La végétalisation de nos paysages doit passer par des plantes d’une grande diversité génétique. Notre vision est basée sur une approche pragmatique qui considère un critère de compatibilité avec le changement climatique et la circulation de plantes exotiques. Ceci nous pousse à revoir la notion de plantes indigènes pour une notion plus large d’indigénat climatique.
Contexte historique
La diversité biologique des espèces végétales et animales avant les dernières glaciations du quaternaire était très élevée partout et également en Europe. Cette diversité a beaucoup évolué au cours des cycles successifs de glaciations et de réchauffements (dûs, avant l’ère industrielle actuelle, à des facteurs géologiques et non pas anthropiques comme maintenant). Il y avait par exemple des bambous et des douglas dans nos régions en Europe avant la dernière glaciation qui a pris fin il y a environ 20’000 ans (source).
Ci-dessus, une représentation de l’étendue glacière lors de cycles de glaciations du quaternaire.
Lors de ces dernières glaciations, les espèces végétales et animales, pendant le lent refroidissement climatique, ont graduellement et naturellement migré au sud en direction de l’équateur, laissant la place à des espaces de végétation très rudimentaire, de steppe et de toundra.
En Asie et en Amérique, la migration a de manière générale eu lieu sans barrières naturelles majeures, mais sur le continent européen, pour la plupart des espèces, la mer méditerranée est devenue infranchissable, et elles ont simplement disparu. On le constate aujourd’hui, en visualisant le nombre d’espèces sur une carte représentant les espèces de plantes vasculaires (soit la plupart des plantes de nos écosystèmes): celle-ci montre une diversité élevée sur les deux continents américains, en Asie, en Océanie et même au sud de l'Afrique.
Diversité des plantes vasculaires, ©W. Barthlott, via https://www.gitpa.org/
On réalise très clairement que les régions les plus diversifiées sont regroupées dans une zone approximativement située autour de la ceinture intertropicale et que l’Europe est très appauvrie globalement. Par exemple, en Europe on va trouver environ 4 espèces de Tilleul (du genre Tilia) alors qu’on en trouve de l’ordre d’une 15aine en Amérique et en Asie (source). C’est pourquoi aussi, aujourd’hui, de nombreuses espèces ornementales ou agricoles sont exotiques.
Le changement climatique: un phénomène brutal
Le changement climatique actuel, au contraire de ceux observés dans d’autres périodes de l'Histoire, est essentiellement influencé par les activités humaines et est beaucoup plus rapide (source). Les grands cycles du vivant -notamment ceux du carbone et de l’eau- sont profondément perturbés et impactent tous les écosystèmes qui en dépendent directement.
Les conséquences sur les écosystèmes sont inédites et brutales, notamment :
- la rapidité du phénomène, au regard de la vitesse d’évolution des changements de climat déjà observés dans le passé, ce qui est incompatible avec l’adaptation et la migration naturelle de la majeure partie des espèces.
- une augmentation des risques de sécheresse et de périodes arides, combinées à des épisodes d’intenses précipitations (source).
- une hausse rapide de la moyenne des températures globales, combinée à une variabilité plus marquée de la température (températures minimales basses et hausse des températures maximales et extrêmes (source).
Augmentation de la moyenne et de la variabilité des températures (source: GIEC/IPCC)
Le changement climatique: les effets sur la flore
La hausse de la moyenne des températures, correspond schématiquement à un déplacement du climat correspondant chaque année vers le nord ou en altitude. Mais les plantes n’arrivent pas à migrer assez rapidement (source).
En même temps, pour une région donnée, des températures très basses sont encore possibles, du fait de l’augmentation de la variabilité du climat, les extrêmes étant maintenant plus marqués. Ces effets combinés d’écart de température et de précipitations ont des conséquences importantes sur les écosystèmes de la biosphère.
Certains mécanismes d’adaptation sont en place, liés notamment à la génétique et l'épigénétique des plantes, ou la dispersion naturelle, mais le phénomène du changement climatique est si rapide que certaines espèces déjà en limite de zone climatique ou physiologiquement moins adaptées subissent des stress répétés et finissent par dépérir.
C’est par exemple en Suisse le cas pour le hêtre (Fagus sylvatica) qui est la seconde espèce la plus répandue en Suisse (source), qui subit des sécheresses répétées et voit sa population décliner rapidement (source). Comme le relève le WSL: “En raison du changement climatique, il faut s'attendre à de plus en plus d'étés chauds et secs tels que ceux de 2003 et 2018. Une équipe de scientifiques animée par l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) a décrypté les réactions du hêtre à des sécheresses en augmentation. Sur des sols qui ne peuvent stocker que peu d'eau et s’assèchent rapidement, les hêtres sont plus susceptibles de dépérir.” (source).
Le bouleau (Betula pendula) aussi, un pionnier très présent dans les régions plutôt nordiques, verra probablement ces prochaines années sa population diminuer sous un stress hydrique et thermique important.
Botanica suisse relève de son côté: “Les impacts du changement climatique sont déjà bien visibles dans le règne végétal. La durée de la période de végétation a par exemple augmenté de deux à quatre semaines depuis les années 1960. La répartition de nombreuses espèces végétales a changé. Les limites d’habitat des plantes de montagne s’élèvent en altitude” (source).
L'épicéa aussi, 2è espèce la plus répandue en Suisse est menacé: selon l'organisme suisse National Centre for Climate Services NCCS : "Les espèces adaptées au froid et sensibles à la sécheresse, comme l'épicéa de Norvège (Picea abies), sont soumises à une forte pression du changement climatique local. En raison des changements de température et de précipitations, qui influencent leur zone d'habitation, l'épicéa de Norvège devrait perdre de vastes zones de couverture au profit d'espèces plus adaptées à la sécheresse comme les chênes (Quercus spp.). Ces changements dans la répartition des espèces devraient non seulement avoir des répercussions écologiques importantes, mais pourraient également avoir de graves conséquences économiques."
Les pathogènes
Une autre cause du déclin de certaines populations végétales est la présence en Europe de pathogènes, parfois spécifiques à certaines espèces, qui circulent naturellement grâce aux vents, aux animaux qui les dispersent ou aux mouvements de masses d’eau.
C’est le cas de la chalarose du frêne, de la graphiose de l’orme, du chancre et de l’encre du châtaignier (Castanea sativa), ou encore de la suie de l’érable. Ces pathogènes ont souvent coévolué avec d’autres espèces dans des régions d’où ils sont originaires et ne touchent pas ou peu des espèces du même genre de ces régions.
Par exemple:
- Le châtaignier commun (Castanea sativa) chez nous est touché par le chancre, mais cette maladie affecte très peu Castanea mollissima ou C. dentata ou C. crenata originaires d’Asie, ou C. Pumila originaire d’Amérique du Nord.
- Le frêne majeur (Fraxinus excelsior) est touché par l’arrivée de la chalarose, mais Fraxinus ornus, le frêne à fleurs, est épargné, c’est aussi le cas du frêne américain, Fraxinus americana.
Les plantes exotiques
Une plante est dite “exotique” parce qu'elle est “introduite, volontairement ou accidentellement, par l'Humain dans une région qui n'est pas la sienne, et en dehors de son aire naturelle. L'utilisation de ce terme est donc intimement et directement liée à sa situation géographique” (source).
Au travers des âges, des migrations assistées de plantes exotiques ont eu lieu, de façon naturelle, ou suivant les routes commerciales et les explorateurs. Ces flux ont permis l’arrivée en Europe d’espèces alimentaires exotiques, qui ont été domestiquées et graduellement sélectionnées.
La pomme de terre (comprenant de nombreuses variétés), la tomate, la pêche, l’abricot, la pomme, le blé, etc. sont toutes des espèces exotiques. Si on regarde nos paysages agricoles ou arboricoles et le contenu de nos assiettes, on ne trouve pratiquement plus de plantes dites “indigènes”.
Les plantes exotiques ont été dans l'histoire humaine d'abord une source d'abondance et une opportunité.
Les plantes indigènes et les envahissantes
Certaines plantes exotiques introduites dans nos écosystèmes se naturalisent très vite, et se dispersent rapidement dans leur nouveau milieu, parfois aux dépends des espèces dites indigènes ou locales. Ces espèces envahissantes sont ce qu’on appelle les néophytes envahissantes. Ce phénomène est porté par de nombreuses espèces qui dispersent du matériel végétal, en volant, en nageant, en marchant, en déféquant ou, pour l'espèce humaine, à travers le système de transport et de commerce globalisé.
En Suisse, avec le temps, on a bien identifié ces espèces qui peuvent dans certains cas être problématiques et qui sont répertoriées notamment dans la liste noire InfoFlora (source). Il y a certaines espèces qui sont en observation car elles ont un potentiel envahissant (liste rouge).
Plusieurs espèces s’adaptent très bien à des milieux fortement perturbés par les activités humaines. C’est le cas de la bien connue renouée du Japon (Reynoutria japonica), qui est une plante bio-indicatrice des milieux pollués aux métaux lourds (source), ou encore l’ambroisie, qui est bioindicatrice des milieux en cours de désertification, lié notamment à certaines pratiques agricoles qui dé-structurent le sol, et entraînent des pertes d’humus par exemple (source), ou encore la jussie qui colonise certains milieux aquatiques et terrestres naturels, traduisants les excès d’azote, de phosphore et de pesticides provenant de la forte densité agricole environnante (source).
Il est intéressant de relever que:
- Les mécanismes de perturbations biologiques ont toujours été présents, indépendamment des activités humaines et font partie de l’évolution. On parle alors de “bioturbations”.
- Certaines espèces très rapides pour coloniser des milieux peuvent représenter une opportunité intéressante: la jussie peut servir de fourrage ou de source de biomasse importante, et ces plantes ont un rôle de “cicatrisation” de nos pratiques qui dégradent les écosystèmes (pollution, dégradation des sols, érosion, etc.). La renouée du Japon est, elle, comestible.
- La notion d’espèce indigène est très dépendante de l’échelle de temps et d’espace qu’on considère: un exemple emblématique, le pommier, qui est originaire du Kazakhstan, a été introduit dans différentes régions du monde il y a plusieurs centaines d’années, et il est maintenant considéré comme “indigène”.
Des espèces sont souvent classées envahissantes du fait qu’elles menacent les populations humaines ou leurs activités économiques. Il est intéressant de noter que le caractère envahissant est parfois utilisé de façon stigmatisante. Au contraire, des espèces faisant l’objet de grandes monocultures, comme le blé, le maïs ou le colza, la vache ou l’abeille domestique, du fait de leur usage agro-alimentaire et donc économique n’en font pas des espèces envahissantes, alors qu’elles entrent dans cette définition. Homo sapiens par extension aussi (source). La notion d’espèce envahissante est donc fortement anthropocentrée.
Indigénat climatique
Les grands réservoirs de biodiversité qui peuvent nous permettre de nous adapter au changement climatique ou à des pathogènes, pour nous en Europe, sont donc naturellement situés dans des régions bio et climatiquement similaires. Les grandes régions biogéographiques sont appelées biomes.
En Suisse, avec des précipitations de l’ordre de 1000 mm/an environ, et la température moyenne actuelle, le plateau est dans un biome de type forêt feuillue caducifoliée tempérée en grande partie, si on exclut les activités humaines et un climat stable.
Comme le climat évolue rapidement, il est nécessaire de considérer le court-, le moyen- et le long-terme. Dans le court-terme, la conservation de la biodiversité locale permet de stabiliser au mieux l’écosystème actuel. Si on considère le moyen- et long-terme, pour permettre d’accélérer l’adaptation aux augmentations de température et d’extrêmes climatiques, il convient de considérer d’autres biomes proches comme la forêt méditerranéenne.
On retrouve ces biomes à divers endroits sur la planète, en Asie, en Amérique, au sud de l’Afrique et en Océanie. Des espèces spécifiques de ces régions peuvent parfaitement se naturaliser en Europe, certaines sont déjà présentes et étudiées depuis des années dans des jardins botaniques, ou des arboretums.
C’est pour cette raison que la notion d’indigénat climatique est pragmatique et offre un complément indispensable aux espèces indigènes géographiques.
Indigénat climatique: cas concrets d'application
De nombreuses collectivités locales, régions ou organismes, publics ou initiatives privées soutenues par les services de l'État ont opté pour cette approche d’indigénat climatique, en milieu urbain ou forestier national.
Ville de Lausanne - Programme "Objectif canopée" - source
[...Toutes les essences arborées urbaines ne font pas preuve de la même résilience face à ces pressions climatiques. Si certaines montrent des signes de faiblesse à la moindre vague de chaleur (p.ex. Fagus sylvatica, Tilia cordata, Acer platanoides), d’autres semblent s’en accommoder sans trop de difficultés (par exemple Ulmus minor, Acer campestre, Quercus petraea). Une grande incertitude demeure sur la capacité des diverses essences habituellement plantées en ville à faire face à l’amplitude de l’effondrement climatique prévu pour la fin du siècle…]
Ville de Sion - source
[...En sus, une prolifération de problèmes phytosanitaires est constatée. Cela se concrétise par de nouvelles maladies cryptogamiques et de nouveaux insectes ravageurs. Ce phénomène en partie dû aux échanges internationaux est aujourd’hui accentué par les changements climatiques. Pour contrer ces menaces phytosanitaires, la diversité dans les essences de plantation peut agir comme « coupe-feu » et ainsi préserver au mieux l’essentiel du patrimoine arboré…]
Ville de Bienne
Markus Brentano, responsable des espaces verts de la Ville de Bienne :
[...Nous devons les remplacer par des essences plus résistantes au changement climatique, si possible par des arbres indigènes comme le charme, l’érable champêtre ou le chêne lombard. En outre, d’autres essences, que l’on trouve en Italie, en Espagne et au sud de la France, entrent en ligne de compte. Nous avons fait avec elles de bonnes expériences. Ce n’est pas une surprise, car au centre-ville de Bienne, nous avons aujourd’hui le climat que connaissait Montpellier il y a 50 ans. Cela explique pourquoi aujourd’hui la myrte frisée, l’arbre à soie, le pin parasol, l’amandier et le chêne vert prospèrent chez nous…]
Ville de Genève
La Ville de Genève augmente la plantation d’arbres afin de répondre à l’urgence climatique:
[…La Ville tient à diversifier au maximum les essences plantées: près de 100 espèces différentes ont été choisies pour cette campagne de plantation. Il s’agit de trouver un équilibre entre espèces indigènes et exotiques, tout en optant pour des essences à haute tolérance à la sécheresse et aux températures élevées, mieux adaptées au changement climatique…]
Belgique - La migration assistée - TREES FOR FUTURE
[...on introduit une espèce qui n’est pas encore présente sur le territoire mais qui vit plus au sud dans des conditions climatiques similaires à celles qui sont attendues dans les prochaines décennies en Belgique. On parlera de migration assistée d’essences par exemple quand on plante en Belgique des chênes méditerranéens (chêne de Hongrie, chêne chevelu, chêne pubescent), des sapins méditerranéens (sapin de Céphalonie, sapin de Bornmuller…) ou des pins méditerranéens (pin maritime, pin de Macédoine, pin de Bosnie…)...]
France - CNRS
Les forêts à la traîne du réchauffement | CNRS Le journal:
« Pour réduire la dette climatique dans ces zones, il faudrait une arrivée d’espèces adaptées à des températures encore plus chaudes, venant par exemple d’Espagne ou d’Afrique du Nord. Or une telle migration est limitée par des barrières géographiques (montagne, mer) et la grande distance entre les forêts du sud de la France et celles des pays voisins plus chauds »
Canada, Québec, Ouranos
Synthèse des connaissances sur les changements climatiques au Québec Édi Édition 2015:
[…Biodiversité : sous l’effet du réchauffement, les aires de répartition de centaines d’espèces pourraient se déplacer vers le nord de 45 à 70 km par décennie. À la fin du siècle, le Québec devrait ainsi présenter des conditions climatiques favorables à l’arrivée de nombreuses nouvelles espèces, tandis que certaines espèces indigènes n’auront probablement pas la capacité de suivre le rythme accéléré des changements climatiques…]
En conclusion
Le continent européen, suite aux aléas climatiques des dernières glaciations, est très pauvre en termes de diversité génétique. Les écosystèmes sont soumis à divers stress, liés au changement climatique, chute de la biodiversité, aux agents pathogènes et envahissants, tous favorisés par certaines activités humaines.
Une solution à notre portée pour accélérer la stratégie d’adaptation est d'accepter et de reconnaître que nos écosystèmes évoluent, et de faciliter et d’accélérer la migration d’espèces de régions bio-géographiques similaires au climat actuel ou au climat futur, en se basant sur les connaissances actuelles de l’écologie de ces espèces. Une stratégie est alors recommandée: s'appuyer sur une combinaison de plantes indigènes locales, parfaitement adaptées au climat actuel mais pas adaptées au climat futur, et des plantes exotiques, répondant à un critère d'indigénat climatique, donc adaptées au climat de ces prochaines années, très différent de l'actuel. Cette stratégie a déjà été choisie par de nombreuses collectivités et organismes nationaux.
Il nous appartient de planter aujourd’hui, les arbres qui nourriront les populations demain, avec une ambition à la hauteur des défis qui nous attendent.
- par Samuel Dépraz