Présentation du travail de thèse de Daphné Asse, doctorante écologue au CREA, pendant les Rendez-vous du CREA 2014.

1. 10
ANS
DE
DONNÉES
PHÉNOCLIM
À
L’ORIGINE
AUJOURD’HUI
D’UN
TRAVAIL
DE
THÈSE
Les 10 ans de Phénoclim
10 octobre 2014 – Chamonix Mont-Blanc
Préparée par Daphné Asse

2. Découvrez
les
étapes
de
réflexion
qui
ont
amené
à
la
construcOon
d’un
sujet
de
recherche
autour
de
Phénoclim
!
Comprendre
et
prédire
la
réponse
des
écosystèmes
foresOers
d'alOtude
aux
changements
climaOques.
Apports
d'un
programme
de
science
parOcipaOve.

3. Une
thèse
!

4. Une
thèse
de
doctorat
en
science
c’est
quoi
?
C’est
un
travail
scienOfique
novateur,
perme[ant
une
avancée
des
connaissances
dans
une
(au
moins)
des
disciplines
scienOfiques
La préparation d’une thèse se déroule sur une durée de 3 ans
(majorité des cas), pour l’obtention finale du doctorat, grade le plus
élevé conféré par une université

5. Une
thèse
!
Au
CREA
!

6. • Analyser
les
données
Phénoclim
• Renforcer
Les
enjeux
pour
le
CREA
?
les
collabora-ons
avec
les
laboratoires
de
recherche
académiques
sous
la
direcOon
d’experts,
les
valoriser
par
des
publica-on
scien-fiques
avec
un
retour
pour
le
grand
public
par
des
travaux
de
vulgarisa-on.
• Valoriser
le
réseau
d’observateurs
par
des
études
sur
les
données
(qui
sont
la
connexion
directe
entre
doctorant
et
observateur)
• Accroître
la
dynamique
de
recherche
scien-fique
au
CREA
et
la
crédibilité
scienOfique

7. A
parOr
des
données
Phénoclim

8. Points
Phénoclim
est
un
programme
de
Contexte
forts
Valider
le
projet
scien-fique
science
par-cipa-ve
mit
en
place
depuis
10
ans
par
le
CREA,
qui
invite
le
grand
public
(scolaires,
parOculiers,
gardes
d’espace
naturel,
professionnels)
à
collecter
des
données
phénologiques
(ex
:
feuillaison,
floraison,
changement
de
couleur,
chute
des
feuilles)
sur
dix
espèces
d’arbres
et
de
plantes
communes
sur
l’ensemble
des
Alpes.
Ce
programme
permet
d’une
part
la
collecte
de
données
pour
la
recherche
scien-fique
mais
aussi
simultanément
la
sensibilisa-on
du
grand
public
à
l’impact
du
changement
clima-que
sur
la
végéta-on.

9. Contexte
scienOfique
de
Phénoclim
Importance
de
mesurer
l’impact
du
changement
climaOque
sur
la
végétaOon
de
montagne
Le
réchauffement
clima-que
dans
les
Alpes
Les
écosystèmes
foresOers
La
phénologie

10. Le réchauffement climatique dans les Alpes
Au
XXème
siècle,
l’ouest
des
Alpes
s’est
réchauffé
q Moins
vite
que
le
reste
de
l’hémisphère
Nord
?
q Aussi
vite
que
le
reste
de
l’hémisphère
Nord
?
q Deux
fois
plus
vite
que
le
reste
de
l’hémisphère
Nord
?

11. Le réchauffement climatique dans les Alpes
Au
XXème
siècle,
l’ouest
des
Alpes
s’est
réchauffé
q Moins
vite
que
le
reste
de
l’hémisphère
Nord
q Aussi
vite
que
le
reste
de
l’hémisphère
Nord
q Deux
fois
plus
vite
que
le
reste
de
l’hémisphère
Nord
!
Les
régions
alpines
sont
par-culièrement
sensibles
aux
changements
climaOques
en
cours
de
part
leur
posiOon
conOnentale
au
centre
de
l’Europe
!
Prévision
future
:
réchauffement
plus
important
et
plus
rapide.
Contrastes
saisonniers
plus
marqués.

12. Contexte
scienOfique
de
Phénoclim
Importance
de
mesurer
l’impact
du
changement
climaOque
sur
la
végétaOon
de
montagne
Le
réchauffement
climaOque
dans
les
Alpes
Les
écosystèmes
fores-ers
La
phénologie

13. Les forêts dans les Alpes
Dans
les
Alpes,
les
forêts
occupent
:
q 1/3
de
la
surface
du
territoire
q Près
de
la
moiOé
de
la
surface
du
territoire
q 2/3
de
la
surface
du
territoire

14. Les forêts dans les Alpes
Dans
les
Alpes,
les
forêts
occupent
:
q 1/3
de
la
surface
du
territoire
q Près
de
la
moi-é
de
la
surface
du
territoire
q 2/3
de
la
surface
du
territoire
En
plus
de
la
surface
importante
que
cet
écosystème
représente,
les
forêts
sont
des
fournisseurs
importants
de
services
comme
le
bois
de
construc-on
et
de
chauffage
et
la
diminuOon
de
l’érosion
des
sols.
Les
arbres
sont
des
espèces
longévives
(espérance
de
vie
et
temps
entre
généra-ons
élevés)
:
il
est
important
d’évaluer
leur
réponse
aux
changements
de
température
ainsi
que
leurs
capacités
de
d’adapta-on
afin
d’anOciper
leur
devenir

15. Contexte
scienOfique
de
Phénoclim
Importance
de
mesurer
l’impact
du
changement
climaOque
sur
la
végétaOon
de
montagne
Le
réchauffement
climaOque
dans
les
Alpes
Les
écosystèmes
foresOers
La
phénologie

16. La phénologie des espèces végétales
La
phénologie
est
l’étude
de
l’appariOon
des
évènements
saisonniers
chez
les
être
vivants.
Quel
paramètre
affecte
principalement
les
phases
phénologiques
des
arbres
?
q La
durée
du
jour
(=
photopériode)
q La
température
q Les
précipitaOons

17. La phénologie des espèces végétales
La
phénologie
est
l’étude
de
l’appariOon
des
évènements
saisonniers
chez
les
être
vivants.
Quel
paramètre
affecte
principalement
les
phases
phénologiques
des
arbres
?
q La
durée
du
jour
(=
photopériode)
q La
température
q Les
précipitaOons
Les
rythmes
saisonniers
des
arbres
sont
par
conséquent
fortement
modifiés
par
le
réchauffement
climaOque.
Ces
rythme
saisonniers
représentent
un
moyen
essen-el
d’adapta-on
des
espèces
aux
contraintes
climaOques
et
déterminent
in
fine
la
distribu-on
géographique
des
espèces.

18. Points
forts
Phénoclim
est
un
programme
de
Contexte
Valider
le
projet
scienOfique
science
par-cipa-ve
mit
en
place
depuis
10
ans
par
le
CREA,
qui
invite
le
grand
public
(scolaires,
parOculiers,
gardes
d’espace
naturel,
professionnels)
à
collecter
des
données
phénologiques
(ex
:
feuillaison,
floraison,
changement
de
couleur,
chute
des
feuilles)
sur
dix
espèces
d’arbres
et
de
plantes
communes
sur
l’ensemble
des
Alpes.
Ce
programme
permet
d’une
part
la
collecte
de
données
pour
la
recherche
scien-fique
mais
aussi
simultanément
la
sensibilisa-on
du
grand
public
à
l’impact
du
changement
clima-que
sur
la
végéta-on.

19. Les
points
forts
de
Phénoclim
(1/3)
Son réseau d’observateurs répartis dans les Alpes !
La
récolte
de
données
phénologiques
est
coûteuse
en
temps
et
en
nombre
d’observateurs.
Les
programme
de
science
parOcipaOve
perme[ent
d’acquérir
de
longues
séries
temporelles
sur
une
très
large
région,
plus
rapidement
et
à
ces
coûts
moindres
que
dans
le
cadre
d’un
programme
uniquement
scienOfique
Phénoclim
c’est
aujourd’hui
+
de
25
000
données
depuis
10
ans,
sur
10
espèces
!
à
Autant
de
données
n’aurait
jamais
pu
être
collectées
uniquement
par
une
équipe
de
chercheurs

20. Les
points
forts
de
Phénoclim
(2/3)
Des données observées à des altitudes différentes
Les
données
Phénoclim
sont
récoltées
de
500
mètres
à
plus
de
2
000
mètres
d’alOtude
dans
les
Alpes!
Phenoclim
étudie
les
écosystèmes
de
montagne
car
ils
offrent
la
possibilité
de
comprendre
les
réac-ons
des
végétaux,
voire
d’an-ciper
les
changements
à
venir,
en
subsOtuant
la
dimension
temporelle
(réchauffement
climaOque
en
cours)
par
la
dimension
spaOale
des
gradients
thermiques
al-tudinaux
(plus
on
monte
en
alOtude,
plus
la
température
diminue)
Sur une distance géographique réduite, on peut observer le
développement d’une même espèce soumise à des conditions
de température très contrastées.

21. Les
points
forts
de
Phénoclim
(3/3)
Son réseau de stations température réparties dans les Alpes !
En
montagne
les
hétérogénéités
des
températures
sont
fortes.
Les
réseaux
de
staOons
météo
naOonaux
ne
sont
pas
assez
denses
pour
pouvoir
caractériser
précisément
les
condiOons
de
température
dans
le
massif
alpin.
C’est
pourquoi
le
CREA
a
développé
un
réseau
de
65
staOons
de
températures
réparOes
dans
les
Alpes
à
des
alOtudes
variables
et
associées
pour
la
plupart
à
des
observa-ons
phénologiques.

22. Points
forts
Valider
le
projet
Phénoclim
est
un
programme
de
Contexte
scienOfique
science
par-cipa-ve
mit
en
place
depuis
10
ans
par
le
CREA,
qui
invite
le
grand
public
(scolaires,
parOculiers,
gardes
d’espace
naturel,
professionnels)
à
collecter
des
données
phénologiques
(ex
:
feuillaison,
floraison,
changement
de
couleur,
chute
des
feuilles)
sur
dix
espèces
d’arbres
et
de
plantes
communes
sur
l’ensemble
des
Alpes.
Ce
programme
permet
d’une
part
la
collecte
de
données
pour
la
recherche
scien-fique
mais
aussi
simultanément
la
sensibilisa-on
du
grand
public
à
l’impact
du
changement
clima-que
sur
la
végéta-on.

23. Valider
le
projet
PHENOCLIM
(1/2)
Prouver la qualité des données Phénoclim
L’objecOf
principal
de
ce[e
thèse
est
de
valoriser
les
données
d’un
programme
de
science
par-cipa-ve
afin
de
démontrer
qu’une
telle
iniOaOve,
si
elle
est
bien
menée,
peut
permeWre
de
contribuer
à
des
travaux
de
recherche
de
qualité
et
reconnus
par
la
communauté
scien-fique
interna-onale
!
Cette thèse fait partie des premières en France
basées sur des données de science
participative !
Des
idées
?

24. • Installées
Valider
le
projet
PHENOCLIM
sur
plusieurs
sites
Phénoclim,
des
caméras
enregistreront
les
phases
de
développement
pour
toutes
les
espèces
d’arbre
étudiées.
Les
images
seront
ensuite
analysées
pour
déterminer
les
dates
des
phases
phénologiques
sur
images,
puis
comparées
aux
dates
men-onnées
par
les
observateurs
(2/2)
Prouver la qualité des données Phénoclim
• Double
comptage
:
A
réaliser
avec
des
scolaires
par
exemple
où
plusieurs
groupes
seront
observateurs
des
mêmes
arbres.
Les
données
seront
ensuite
comparées.
Ou
encore
des
journées
d’inter
calibra-on
entre
parOcipants.

25. 4
thèmes
qui
axent
le
sujet
de
thèse
Le
cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Les
modèles
phénologiques
Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
Pressions
de
sélecOon
en
milieu
de
montagne

26. Cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Variabilité des phases phénologiques sur 10 ans
Concerant
les
phases
phénologiques
des
espèces
arborées,
plus
on
monte
en
al-tude,…
q …plus
les
phases
printanières
sont
précoces.
q …plus
les
phases
automnales
sont
tardives.
q …plus
la
saison
de
végétaOon
est
courte.

27. Cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Variabilité des phases phénologiques sur 10 ans
Concernant
les
phases
phénologiques
des
espèces
arborées,
plus
on
monte
en
al-tude,…
q …plus
les
phases
printanières
sont
précoces.
q …plus
les
phases
automnales
sont
tardives.
q …plus
la
saison
de
végéta-on
est
courte.
Plus
l’alOtude
est
élevée,
plus
le
débourrement,
la
feuillaison,
la
floraison
est
tardive
;
plus
la
coloraOon
des
feuilles
et
leur
chute
est
précoce.
C’est
directement
lié
à
la
température
!
Sur
une
zone
d’étude
grande
comme
celle
des
Alpes,
l’alOtude
n’est
pas
le
seul
paramètre
à
prendre
en
compte
:
la
la-tude
et
la
longitude
auront
sans
doute
un
effet
sur
les
phases
phénologiques
des
espèces.
Entre
le
Nord
et
le
Sud
des
Alpes
le
climat
varie
;
tout
comme
de
l’Ouest
au
centre
des
Alpes.
QuesOon
scienOfique
:
Quelle
est
la
variabilité
interannuelle
des
événements
phénologiques
le
long
des
gradients
al7tudinaux
?

28. Cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Variabilité des phases phénologiques sur 10 ans
Capteur 2 m
Capteur 30 cm
Capteur 0 cm
Capteur -5 cm
La
température
a
un
rôle
majeur
dans
le
cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
De
la
cime
d’un
arbre
aux
premiers
cenOmètres
du
sol,
la
température
varie
de
façon
importante
Le
réseau
de
staOon
température
Phénoclim,
réparO
de
façon
homogène
dans
les
Alpes
pourra
perme[re
de
mieux
caractériser
le
climats
régional
(mésoclimat)
et
le
microclimat
et
leurs
effets
sur
les
phases
phénologiques
QuesOon
scienOfique
:
Le
microclimat
est-­‐il
plus
important
que
le
mésoclimat
pour
expliquer
les
varia7ons
des
dates
d’occurrence
des
stades
phénologiques
?

29. 4
thèmes
qui
axent
le
sujet
de
thèse
Le
cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Les
modèles
phénologiques
Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
Pressions
de
sélecOon
en
milieu
de
montagne

30. Les
modèles
phénologiques
La modélisation c’est quoi ?
Modéliser
c’est
décrire
et
traduire
des
phénomènes
naturels
complexes
sous
forme
mathéma-que,
l’objecOf
est
de
se
rapprocher
le
plus
possible
des
observaOons,
de
la
réalité.
ObservaOons
Hypothèses
TraducOon
en
équaOons
mathémaOques
Modèle
Observations
Modèle
Comparaison
du
modèle
aux
données
observées
Reparamétrisation

31. Les
modèles
phénologiques
La modélisation ça sert à quoi ?
Décrire
et
traduire
au
mieux
des
phénomènes
naturels
complexes
pour
pouvoir
prédire,
an-ciper
Modèle
PrédicOons
futures
GesOonnaires
Décideurs

32. Les
modèles
phénologiques
Les apports de Phénoclim dans la modélisation : paramétrer les modèles
Les
modèles
basés
sur
la
phénologie
ont
encore
un
grand
potenOel
d’amélioraOon.
QuesOon
scienOfique
:
ObservaOons
Alpes
du
nord
ObservaOons
Alpes
du
sud
ou ?
Peut-­‐on
généraliser
les
prédic7ons
des
phases
phénologiques
sur
l’ensemble
du
massif
Alpin
?
Paramétrisation
Paramétrisation
Modèle
1
Modèle
1
Modèle
2

33. Les
modèles
phénologiques
Les apports de Phénoclim dans la modélisation : tester de nouvelles hypothèses
Pour
prédire
la
date
de
débourrement,
les
modèles
se
basent
sur
la
température
de
l’air
ambiant.
Il
faut
à
l’arbre
une
certaine
quan7té
de
chaleur
pour
que
le
débourrement
ait
lieu.
Parmi
les
paramètres
environnementaux
récoltés
par
Phénoclim,
lesquels
pourraient
expliquer
le
déterminisme
des
phases
phénologiques
printanières
?
q La
date
de
fonte
de
la
neige
q La
hauteur
de
la
neige
q La
température
du
sol

34. Les
modèles
phénologiques
Les apports de Phéénoclim dans la modéélisation : tester de nouvelles hypothèses
Parmi
les
paramètres
environnementaux
récoltés
par
Phénoclim,
lesquels
pourraient
expliquer
le
déterminisme
des
phases
phénologiques
printanières
?
q La
date
de
fonte
de
la
neige
q La
hauteur
de
la
neige
q La
température
du
sol
La
neige
à
une
influence
sur
le
bilan
hydrique
du
sol,
l’albédo,
ou
encore
protège
les
racines
du
gel.
La
contribuOon
de
la
couverture
neigeuse
est
encore
très
peu
connu,
et
très
peu
testé.
QuesOon
scienOfique
:
La
neige
a
t-­‐elle
un
effet
sur
l’occurrence
du
débourrement
et
de
la
floraison
?

35. Les
modèles
phénologiques
Les apports de Phéénoclim dans la modéélisation : tester de nouvelles hypothèses
Parmi
les
paramètres
environnementaux
récoltés
par
Phénoclim,
lesquels
pourraient
expliquer
le
déterminisme
des
phases
phénologiques
printanières
?
q La
date
de
fonte
de
la
neige
q La
hauteur
de
la
neige
q La
température
du
sol
La
neige
à
une
influence
sur
le
bilan
hydrique
du
sol,
l’albédo,
ou
encore
protège
les
racines
du
gel.
La
date
de
fonte
de
la
neige
est
un
paramètre
lié
à
la
hauteur
de
neige.
L’évoluOon
de
la
hauteur
de
neige
pourrait
jouer
un
rôle
sur
le
déterminisme
des
phases
phénologiques
printanières.
QuesOon
scienOfique
:
La
neige
a
t-­‐elle
un
effet
sur
l’occurrence
du
débourrement
et
de
la
floraison
?

36. Les
modèles
phénologiques
Les apports de Phénoclim dans la modélisation
: tester de nouvelles hypothèses
Parmi
les
paramètres
environnementaux
récoltés
par
Phénoclim,
lesquels
pourraient
expliquer
le
déterminisme
des
phases
phénologiques
printanières
?
q La
date
de
fonte
de
la
neige
q La
hauteur
de
la
neige
q La
température
du
sol
La
température
du
sol
a
un
rôle
sur
la
reprise
de
croissance
des
bourgeons
une
fois
la
dormance
levée.
Comme
pour
la
couverture
neigeuse,
on
ne
connaît
pas
encore
précisément
le
rôle
de
la
température
du
sol
dans
le
déterminisme
environnemental
des
événements
phénologiques.
Classiquement
on
uOlise
dans
les
modèles
la
température
de
l’air.
QuesOon
scienOfique
:
La
température
du
sol
est-­‐elle
un
paramètre
plus
per7nent
que
la
température
de
l’air
pour
expliquer
l’occurrence
de
ces
événements
?

37. Les
modèles
phénologiques
Les apports de Phénoclim dans la modélisation : tester de nouvelles hypothèses
Améliorer
les
modèles
de
sénescence
foliaire
Les
phénomènes
de
sénescence
foliaire
QuesOon
scienOfique
:
n’est
pas
encore
bien
Quels
paramètres
environnementaux
déterminent
la
sénescence
foliaire
?
compris
pour
de
nombreuses
espèces
d’arbres.
La
qualité
des
données
est
souvent
assez
mauvaise
car
basées
sur
l’appréciaOon
visuelle
d’un
changement
de
couleur
et
non
de
forme.
Phénoclim
a
enregistrer
un
grand
nombre
de
données
qui
pourra
perme[re
de
tester
de
nouvelles
hypothèse
sur
cet
événement

38. 4
thèmes
qui
axent
le
sujet
de
thèse
Le
cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Les
modèles
phénologiques
Croissance
radiale
et
saison
de
végéta-on
Pressions
de
sélecOon
en
milieu
de
montagne

39. Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
La saison de végétation ?
Selon
vous,
la
saison
de
végéta-on
chez
l’arbre
est
comprise…
q …entre
le
débourrement
et
la
fin
de
chute
des
feuilles
q …entre
la
floraison
et
la
décoloraOon
des
feuilles
q …entre
le
début
de
feuillaison
et
la
décoloraOon
des
feuilles

40. Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
La saison de végétation ?
Selon
vous,
la
saison
de
végéta-on
chez
l’arbre
est
comprise…
q …entre
le
débourrement
et
la
fin
de
chute
des
feuilles
q …entre
la
floraison
et
la
décoloraOon
des
feuilles
q …entre
le
début
de
feuillaison
et
la
décolora-on
des
feuilles
La
saison
de
végétaOon
correspond
à
la
période
durant
laquelle
l’arbre
peut
faire
de
la
photosynthèse
=
au
niveau
des
feuilles,
de
l’énergie
est
produite
sous
forme
de
carbone
à
parOr
de
l’énergie
lumineuse
et
du
dioxyde
de
carbone
(CO2)
absorbé.
Du
dioxygène
(O2)
est
ensuite
libéré.
L’arbre
a
plusieurs
choix
pour
réparOr
le
carbone
assimilé
par
la
photosynthèse
:
Ø La
croissance
de
ses
branches,
de
son
tronc,
de
ses
racines
Ø La
reproducOon
(floraison,
frucOficaOon)
Ø Le
stockage
de
composés
de
réserves

41. Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
Etablir les relations entre la croissance radiale, le climat et la saison de végétation
La
croissance
radiale
en
lien
direct
avec
leurs
phases
phénologiques
a
été
très
peu
étudiée.
ObjecOf
:
Améliorer
les
modèles
phénologiques
+
les
modèles
de
croissances
QuesOons
scienOfiques
:
Une
bonne
connaissance
de
la
phénologie
est-­‐elle
une
plus-­‐value
pour
comprendre
la
croissance
du
Mélèze
?
A
quel
moment
se
met
en
place
la
croissance
radiale
au
cours
de
la
saison
de
végéta7on
chez
le
mélèze
?

42. Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
Etablir les relations entre la croissance radiale, le climat et la saison de végétation
Mise
en
place
d’un
protocole
expérimental
Méthode
:
la
dendrochronologie
(étudie
la
croissance
radiale
des
arbres)
Espèce
étudiée
:
le
Mélèze,
présent
dans
tout
le
massif
alpin,
sur
une
large
gamme
d’alOtudes
et
présente
une
phénologie
d’espèce
décidue
Protocole
:
Caro[age
de
200
mélèzes
du
réseau
Phénoclim,
pour
lesquels
nous
possédons
des
observaOons
phénologiques.
à
Analyse
des
largeurs
de
cernes,
âge
de
l’arbre
et
densité
du
bois
Prévu
pour
2016
!

43. Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
Effet de l’âge de l’arbre dans le phénomène de débourrement
Les
données
récoltées,
concernant
l’âge
de
l’arbre,
pourront
perme[re
de
tester
une
autre
hypothèse
:
Pour
plusieurs
espèces
d’arbres
,
un
individu
jeune
aurait
un
débourrement
plus
précoce.
QuesOon
scienOfique
:
L’occurrence
des
dates
de
débourrement
dépend-­‐elle
de
l’âge
de
l’arbre
?
ObjecOf
:
Améliorer
les
modèles
phénologiques
+
les
modèles
de
croissances

44. 4
thèmes
qui
axent
le
sujet
de
thèse
Le
cycle
annuel
de
développement
des
espèces
arborées
Les
modèles
phénologiques
Croissance
radiale
et
saison
de
végétaOon
Pressions
de
sélec-on
en
milieu
de
montagne

45. Pressions
de
sélecOon
en
milieu
de
montagne
Les pressions de sélection
Selon
vous,
il
n’y
a
plus
d’arbre
à
l’étage
alpin
parce
que…
q …les
sols
sont
trop
pauvres
q …la
saison
de
végétaOon
est
trop
courte
q …la
capacité
à
frucOfier
est
limitée

46. Pressions
de
sélecOon
en
milieu
de
montagne
Les pressions de sélection exercés par le climat
Selon
vous,
il
n’y
a
plus
d’arbre
à
l’étage
alpin
parce
que…
q …les
sols
sont
trop
pauvres
q …la
saison
de
végétaOon
est
trop
courte
q …la
capacité
à
frucOfier
est
limitée
à
cela
réduit
les
chances
de
survie
de
l'arbre,
car
cela
réduit
ses
réserves
à
cela
réduit
les
chances
de
régénéraOon
de
la
populaOon
QuesOon
scienOfique
:
Qu’est
ce
qui
explique
le
mieux
la
limite
supérieure
al7tudinale
d’une
espèce
d’arbre
:
le
gel
tardif
au
printemps
ou
la
capacité
à
fruc7fier
?
La
probabilité
de
survie
et
le
succès
de
reproduc-on
dépendent
étroitement
de
la
réalisaOon
du
cycle
annuel
de
développement
(la
phénologie).

47. Pressions
de
sélecOon
en
milieu
de
montagne
Comprendre et prédire l’aire de répartition actuelle et future du mélèze
Nous
allons
uOlisé
le
modèle
PHENOFIT
qui
prédit
la
répar--on
des
espèces
d'arbre
en
foncOon
du
climat,
de
leur
phénologie
et
leur
capacité
à
résister
à
des
stress
tels
que
le
gel
et
la
sécheresse.
La
phénologie
et
les
varia-ons
temporelles
fines
du
climat
apparaissent
comme
des
composantes
incontournable
pour
prédire
précisément
les
changements
de
répar--on
des
espèces
Modèles
phénologiques
pour
le
mélèze
Modèles
d’aire
de
réparOOon
pour
le
mélèze
Modèle
PHENOFIT
paramétré
pour
le
mélèze
ProjecOons
futures
d’aire
de
réparOOon
pour
le
mélèze

48. à
Résumé
du
sujet
de
thèse
Etudier
les
varia-ons
du
cycle
annuel
de
développement
(feuillaison,
floraison,
sénescence
foliaire)
de
cinq
essences
fores-ères
(mélèze,
bouleau,
épicéa
noiseOer,
frêne)
au
cours
des
dix
dernières
années
dans
les
Alpes
1. Cartographier
et
caractériser
le
cycle
annuel
de
développement
des
cinq
espèces
sur
l'ensemble
du
massif
Alpin
en
foncOon
du
climat
à UOlisaOon
des
séries
de
données
climaOques
addiOonnelles
obtenues
par
le
CREA
2.
Améliorer
les
modèles
phénologiques
existants
à
l'aide
des
données
Phénoclim,
et
paramétrer
les
modèles
pour
les
cinq
espèces
à IntégraOon
de
la
neige
à IntégraOon
de
la
température
du
sol
à Développement
de
modèles
de
sénescence
(1/2)
Comprendre
et
prédire
la
réponse
des
écosystèmes
foresOers
d'alOtude
aux
changements
climaOques.
Apports
d'un
programme
de
science
parOcipaOve.

49. Résumé
du
sujet
de
thèse
(2/2)
Comprendre
et
prédire
la
réponse
des
écosystèmes
foresOers
d'alOtude
aux
changements
climaOques.
Apports
d'un
programme
de
science
parOcipaOve.
3.
Comprendre
les
relaOons
entre
la
croissance
radiale
et
la
saison
de
végétaOon
chez
le
mélèze
à Lien
entre
croissance
radiale
et
date
de
débourrement
très
peu
étudié
4. Etudier
les
pressions
de
sélecOon
qui
s'exercent
sur
la
date
de
débourrement
le
long
des
gradients
alOtudinaux
par
une
approche
de
modélisaOon
à
Prédire
l'aire
de
réparOOon
future
du
mélèze
en
esOmant
une
probabilité
annuelle
de
survie
et
un
succès
annuel
de
reproducOon,
(dépendent
étroitement
de
la
réalisaOon
du
cycle
annuel
de
développement)
à
Etudier
les
varia-ons
du
cycle
annuel
de
développement
(feuillaison,
floraison,
sénescence
foliaire)
de
cinq
essences
fores-ères
(mélèze,
bouleau,
épicéa
noiseOer,
frêne)
au
cours
des
dix
dernières
années
dans
les
Alpes

50. Daphné Asse : Doctorante
Diplômée d’une Master de recherches en écologie – Université Paris Sud -
et d’un BTS en gestion forestière
Isabelle Chuine : Directrice
Directrice de recherches – au Centre
d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
(CEFE), CNRS Montpellier
Directrice de l’Observatoire Des Saisons
Christophe Randin : Co-Directeur
Chercheur – à l’Institut fédéral de recherches
sur la forêt, la neige et le paysage (WSL)
Suisse
Conservateur au Musée et jardins botaniques
cantonaux de Lausanne
Vincent Badeau : Co-encadrant
Ingénieur de recherches – à l’unité
Ecologie et Ecophysiologie Forestières
(EEF), INRA Nancy
Anne Delestrade : Co-encadrante
Directrice du CREA
Chercheur associé au laboratoire d’écologie
alpine (LECA) de l’Université de Savoie,
Chambéry
L’équipe

51. Financements
½
bourse
Cifre
financé
par
le
ministère
de
l’Enseignement
supérieur
et
de
la
Recherche
+
complément
de
salaire
par
le
CREA
Calendrier
Du
1er
septembre
2014
au
31
septembre
2017
Au
travail
!
C’est
par-
pour
3
ans
!

52. Un
grand
merci
aux
observateurs
Phénoclim
!