communauté d’insectes de 1400 mètres comparée à celle de 2100 mètres. Ils les attrapent avec un aspirateur spécialement construit pour cela. Dans une autre partie, l’environnement racinaire des mottes alpines est enrichi avec des solutions de sol des deux sites. Les chercheurs supposent en effet que les plantes de plus basses altitudes peuvent avoir une longueur d’avance grâce aux champignons et aux micro-organismes du sol.

Des scientifiques de l’université de Lausanne et de l’université de Grenoble conduisent la même expérimentation dans d’autres lieux dans les Alpes. Ainsi, les chercheurs peuvent analyser les données des différents lieux et les comparer. «L’expérimentation dans le massif de Calanda doit durer au minimum 10 ans» explique Loïc Pellissier. «Nous voulons mieux comprendre la dynamique du processus d’éviction et savoir à quelle vitesse il se déroulera.»