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Vulnerability of Mediterranean Basin Vulnerability of Mediterranean Basin ecosystems to climate change and ecosystems to climate change and

invasion by exotic plant speciesinvasion by exotic plant species

Le Guilloux Mélanie UE 41 - M2R - BIOECO 2007

Gritti et al. Journal of Biogeography 2006

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Problématique:

Quelle évolution de l’invasibilité avec le changement global et selon les sites (Est vs Ouest du Bassin) ?

Bassin Méditerranéen = hot spot de biodiversité

Invasions biologiques

Composition et fonctionnement des écosystèmes modifiés

Caractéristiques des habitats

envahis

« Prédispositions » du Bassin

Méditerranéen

1/Contexte général

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2/Méthodes : Territoires étudiés

Cinq sites insulaires :

Corse et SardaigneLesbos

CrêteMajorque

Flore diversifiée, endémisme de 50 à 59 % = intérêt conservation +++

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2/Méthodes

A/ Construction du modèle prédictif

C/ Rôle des perturbations

B/ Les types invasifs

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Modèle prédictif

2/Méthodes : Construction du modèle

Description des écosystèmes: Biogéochimie et biogéographie des types fonctionnels, dynamique des

populations (compétition entre types)

Données climatiques

Perturbations

Caractéristiques des espèces : Types fonctionnels

Établissement

Aire de la feuille LAI

Croissance

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2/Méthodes : Construction du modèle

Une cellule = une combinaison de types fonctionnels en mélange

Végétation décrite par son stade successionnel et sa physionomie

(surface recouvrement…)

Chaque cellule soumise à 2 scénarios : A1Fi et B1 (GIEC Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat)

1 cellule ~ 100 patchs

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2/Méthodes

A/ Construction du modèle prédictif

C/ Rôle des perturbations

B/ Les types invasifs

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2/Méthodes : Construction du modèle systémique

Types fonctionnels :

Choix selon : physionomie, phénologie, limites bioclimatiques, et réponses aux perturbations. ( Sitch, 2003 )

4 arbres natifs + 1 invasif

1 herbacée native + 1 invasive

2 arbustes méditerranéens natifs

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2/Méthodes : Les types invasifs

Comment modéliser l’introduction d’espèces invasives dans les écosystèmes?

Ailanthus altissima

Amaranthus retroflexus

Espèce en C4 : avantagée sous climat chaud et sec

Envahissante transformatrice ( allélopathie )

Pionnière ( héliophile )

« Date d’introduction » dans le modèle = 1960 ( explosion du tourisme )

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2/Méthodes

A/ Construction du modèle prédictif

C/ Rôle des perturbations

B/ Les types invasifs

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2/Méthodes : Rôle des perturbations

Postulat :

Perturbation = modification de la distribution des ressources

Transformation +/- grande de la composition spécifique

Modification des interactions compétitives

en place

Espèces invasives : pionnières = bonnes

compétitrices

Une cellule = 2 régimes de perturbation : tous les 3 ou 40 ans.

( Répartition stochastique )

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3/Principaux résultats

Corse et SardaigneLesbos

Crête

Majorque

OUEST EST

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3/Principaux résultats : Climat et invasions

Effet du climat

Climat + invasions

Effet des invasions

Majorque

Montagne Corse

Lesbos

Similarités Est / Ouest

Est : plus vulnérable

Est : plus vulnérable

Introduction des invasives

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3/Principaux résultats : Perturbations et invasions

Tous les 3 ans

Tous les 40 ans

Crête

Montagne Corse

Majorque

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4/Discussion

Climat et invasions :

Seul, le climat ne change pas les compositions sauf en montagne.

L’association « climat – invasions » est explosive, les invasives étant mieux adaptées aux climat chauds et secs.

Températures Remplacement des espèces tempérées

par des espèces thermophiles plus adaptées :

ex: Espèces en C4Taux de croissance plus

élevé

Réponses différentes à l’Ouest et à l’Est : climats ≠

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4/Discussion

Perturbations et invasions :

Invasives très bonnes compétitrices en milieu perturbé (forts taux d’établissement, croissance / absence d’arbres due au turnover…)

Elles modifient la disponibilité des ressources : Incidences même dans des environnements peu perturbés.

Fréquence de perturbation : détermine l’amplitude de l’invasion.

Progression d’une invasion :

D’abord en relation avec la composition initiale de l’écosystème (perturbé ou non)

Puis avec les conditions environnementales locales (Contrastes montagne vs côte / climat sec vs plus humide).

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4/Discussion

Limites de l’étude :

Limites intrinsèques au modèle : Inévitables simplifications .

- Seulement 2 taux de perturbation ≠ de la réalité.

- Scénarios climatiques à affiner en relation avec les rapports du GIEC.

Conséquence = Peut-être une mauvaise estimation des impacts (étude préliminaire)

Limites de l’étude :

- Faible résolution géographique (densités de population : importance concernant les perturbations)

- Date et raison d’introduction des invasives.

- Travaux sur milieux insulaires ( Péninsules ? Comparaison avec milieux continentaux ?) Généralisation pour les autres reliefs continentaux ?

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Merci de votre attention !