9-pollen marqueur du changement climatique GO

CCROM Autrans 20-21 octobre 2009

1

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Pollen : marqueur du changement climatique

Gilles Oliver

2/26

SOMMAIRE

• INTRODUCTION

• EVOLUTION DE LA FEUILLAISON ET DE LA POLLINISATION

• EVOLUTION DES TEMPERATURES

• RELATION ENTRE TEMPERATURES ET DATES DE DEMARRAGE

• EVOLUTION DEPUIS 2003


2

3/26

• Apparition des stades phénologiques dépend :

– de l’espèce facteurs héréditaires

– du milieu conditions climatiques

• En zone tempérée : température = facteur déterminant

hausse des températures impact sur la phénologie

PHENOLOGIE

• Etude de l’apparition d’évènements périodiques chez les plantes ou les animaux

Stades phénologiques

Introduction

• Feuillaison

Pollinisation

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CHANGEMENT CLIMATIQUE

� Hausse des températures� Fonte des glaces � Elévation du niveau de la mer� Etc…

Objectif :

montrer par une étude sur le bouleau et le chêne que le

changement climatique a un impact sur leur phénologie

Ne fait plus aucun doute

Principalement dû aux activités humaines

Introduction


3

5/26

• Météorologue du 19ème siècle

• Observations phénologiques animales et végétales dont

le chêne et le bouleau

• Espèces observées :

� Bouleau Pubescent (betula alba)

� Chêne Pédonculé (quercus pedunculata)

• Stade phénologique : FEUILLAISON

ALFRED ANGOT Introduction

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RNSA Introduction

• Réseau National de Surveillance Aérobiologique

• Large base de données sur le bouleau et le chêne

Données polliniques et pas de feuillaison

• Stade phénologique : POLLINISATION

Comparaison feuillaison 1880-1890 et pollinisation 1991-2009


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FEUILLAISON - POLLINISATIONEvolution

de la feuillaison

et de lapollinisation

• Détermination de l’écart entre feuillaison et pollinisation (moyenne)

� bouleau : pollinisation = feuillaison

� chêne : pollinisation = feuillaison + 3 jours

Si pollinisation 1991-2009 toujours avant feuillaison 1880 -1890

Alors feuillaison 1991-2009 plus précoce que feuillaison 1880 -1890

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Evolution de la date de feuillaison et de pollinisa tion du Bouleau

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ann

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Amiens Lille Lyon Nancy Paris Rouen Tendance générale

Période 1880-1890

Période 1991-2002

BOULEAUEvolution

de la feuillaison



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Evolution de la date de feuillaison et de pollinisa tion du Chêne

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90

100

110

120

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1880

1882

1884

1886

1888

1890

1991

1993

1995

1997

1999

2001N

ombr

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près

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anvi

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nnée

)

Bordeaux Clermont-Ferrand La Roche-sur-YonLyon Nancy ParisTendance générale

Periode 1880-1890

Periode 1991-2002

CHÊNEEvolution

de la feuillaison


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9090

110110

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105105

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8585

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Bouleau Chêne

CARTES ANGOTEvolution

de la feuillaison


1880 - 1890 1991 - 2002


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1880 19911890 2002

Amiens 109 93 16Bordeaux 98 79 19

Chalon-sur-Saône n/a 88Clermont-Ferrand 108 91 17

Dinan n/a 84La Roche-sur-Yon 104 85 19

Lille 112 94 19Lyon 99 85 14

Marseille 88Montluçon n/a 90

Nancy 108 94 14Nantes 103Nice 83

Nîmes 89Paris 105 84 21

Perpignan 87Reims n/a 93Rouen 106 93 13

Strasbourg n/a 90Toulouse 100

Tours 100 84 16Moyenne 17 jours

Bouleau

Villes Ecart

RESULTATS POUR LE BOULEAUEvolution

de la feuillaison


12/26

1880 19911890 2002

Amiens 125 111 14Bordeaux 111 91 20

Chalon-sur-Saône n/a 107Clermont-Ferrand 120 108 12

Dinan n/a 106La Roche-sur-Yon 117 101 16

Lille 128Lyon 111 106 5

Marseille 98 112 -14Montluçon n/a 107

Nancy 124 115 9Nantes 118 97 21

Nice 95 110 -15Nîmes 101 116 -15Paris 119 107 12

Perpignan 98 99 -1Reims n/aRouen 123 114 9

Strasbourg n/a 106Toulouse 112 104 8

Tours 112 101 11Moyenne 12 jours

Chêne

Villes Ecart

Hypothèse 1 :

quercus robur quercus ilex

Hypothèse 2 :

Grains de pollen proviendrait de régions situées plus en altitude

RESULTATS POUR LE CHENEEvolution

de la feuillaison



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Evolution des temperatures moyennes anuelles à Pari s

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

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19001905

1910

19151920

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1930193

51940

1945

1950195

51960

1965

19701975

198019

85199

01995

2000

2005Eca

rt à

la t

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pe

ratu

re m

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nn

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a s

eri

e

Augmentation constante des températures en plus de 100 ans

Accélération du réchauffement à partir des années 1970

• Ecart par rapport à la moyenne de la série :

Valeurs positives Réchauffement

Evolution des

températuresTEMPERATURES

14/26

Villes 1880 - 1890 1991 - 2002 EcartLa Roche-sur-Yon 11,1 12,1 1

Lyon 10,5 12,7 2,2Marseille 13,7 15,2 1,5

Nancy 9,3 10,6 1,3Nantes 10,8 12,5 1,6

Nice 14,1 15,7 1,7Nîmes 13,8 15,3 1,4Paris 9,8 12,7 2,9

Perpignan 14,1 15,8 1,7Rouen 10,5 11,5 1,1

Toulouse 12,1 13,6 1,5Moyenne 1,6

Réchauffement moyen de 1,6°C entre les périodes 1880-1890 et 1991-2002

Evolution des

températuresRESULTATS


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Tem

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(°C

)

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près

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Jan

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l'ann

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Temperature et date de demarrage du Bouleau à Paris

Démarrage Température

Periode 1880-1890 Periode 1991-2002

• Evolution de la feuillaison et de la pollinisation toujours antagoniste à celle de le température

Augmentation de la température précocité

Relationentre

températureset date dedémarrage

PHENOLOGIE ET HAUSSE DES TEMPERATURES

16/26

Villes nordiques

Températures plus faibles

Dates de feuillaison et de pollinisation plus

tardives

Dates moyennes de feuillaison (1880-1890) et de polli nisation (1991-2002) pour le Bouleau

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Tours

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Janv

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D a t e de fe u illa is o n m o ye nne (1 8 8 0 - 1 8 9 0 ) D a t e de po llinis a t io n m o ye nne (1 9 9 1 - 2 0 0 2 )

Te nda nc e f e u illa is o n Te nda nc e po llin is a t io n

SUD NORD

Relationentre


BOULEAU ET HAUSSE DES TEMPERATURES


9

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Villes nordiques

Températures plus faibles

Dates de feuillaison et de pollinisation plus

tardives

Dates moyennes de feuillaison (1880-1890) et de poll inisation (1991-2002) pour le Chêne

0

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80

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120

140

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D a te de f e u illa is o n m o ye nne ( 1 8 8 0 -1 8 9 0 ) D a te de po llin is a tio n m o ye nne (1 9 9 1 - 2 0 0 2 )

Te nda nc e f e uilla is o n Te nda nc e po llinis a t io n

SUD NORD

Relationentre


CHENE ET HAUSSE DES TEMPERATURES

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R² entre T moy (Mars-Avril) R² entre T moy (Annuelle)et feuillaison et feuillaison

Bouleau 0,8331 0,711Chêne 0,7697 0,7541

EspèceR² entre T moy (Mars-Avril) R² entre T moy(Annuelle)

et pollinisation et pollinisationBouleau 0,3656 0,4383Chêne 0,3698 0,3385

Espèce

Corrélation forte

Température influence très fortementla feuillaison

Corrélation faible

MAIS : Température garde une influence sur la pollinisation car

corrélation non négligeable

Période 1880-1890 Période 1991-2002

Relationentre


CORRELATION T°, FEUILLAISON ET POLLINISATION


10

19/26

Observation : Apparition de la 1ère feuille du marronnier de Genève

Une des plus longues séries phénologiques de Suisse

Début du 20ème siècle : précocité de l’apparition de la 1ère feuille

Décroissance de la date d’apparition de la 1ère feuille jusqu’à nos jours

Relationentre


MARRONNIER DE GENEVE

20/26

Evolutiondepuis2003

EVOLUTION DEPUIS 2003 DU DEBUT DE POLLINISATION

1er jour d’une période d’au moins 5 jours consécutifs o ù le nombre de grains est supérieur à 20 grains/m 3/jour

=Toulouse

Rouen

=Lyon

Bordeaux

Amiens

ChêneBouleauVilles

: précocité = : stagnation : retard


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Evolution du Début de Pollinisation de Betula à Lyon

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1987

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Début 5%

Tendance

Evolution du Début de Pollinisation de Quercus à Lyon

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1992

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1998

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2001

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Année

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Début 5%

Tendance

Evolutiondepuis2003

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Evolution du Début de Pollinisation de Betula à Amiens

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Début 5%

Tendance

Evolutiondepuis2003


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Bouleau Chêne

CARTES ANGOT REACTUALISEES

1890-1990 1991-2002

Evolutiondepuis2003

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Evolution depuis2003

EXPLICATIONS : CHILLING ET FORCING

• les arbres ont besoin d’accumuler du froid pendant l’hiver (« chilling ») avant de commencer à accumuler du chaud (« forcing »), phénomènes indispensables précédant la feuillaison et la pollinisation.

• de 1991 à 2002, les fin d’hiver et début de printemps étaient doux, le forcing a donc été réduit car l’accumulation de chaleur s’est faite plus rapidement précocité de la feuillaison et de la pollinisation.

• de 2004 à 2009, si les hivers ont également été assez doux ce qui a retardé le chilling (plus de temps pour accumuler du froid), le forcing a été retardé par une fin d’hiver plus froide retard de la feuillaison et de la pollinisation par rapport à la période 1991 – 2002.


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Conséquences de la hausse des températures

Phénologie = Marqueur parmi d’autres du changement climatique global

Impact sur la phénologie se traduisant par précocité feuillaison et pollinisation

CONCLUSION

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Merci de votre attention

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