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Chiffres clés

46 unités de recherche
2 "Laboratoires d'excellence" et 1 institut
5 infrastructures de recherche, d’envergure nationale ou européenne
5 partenaires étrangers ou internationaux

Dossier Agropolis

Téléchargez la version papier du dossier Agropolis "Changement climatique" n° 20 février 2015, 87 pages)
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Dossier Agropolis Agricultures familiales

Coordination scientifique :
Sandra Ardoin-Bardin
(IRD), Nicolas Arnaud (CNRS),
Sophie Boutin
(UM),
Jean-Luc Chotte
(IRD),
Philippe Jarne
(CNRS),
Pascal Kosuth
(Agropolis Fondation),
Philippe Lebaron
(UPMC),
Éric Servat
(IRD)

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Contacts Agropoliss

Mélanie Broin
broin@agropolis.fr
Tél. : +33 (0)4 67 04 75 06

Version électronique
Chantal Salson, salson@agropolis.fr

 

Compétences de recherche de Montpellier et du Languedoc-Roussillon

dans l'étude des impacts et adaptations au changement climatique

 

Paysage de savane, Ambalavao, Hautes Terres (Madagascar) © IRD M. Grouzis

2. Changement climatique & Biodiversité et écosystèmes

© M. Broin

 © M. Broin

Auteurs :
Philippe Jarne (UMR CEFE) & Philippe Lebaron (OOB)

Date de publication: 01/02/2015

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Les études scientifiques menées depuis plusieurs décennies, qui trouvent un large écho dans le dernier rapport du GIEC, montrent chez beaucoup d’espèces terrestres, dulcicoles et marines, une évolution de l’aire de répartition, des activités saisonnières, des mouvements migratoires, de l’abondance et des interactions interspécifiques découlant du changement climatique en cours. La nature et l’ampleur des perturbations à venir sont difficiles à prévoir et à anticiper, compte tenu de la faible échelle de temps à laquelle elles se produisent et de la diversité des réponses biologiques, mais aussi de la complexité des interactions entre espèces et des espèces avec leur environnement. On peut cependant affirmer qu’elles sont sans précédent sur une aussi courte période dans l’histoire de la Terre.L’acquisition de connaissances sur la vulnérabilité future, l’exposition et la capacité de réaction des systèmes naturels, interconnectés aux sociétés, constitue donc un défi majeur posé à la science, en raison du nombre de facteurs en jeu et de leurs interactions complexes. Cette problématique est abordée de manière très large et pluridisciplinaire par les équipes de recherche présentes en Languedoc-Roussillon, à travers l’étude des transformations du monde vivant, de l’évolution de la biodiversité et des écosystèmes et de l’adaptation au changement climatique et, ce, à différentes échelles de temps (du court au long terme), d’espace et d’organisation du vivant (des génomes aux écosystèmes)

Ces travaux — qui concernent non seulement des organismes « modèles », mais aussi les spécificités des milieux méditerranéens ou tropicaux — s’appuient en partie sur des observatoires permanents (en milieu terrestre comme en milieu marin) et des plateformes expérimentales de pointe (Écotron, MEDIMEER, Centre national de ressources biologiques marines).

Ce chapitre offre un panorama des unités de recherche régionales qui étudient, d’une manière ou d’une autre, l’impact du changement climatique sur les écosystèmes continentaux, d’une part, et sur les écosystèmes marins, d’autre part. Les recherches menées visent à comprendre la dynamique et le fonctionnement de la biodiversité (grâce à des démarches d’observation sur le terrain, avec l’appui de l’OSU OREME, et d’expérimentation en conditions contrôlées, couplées à des approches théoriques et à la modélisation). Elles visent également à prévoir les conséquences biologiques des changements planétaires (à l’aide de scénarios), à anticiper l’évolution des services écosystémiques et à définir des modalités de gestion adaptative des espèces et des milieux.

Auteurs :
Philippe Jarne (UMR CEFE) & Philippe Lebaron (OOB)
Date de publication: 01/02/2015

 

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Changement climatique & Biodiversité et écosystèmes continentaux

Une grande partie des recherches menées sur les écosystèmes et la biodiversité continentaux sont fédérées au sein du LabEx CeMEB.
Les approches développées font appel à un large corpus de disciplines (écologie, biologie des populations, botanique, génétique, physiologie, informatique, etc.). Elles ont pour objectif d’étudier la dynamique des écosystèmes et leur réponse aux changements climatiques, en milieu naturel ou pseudo-naturel. Le site expérimental méditerranéen de Puéchabon ou les zones humides des basses plaines de l’Ain fournissent de bons exemples. Les approches se font aussi en milieu contrôlé, par exemple dans les enceintes confinées de l’Écotron, en serre ou en animalerie. Ces approches portent aussi sur les mécanismes d’adaptation des espèces à leur environnement aux points de vue génotypique, phénotypique ou biogéographique. On peut citer, à titre d’exemple, la simulation de l’aire de répartition de plusieurs espèces d’arbre en lien avec les prévisions du changement climatique (projet Evorange). Les objets d’étude vont des microorganismes aux plantes et aux animaux, portent sur l’ensemble des écosystèmes (terrestres, aquatiques, sols), de l’équateur aux pôles avec une emphase sur les écosystèmes méditerranéens et tropicaux. Ceux-ci sont étudiés dans leurs relations avec les sociétés, afin d’en définir les modalités de gestion adaptative (voir par exemple les projets REDD et INFORMED). Les espèces et communautés d’espèces sont appréhendées aussi bien au niveau de leur diversité, de leur structure, de leur organisation que de leur fonctionnement. Des représentations mathématiques et informatiques des organes, des plantes, des peuplements, des paysages et des processus, sont élaborées à des fins d’analyse ou de prédiction et de simulation. Les sols font l’objet d’une attention particulière, non seulement en tant que substrat nutritif pour les plantes, mais aussi en tant que milieu abritant une riche biodiversité d’organismes essentiels à la réalisation des cycles biogéochimiques. Des méthodes d’ingénierie écologique, par exemple basées sur les symbioses entre plantes et microorganismes et visant à restaurer les milieux dégradés, sont également à l’étude. Une des forces de la communauté repose sur la prise en compte explicite des relations homme-milieu, par des approches intégrant les sciences humaines et sociales. On peut citer les travaux sur les services écosystémiques ou encore l’évaluation des capacités des écosystèmes en tant que sources ou puits de carbone dans la perspective d’atténuer les effets de l’augmentation de la concentration en CO2 dans l’atmosphère.

Auteurs : Sophie Boutin (LabEx CeMEB) & Philippe Jarne (UMR CEFE)


Exemples de recherche sur le changement climatique & Biodiversité et écosystèmes continentaux

La réponse de la diversité fongique au changement climatique : l’utilisation de collections d’herbier âgées de 170 ans

© Delile - Pivoulade d'éouse, dessin de Delile (Herbier de Montpellier)

Comparer la distribution actuelle de la diversité biologique à ce qu’elle était il y a 200 ans est rendu difficile par la rareté de données anciennes de qualité. Lorsque de telles données existent, elles sont généralement issues d’échantillonnages datant de quelques (...)


Comment l’évolution affecte-t-elle la dynamique d’extinction et de changements d’aire de distribution dans le contexte des changements globaux ?

© A. Duputié - Effet de la plasticité phénotypique sur la persistance de trois arbres forestiers sous scénario de réchauffement climatique (période 2081-2100)

Le projet EvoRange, financé par le programme « Sixième extinction » de l’ANR, a été coordonné par l’ISEM. Il réunissait des équipes de Grenoble (Laboratoire d'Écologie Alpine), de Paris (École Normale Supérieure et Muséum national d'Histoire naturelle) et de

 (...)


Inventaire et suivi de la biomasse aérienne des forêts tropicales : une contribution au mécanisme RED

© Pierre Couteron -  Evaluation de la biomasse aérienne des forêts tropicales - arbres individuels

Face aux objectifs internationaux de maîtrise des quantités de gaz à effet de serre, et face aux enjeux du programme de Réduction des Émissions liées à la Déforestation et à la Dégradation des forêts tropicales (REDD+), il est important de recenser les stocks de (...)


Projet INFORMED : des recherches intégrées sur la résilience et la gestion des forêts méditerranéennes

© inra/URFM - Ecosystème forestier mélangé hêtre-sapin (col du Comte, Mont Ventoux, France)

Dans le cadre de l'initiative ERA-Net FORESTERRA , le projet collaboratif INFORMED (2015-2017) développe une approche pluridisciplinaire sur la résilience des forêts méditerranéennes face au changement global. Cette approche est basée sur le schéma conceptuel

 (...)


La plateforme de Puéchabon : site d'étude de l'impact du changement planétaire sur la forêt méditerranéenne

© R. Joffre - La plateforme d'observation et d'expérimentation de Puéchabon:observation de la dynamique de la forêt méditerranéenne

La forte amplitude des changements climatiques attendus pour la région méditerranéenne (intensité et durée des périodes de stress, fréquence des sécheresses extrêmes) en fait un des principaux hot-spot de bouleversement identifié par les climatologues. Trois caractéristiques (...)


Quelques exemples de projets réalisés par l'ECOTRON

J. Roy © Ecotron - Ecotron de Montpellier, en arrière plan , les dômes des macroscosmes

L’impact des évènements climatiques extrêmes attendus vers 2050 sur les flux de carbone et d’eau d’une prairie de moyenne altitude a montré que l’effet délétère d’une vague de chaleur et d’une sécheresse pouvait être annulé sous l’effet de l’augmentation du CO2 (...)


L’évolution des zones humides de la basse plaine de l’Ain

© A. Johannet - Lônes, bras morts de l’Ain, anciens méandres abandonnés à la faveur des crues

Le projet NEUROHYDRO, réalisé par le LGEI et le Centre SITE de l’École des Mines de Saint-Étienne, s’inscrit dans le cadre du projet ANR WETCHANGE* qui vise à établir, à l’horizon 2030-2050, des prévisions de réponses de zones humides aux étiages provoqués (...)


Communautés microbiennes du sol et changements climatiques

Au sein des écosystèmes terrestres, l’activité des communautés microbiennes est l’une des principales sources de CO2, un puissant gaz à effet de serre. Leur activité produit en effet plus de CO2 par an que la combustion de combustibles fossiles.

L’UMR

 (...)


Valoriser la symbiose mycorhizienne pour limiter les processus d'érosion hydrique

Y. Prin © Cirad- LSTM - Spores de champignons mycorhizien à arbuscules (Glomus intraradices)

L'un des impacts, très probable, des aléas climatiques sur l'environnement est une altération de la structure du couvert végétal et, en conséquence, une fragilisation des sols aggravant les phénomènes d'érosion hydrique, pour aboutir à un appauvrissement de

 (...)


Le Lidar : une technologie de télédétection pour la gestion durable des écosystèmes forestiers et la régulation du changement climatique

©S. Durrieu - Le Lidar une technologie au service du suivi des forêts, principal puits de carbone terrestre

La gestion durable des forêts a pour objectif de pérenniser leurs fonctions écologiques, économiques et sociales. Elle peut notamment contribuer à la régulation du changement climatique en renforçant le rôle de puits de carbone joué par les forêts. Cette (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

Amborella : espèce endémique de la Nouvelle Calédonie

©V.Poncet/F.Munoz-Evolution des niches écologiques d'Amborella au cours du temps

Amborella est l’unique espèce vivante du groupe frère de toutes les angiospermes. En tant qu’espèce endémique de la Nouvelle Calédonie, elle occupe donc une place singulière dans cet archipel du Pacifique Sud considéré comme un «point chaud» de diversité. (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

Impact de la Réduction des Emissions liées à la Déforestation et Dégradation des forêts et l'augmentation des stocks de carbone forestiers (REDD+)

©J.-C. Castella -Place nette pour les plantations de palmier à huile, village de Penarung, district de Kutai 

Barat, Indonesie

L’un des résultats concrets de la 15ème Conférence des Parties de l’UNFCCC de Copenhague a été la mise en place de mécanismes REDD+. Cependant, les connaissances scientifiques sur ce mécanisme de paiement pour service environnemental sont très limitées, tout (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

Impact des changements climatiques passés sur la fragmentation des cédraies et sapinières au Maroc et au Liban

© Distribution des cédraies dans le Moyen Atlas (Maroc)

En Afrique du Nord, l’aire de distribution des espèces arborées est limitée au Nord par la Méditerranée et au sud par le désert. Cependant, plusieurs espèces emblématiques, telles que le cèdre de l'Atlas, ont persisté depuis au moins deux millions d'années (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

Impacts des changements climatiques sur la biodiversité et conséquences pour le fonctionnement d'un écosystème Méditerranéen

©S.Hättenschwiler -  Dispositif d'exclusion de pluie dans un écosystème de la garrigue méditerranéenne

On s'attend à d'importants effets des changements climatiques sur la biodiversité, le fonctionnement des écosystèmes et les services qu'ils rendent à l'humanité. La prédiction de ces effets dépend de la réponse des organismes et de leur rôle dans les processus (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

Projet BIOTHAW : évaluer la sensibilité d’un écosystème tropical clé pour la ressource en eau et l’élevage face au changement climatique

© F.Anthelme - Bofedal : écosystème humide alto-andin (entre 4000 et 5000 m) , Bolivie

Les scenarios de changement climatique prédisent un réchauffement des températures exacerbé ces prochaines décennies dans les écosystèmes tropicaux alpins, du fait de leur proximité avec les couches supérieures de l’atmosphère. Or, ces écosystèmes produisent des (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

Projet CoForChange : expliquer et prédire les évolutions possibles des forêts tropicales humides du bassin du Congo

Les changements globaux (pression anthropique et changement climatique) exercent sur les forêts tropicales humides du basin du Congo – d’importance mondiale – de fortes pressions, sources de dégradation et de fragmentation. Comment, pourquoi et où les espèces d’arbres (...)

Cet exemple ne figure pas dans la version papier du dossier, publiée en février 2015.

 

 


Unités de recherche présentées dans ce chapitre

Nom de l'unité et lien vers le site web Organismes membres participants ou partenaires Directeur Exemples de recherche

UMR CEFE : Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive

 

CNRS, UM, UPVM, IRD, Montpellier Supagro, Inra Richard Joffre Exemples de recherche

UMR ISE-M : Institut des sciences de l'évolution de Montpellier

 

Cirad, CNRS, IRD, UM Agnès Mignot Exemples de recherche

UMR AMAP : Botanique et bio-informatique de l'architecture des plantes

 

Cirad, CNRS, Inra, IRD,UM Thierry Fourcaud Exemples de recherche

UR URFM : Ecologie des Forêts Méditerranéennes

 

Inra Avignon Eric Rigolot Exemples de recherche

UPR : Forêts et sociétés

 

Cirad Plinio Sist Exemples de recherche


Voir aussi...

   1. Changement climatique & ressources, territoires et développement2. Changement climatique & Biodiversité et écosystèmes continentaux2. Changement climatique & Biodiversité et écosystèmes marins3. Changement climatique & interactions entre organismes4. Changement climatique & systèmes de production agricole et élevage

 

 

 



 
 

Mise à jour le 23/02/16


 




Extrait du site http://www.agropolis.fr/changement-climatique/ch2-changement-climatique-biodiversite-ecosystemes-continentaux.php