Réf. David 2008 - P

Référence bibliographique complète

DAVID, F. 2008. Diversité des paléo-paysages dans les Alpes françaises depuis la dernière glaciation. Actes de la table ronde internationale de Gap ; 29 septembre-1er octobre 2008. In Archéologie de la montagne européenne, 7 pages. [PDF]

Abstract: [Diversity of the palaeo-landscapes in the French Alps since the last glacial retreat] In this paper, some mandatory methodological precautions which have to be taken when reconstituting palaeo-landscapes are discussed, and the results obtain on these lines will be presented. The possibility that the pollen collected in mountain habitats may have been homogenized due to the mixing effects of the wind led the present author to develop a method of studying local differences in plant cover. This method consists in performing highly localized studies on small ecologically homogeneous areas and selecting sites closely reflecting local patterns of vegetation. This approach led to the concept of the "key clump", consisting of small sites located in several vegetation zones with various exposures. All the data obtained during the last fifty years were systematically screened using this method, and the results showed that an falsely uniform picture of palaeo-landscapes has been drawn. During the Holocene period, the sub-alpine vegetation was highly diversified and the woodland species grew up to higher altitudes than they do nowadays. The main finding obtained using the present method is that landscape changes which occurred showed a diachronic pattern due to the differences in the relief of the land.

Résumé : Ce travail rappelle dans un premier volet les contraintes méthodologiques incontournables pour la reconstitution des paléo-paysages à partir de l'analyse pollinique et dans un second volet une synthèse des acquis dans les Alpes françaises. En milieu de montagne, l'uniformisation potentielle de l'image pollinique par le brassage des masses d'air impose la localisation des études dans des aires restreintes écologiquement homogènes et le choix de sites enregistrant au mieux l'image de la végétation locale. C'est ainsi qu'a émergé la notion de massif clé, constitué de sites de faible dimension dans les différents étages de végétation et à différentes expositions. La synthèse des acquis s'effectue par intégration des résultats de proche en proche. Une revue des données des cinquante dernières années est passée au crible de cette méthodologie qui met en évidence une uniformisation artificielle de l'image des paléo-paysages et un biais dans les datations. Pendant l'Holocène, l'étage subalpin était plus diversifié et majoritairement boisé avec des espèces dont la limite supérieure était plus élevée qu'actuellement. La mise en évidence de diachronismes des évolutions des paysages liés au relief contrasté constitue l'apport fondamental de cette méthodologie.

Mots-clés

 

 

Organismes / Contact

• Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement (CEREGE), UMR 6635 CNRS - Université Paul Cézanne - IRD - Collège de France - Université de Provence, BP 80, Europôle Méditerranéen de l'Arbois, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4.

L'étude des sites de la Haute Vallée de L'Arve est financée dans le cadre du programme ANR PYGMALION.

 

(1) - Paramètre(s) atmosphérique(s) modifié(s)

(2) - Elément(s) du milieu impacté(s)

(3) - Type(s) d'aléa impacté(s)

(3) - Sous-type(s) d'aléa

Température

Végétation

 

 

 

Pays / Zone

Massif / Secteur

Site(s) d'étude

Exposition

Altitude

Période(s) d'observation

Alpes françaises

 

 

 

 

 

 

(1) - Modifications des paramètres atmosphériques

Reconstitutions

 

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 

 

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 

(2) - Effets du changement climatique sur le milieu naturel

Reconstitutions

Mise en évidence de la surreprésentation des pins

La démonstration de la surreprésentation des pins en altitude a été apportée en suivant l'évolution des pourcentages des pins des bouleaux et des poacées en fonction de l'altitude pendant l'optimum de la phase des pins à l'époque tardiglaciaire dans le massif des Hurtières (David 1993a). Les pourcentages de pin décroissent de la plaine vers les altitudes intermédiaires (entre 700 met 1600 m), là où les bouleaux et les poacées dominent. Au dessus de mille six cents mètres, les pourcentages de pins atteignent des niveaux équivalents ou supérieurs aux pourcentages de basse altitude. L'observation concomitante des stomates de Pinus aux altitudes les plus basses confirme la localisation des pinèdes tardiglaciaires aux étages collinéen et montagnard (David 1993b: 2001 b). Les pourcentages élevés aux altitudes supérieures résultent de l'incorporation de pollen de taxons très fortement producteurs par rapport aux plantes arctico-alpines faibles productrices. Cela infirme l'existence des pinèdes d'altitude au Tardiglaciaire décrites par J.-L. De Beaulieu (1977). Cette interprétation résultait de l'approche consistant à traduire des pourcentages polliniques en termes de couvert végétal sur des sites d'altitude supérieure à 1000 m où les pins sont surreprésentés. Dans les Alpes françaises, l'étage subalpin a été colonisé par les ligneux seulement au cours de l'holocène. Les erreurs d'interprétation conséquences de la traduction directe des pourcentages polliniques en termes de couvert végétal se retrouvent également à plus basse altitude (David 1993c). Ainsi l'homogénéité de la répartition des sites dans le Bas-Dauphiné favorable à une interprétation écologique (Clerc 1988) a conduit à une vision incomplète de 1'histoire tardiglaciaire en raison de l'absence de site d'altitude supérieure à 700 m. La résilience des peuplements de pins à basse altitude au cours du Dryas récent s'est traduite par le maintien de pourcentages élevés. Seule l'observation d'une chute des concentrations polliniques et de marqueurs polliniques tels que l'aulne et quelques taxons herbacés steppiques a permis de déceler une rétraction des peuplements forestiers du Dryas récent (David 1993c: 2001b).

Ces deux exemples montrent l'importance de la prise en compte de l'altitude dans l'interprétation des spectres polliniques. Ainsi la comparaison de sites aux caractéristiques proches dans une même tranche altitudinale permet d'évaluer les différences entre sites et de mettre en évidence la diversité des paysages. Les résultats présentés dans ce papier montrent la diversité des paysages anciens de l'étage subalpin actuellement dominé par les pelouses. Ils résultent d'une première étude de deux sites en Maurienne Pré Bérard (2020 m) el Plan des Mains (2080 m) et d'une seconde étude de deux sites en haute vallée de l'Arve, Survilly (2230 m) et Écuelles (1980 m) (programme ANR Pygmalion en cours). En Maurienne, l'analyse pollinique a été complétée par une analyse de macrorestes et la chronologie est étayée par onze datations AMS (David 1997: David, Barbero 2001 : Chalier 2001). En Haute-Arve, la chronologie est étayée par quatorze datations AMS. Une précédente étude avait souligné la difficulté à établir une chronologie précise malgré la multiplication des dates 14C (De Beaulieu et al. 1993).

Résultats

Les résultats sont présentés sous forme de diagrammes polliniques simplifiés. Les diagrammes de la vallée de la Maurienne ont été juxtaposés pour mettre en évidence les variations significatives des principaux taxons dans deux sites proches à même altitude (cf. fig. 4). Les diagrammes des sites de la haute vallée de l'Arve sont présentés séparément : Survilly 2240 m (cf. fig. 5), Écuelles 1980 m (cf. fig. 6).

Discussion

Comparaison des enregistrements polliniques des deux sites de Maurienne, Pré Bérard (2020 m) et Plan des Mains (2080 m)

Cette comparaison met en évidence le rôle qu'ont pu jouer certains taxons généralement sous estimés en raison de leur faible représentation pollinique et la différence d'enregistrements polliniques dans deux sites proches.

Le site de Pré Bérard montre un peuplement mixte et original de sapins érables et aulnes entre 7,5 et 5,5 ka. Les taux proches de 10% pour les érables sont inhabituellement élevés pour ce taxon dans cette région. La présence de ces taxons a été confirmée par l'étude des macrorestes (Chalier 2001). L'étude conjointe des macrorestes a montré que d'autres taxons tels que peupliers, sorbiers voire aulnes ont pu être sous estimés dans les diagrammes polliniques (David 2001 b).

Les peuplements ligneux constitués d'érables et sapins régressent en premier. La présence de charbons indique que cette régression est consécutive à des incendies qui en se rapprochant du site affectent ensuite les aulnes. Ces événements favorisent un développement exceptionnel des bouleaux marqué par un retour de taux polliniques élevés équivalents à ceux indiquant la colonisation par le bouleau de cette tranche altitudinale au début de l'Holocène (David, Barbero 1995). On enregistre dans ce site un développement moindre du pin cembro par rapport au site du Plan des Mains où les stomates sont enregistrés de façon discontinue dans la séquence sédimentaire et montrent le maintien d'une cembraie sur plusieurs millénaires (David 1997). Cet exemple souligne l'efficacité de cette méthodologie dans la mise en évidence d'une variation locale du couvert végétal. C'est sur le même principe qu'avait pu être mis en évidence le rôle de l'opposition adret/ubac sur l'évolution de la couverture végétale holocène dans la vallée de la Guisane, en Briançonnais (Müller, David. Wicha 2000).

Comparaison des enregistrements polliniques de deux sites de la haute vallée de l'Arve

La sédimentation organique dans l'étage subalpin débute dans cette vallée également au début de l'Holocène, autour de 10 000 BP dans le site le plus élevé (Survilly 2230 m). De plus l'enregistrement des premiers stomates de pins vers 8900 BP confirme le schéma général de l'installation des pins à l'Holocène dans l'étage subalpin des Alpes françaises (David 1993c).

L'analyse comparée des diagrammes polliniques des deux sites montre une évolution semblable tendant au recul des arbres. Néanmoins ce recul des arbres (P. cembra) permet un établissement plus précoce des pelouses peu après 4600 ans BP en altitude à 2235 m. À plus basse altitude (Écuelles 1850 m), les arbres reculent au profit des aulnes verts entre 3900 et 3700 ans BP alors que ce n'est que vers 1960 ans BP que l'on observe une rétraction des aulnaies au profit des pelouses actuelles. Le développement des brousses subalpines à aulne vert constitue dans cette zone une étape intermédiaire de la déforestation intense menant aux pelouses subalpines. De plus les taux de l'épicéa dans les deux sites sont faibles (inférieurs à 20 %) alors que dans des sites voisins à altitude équivalente les taux dépassent les 70 % (De Beaulieu et al. 1993). Cela montre que l'épicéa n'a jamais pu s'installer en peuplements denses autour des sites étudiés. La localisation actuelle des quelques arbres sur des falaises inaccessibles montre qu'il n'y a pas d'obstacle écologique à la croissance de ces arbres et confirme l'origine anthropique du retrait des arbres et l'intensité de la déforestation dans cette zone localisée.

Conclusion

En montagne l'étude de sites étagés dans un massif permet de pallier l'homogénéisation potentielle des spectres polliniques et de suivre les évolutions altitudinales des écotones et notamment celles de la limite supérieure des arbres. Les différents exemples présentés illustrent la capacité de la méthodologie des massifs clés à mettre en évidence les variations locales du couvert végétal. Elle s'avère particulièrement utile dans les approches pluridisciplinaires notamment quand il s'agit d'évaluer l'impact local des activités anthropiques sur l'environnement. Le développement de cette méthodologie permet d'aborder la reconstruction des paléo-paysages qui s'avèrent beaucoup plus diversifiés dans l'étage subalpin qui de nos jours est majoritairement constitué de landes et pelouses. La synthèse des données par intégration dans une zone écologique définie (massif ou bassin-versant) doit nous permettre de cerner les éventuelles variations dans l'usage des territoires en fonction des paramètres locaux et d'aborder ces questions à la même échelle spatiale et temporelle que les archéologues.

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 

 

Sensibilité du milieu à des paramètres climatiques

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

Introduction

L'analyse pollinique reste la discipline fondamentale pour reconstruire les changements de végétation passée à différentes échelles spatiales (Birks, Birks 1980; Delcourt, Delcourt, Webb 1983; Berglund 1991 ; Punning, Koff 1997). Les contraintes méthodologiques de l'analyse pollinique relèvent à la fois de l'écologie, à savoir production et capacité de transport du pollen et de la géologie, à savoir l'incorporation et la conservation du pollen dans les sédiments, le tout en fonction des différentes variables environnementales. En conséquence, la finalité d'une étude paléo-écologique doit conditionner le choix des sites (Jacobson, Bradshaw 1981).

Choix des sites

En milieu de montagne, l'uniformisation potentielle de l'image pollinique par le brassage des masses d'air implique la recherche de sites dont le contenu pollinique des sédiments est dominé par l'apport local. Néanmoins la composante régionale dans les sites d'altitude n'est jamais négligeable (Coûteaux 1981; Barthelemy, Jolly 1989). Ce flux pollinique régional peut être détecté par l'étude des sites régulièrement étagés sur une aire restreinte. C'est ainsi que Beug (1975) a préconisé le choix de sites étagés pour mettre en évidence la mise en place des étages de végétation dans ses travaux sur les montagnes méditerranéennes. De nombreux travaux ont mis en évidence la relation entre pluie pollinique et caractéristiques morphométriques des sites (Crowder, Cuddy 1973; Peck 1973; Currier, Knapp 1974; Bonny 1976; Pennington 1979; Jacobson, Bradshaw J981 ; Jackson 1990; etc.). Sur ces bases, l'auteur a préconisé le choix de petits sites de taille inférieure à l'hectare dans des bassins fermés i.e. sans apport de rivières (David J993a; 1995). L'influence des divers paramètres sédimentaires sur l'image pollinique implique également une approche par sondage multiple pour chaque site (Whittington, Edwards, Cundill 1991).

Dans les Alpes françaises, la définition de zones écologiques homogènes (cf. fig. 1) repose sur les travaux de l'équipe du laboratoire de biologie végétale de Grenoble qui définissent quatre frontières délimitant neuf zones écologiques (Ozenda 1966; 1985). La recherche de sites de faible dimension dans les différents étages de végétation et à différentes expositions (cf. fig. 2) a conduit à la notion de massif clé (David 1993a: 1995: 2001 a). La synthèse des données s'effectue par intégration des résultats de proche en proche, La comparaison entre sites d'altitude variable n'a de sens que dans une zone restreinte et la comparaison de sites d'altitude comparable est la seule à même de mettre en évidence une variation du couvert végétal de l'étage considéré. C'est dans ce cadre méthodologique, qu'a été abordée une revue des travaux polliniques antérieurs à 1990, Deux exemples de réinterprétation des données anciennes montrent le changement de paradigme qui a conduit d'une histoire de la végétation à une reconstitution des paléo-paysages (David 2001 a).

 

(3) - Effets du changement climatique sur l'aléa

Reconstitutions

 

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 

 

Paramètre de l'aléa

Sensibilité des paramètres de l'aléa à des paramètres climatiques

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 

 

 

(4) - Remarques générales

 

 

(5) - Syntèses et préconisations

 

Références citées :

Barthelemy, Jolly 1989: BARTHELEMY (L.). JOLLY (M.C.) - Milieux de montagne et palynologie. Acta biologica montana,. IX. 1989. p. 325-332.

 

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Birks, Birks 1980: BIRKS (H.J.B)., BIRKS (H.H.)- Quaternary palaeoecology. Edward Arnold, London, 1980. 289 p.

 

Bonny 1976: BONNY (A.P.) - The effect of the pollen recruitment processes on pollen distribution over the sediment surface of a small lake in Cumbria. Journal of Ecology, 66, 1976. p. 385-416.

 

Chalier 2001: CHALIER (O.) - Contribution des macrorestes végétaux à la connaissance de l'évolution holocène de la végétation dans l’étage subalpin (Pré Bérard, 2020 m, Alpes Françaises du Nord). Mémoire de Maîtrise, Aix-Marseille III. 2001. 17 p.

 

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David 1993c: DAVID (F.) - Extension tardiglaciaire des pins dans les Alpes du Nord. C. R.. Acad. Sci. Paris, 317, Série II 1993. p. 123-129.

 

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David 1997: DAVID (F.) - Holocene tree limit in the northern French Alps: Stomata and pollen evidence. Review of Palaeobotany and Palynology, 97, 1997. p. 227-237.

 

David 2001a: DAVID (F.) - Établissement des étages de végétation holocène: vers la modélisation complète d'un massif. C. R. Acad. Sci. Paris, 324, 2001. p. 273-278.

 

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David, Barbero 2001: DAVID (F.). BARBERO (M.) - Les érables dans l'étage subalpin: une longue histoire. C. R. Acad. Sci. Paris. 324, 2001. p. 159-164.

 

De Beaulieu 1977: DE BEAULIEU (J.-L) - Contribution pollenanalytique à l'histoire tardiglaciaire et holocène de la végétation des Alpes méridionales Françaises. Thèse Univ. Marseille. 1977, 285 p.

 

De Beaulieu et al. 1993: DE BEAULIEU (J-L), KOSTENZER (J.). REICH (K.) - Dynamique forestière holocène dans la Haute vallée de l'Arve (Haute Savoie) et migrations de Abies et Picea dans les Alpes occidentales. Dissertationes Botanicae, 196, 1993. p. 387-398.

 

Delcourt, Delcourt, Webb 1983: DELCOURT (H.R)., DELCOURT (P.A.), WEBB (T) - Dynamic plant ecology: the spectrum of vegetation change in space and time. Quaternary Science Reviews, 1983, p. 153-175.

 

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Ozenda 1985: OZENDA (P.) - Végétation de la chaîne alpine dans l'espace montagnard européen, Masson, 1985, 331 p.

 

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