1- Reconstitution de l’histoire et de la dynamique de la végétation ligneuse au cours de l’Holocène à partir de l’analyse des charbons de bois (identification et datation)

 

La pédoanthracologie (analyse des charbons de bois enfouis dans les sols) est complémentaire des autres disciplines paléoécologiques ayant pour but de reconstituer l’histoire de la végétation passée en relation avec les changements climatiques et/ou l’action de l’homme. Les charbons de bois, contrairement au pollen et aux macrorestes végétaux, se conservent en effet dans tous les types de milieux, humides ou non. On peut donc utiliser cette discipline dans les régions sèches ou dépourvues de tourbières (aire méditerranéenne, étage alpin) pour des reconstitutions de végétation d’une grande résolution spatiale. La précision des identifications permet, à partir d’un grand nombre de dates AMS ¹⁴C, de suivre l’histoire d’une espèce donnée tout au long de l’Holocène et sa dynamique face à la perturbation qu’est le feu. La présence de charbons peut également révéler l’existence ancienne de ligneux dans des zones aujourd’hui sans arbres (steppes, pelouses alpine, crêtes) et remettre en question le caractère climacique de telles formations. La région méditerranéenne française et les Alpes, soumises depuis longtemps à la perturbation incendie, sont nos domaines privilégiés d’application de cette discipline, dont bien des aspects méthodologiques restent encore à développer.

 

 

 

     fosse pédologique et échantillonnage du sol

            . Charbon de chêne vert vu au microscope épiscopique.

 

 

2- Recherche du signal anthropique dans la mise en place des paysages

Après des siècles de gestion du milieu par le feu, surtout d’origine anthropique, mais largement favorisé par les conditions climatiques, les paysages actuels sont en pleine mutation. La déprise agricole et le réchauffement climatique sont responsables de modifications importantes dans la composition et la structure de la végétation actuelle (recolonisation des milieux ouverts par les ligneux, connectivités des ensembles forestiers). Nous recherchons à l’aide des charbons de bois, indicateurs de feux anciens, à retracer l’importance de l’action de l’homme dans la mise en place des patrons de végétation actuels et passés. Par ailleurs, dans les Alpes du sud, nous travaillons en collaboration étroite avec les archéologues dans le but de comparer la composition des assemblages anthracologiques archéologiques des sites d’altitude avec ceux issus des sites naturels pour mieux comprendre le rôle de l’homme dans les modifications du paysage dans ces régions dès le néolithique.

 

 

3- Fréquence de feux et dynamique végétale

L’identification des charbons de bois ainsi que leur datation individuelle permet de rattacher une date à une essence donnée. En multipliant les datations, il est ainsi possible de reconstituer l’histoire des espèces ligneuses ayant joué un rôle clé dans les écosystèmes du passé. C’est le cas par exemple du pin cembro (Pinus cembra) dans les Alpes internes du sud ou du chêne pubescent (Quercus pubescens) en région méditerranéenne. La multiplication des datations est indispensable également pour reconstituer la fréquence des feux tout au long de l’Holocène et mieux comprendre les schémas de la dynamique végétale en fonction de ces perturbations.

 

 

Application : l’aire de répartition du pin cembro, aujourd’hui très disjointe, s’avère n’être que le pâle reflet de son importance passée, comme l’ont démontré les différentes études paléoécologiques et notamment pédoanthracologiques menées depuis ces dix dernières années. Il nous sera possible dans un avenir proche de dresser la carte de répartition de cette essence particulièrement bien adaptée aux conditions rigoureuses de la vie en altitude mais très sensible à la déforestation. Nous serons en mesure de préciser les modalités de colonisation postglaciaire de ce pin, qui présente la  particularité d’être presque entièrement dépendant d’un corvidé, le casse-noix moucheté (Caryocatactes nucifraga) pour la dissémination de ses lourdes graines. Son comportement vis-à-vis du feu (intensité, fréquence, régénération) est en cours d’étude pour mieux comprendre le rôle de cette perturbation majeure dans sa raréfaction et sa répartition actuelle.

 

 

 

4- Histoire et dynamique de vieux peuplements forestiers (forêts à caractère subnaturel) en vue de leur gestion conservatoire.

La compréhension de l’organisation et de la dynamique de la biodiversité demeure un problème complexe et un enjeu majeur pour les écologues et biogéographes. La richesse et la composition spécifiques des écosystèmes forestiers résultent de la combinaison de processus paléogéographiques, climatiques, et écologiques, mais aussi d'une emprise humaine ancienne et omniprésente qui a façonné les paysages et leurs diversités. L’intérêt et les applications des études paléoécologiques sont encore mal connus des gestionnaires et des chercheurs en écologie forestière, qui sont pourtant les premiers intéressés par les résultats qu’elles apportent. Les témoignages paléoécologiques sont en effet indispensables pour orienter les choix de gestion forestière dans une optique de développement durable et surtout pour apporter des éléments précieux sur des questions aussi controversées que la naturalité des forêts ou l’état de référence des écosystèmes à maintenir. Les forêts à caractère naturel ou subnaturel connaissent actuellement un intérêt accru en Europe tempérée en raison de la raréfaction de ces écosystèmes longtemps négligés dans les politiques de conservation, et très peu connus sur le plan fonctionnel. Les forêts d’altitude n’échappent pas à ce constat.

La protection et la gestion des forêts subnaturelles, de montagne (Parc Naturel Régional du Queyras) impliquent une bonne connaissance de l’histoire, même très ancienne, de ces forêts. En effet, pour comprendre la dynamique actuelle et envisager l’évolution future, il est indispensable de reconstituer la dynamique passée. Pour cela, nous proposons une démarche tout à fait originale et innovante : mettre en œuvre deux disciplines de l’IMEP : la dendrochronologie et la pédoanthracologie. L’approche par la dendrochronologie apporte des informations à haute résolution temporelle, l’année, permise par l’analyse des cernes annuels de croissance, sur la structure de ces forêts, son évolution et sur les perturbations naturelles et anthropiques passées. En couplant l’approche dendrochronologique avec l’analyse pédoanthracologique, il est possible d’envisager cette histoire sur plusieurs millénaires et donc de mieux préciser le caractère subnaturel de ces forêts d’altitude.

 

 

 

 

 

5- Histoire et dynamique de la végétation sur substrat cristallin (Massif des Maures)

Contrairement à la Provence calcaire, l’histoire holocène des massifs forestiers de la Provence siliceuse reste entièrement à écrire. En effet, la région se prête mal aux investigations palynologiques, faute de milieux de conservation appropriés (milieux humides permanents comme tourbières, marécages, cuvettes lacustres). L’étude en cours (doctorat Marie Bergaglio) a pour objectifs de déterminer la composition des différentes communautés ligneuses passées (forestières ou non), de mieux comprendre le rôle du feu et de l’Homme dans la dynamique de ces communautés, afin de retracer les changements dans les patrons de végétation du massif des Maures au cours de l’Holocène. Pour répondre à ces questions, une vingtaine de prélèvements pédoanthracologiques a été effectuée dans le massif des Maures, le long de deux transects, pour tenir compte de la diversité actuelle des unités paysagères et des différentes caractéristiques du milieu physique (relief, exposition, climat). Les premiers résultats ont permis de révéler l’indigénat du chêne liège (Quercus suber) (le plus vieux charbon de cette espèce a plus de 7000 ans) et l’importance insoupçonnée du chêne pubescent (Q. pubescens). Ces deux chênes formaient avec la bruyère (Erica arborea) la végétation originelle de ce massif.

 

 

6- Sous les galets les arbres ? La Crau a-t-elle toujours été une steppe ?

(chapitre en cours d’actualisation)

 

 

Principales zones d’étude

Alpes françaises du sud (Briançonnais, Queyras, Vallée de l’Ubaye, Alpes maritimes,…)

Provence calcaire (steppe de Crau)

Provence cristalline (Massif des Maures)