Gritti et al. Journal of Biogeography 2006 Vulnerability of Mediterranean Basin ecosystems to climate change and invasion by exotic plant species Gritti et al. Journal of Biogeography 2006 Le Guilloux Mélanie UE 41 - M2R - BIOECO 2007

Bassin Méditerranéen = hot spot de biodiversité 1/Contexte général Composition et fonctionnement des écosystèmes modifiés Bassin Méditerranéen = hot spot de biodiversité « Prédispositions » du Bassin Méditerranéen Caractéristiques des habitats envahis Invasions biologiques Problématique: Quelle évolution de l’invasibilité avec le changement global et selon les sites (Est vs Ouest du Bassin) ?

Cinq sites insulaires : 2/Méthodes : Territoires étudiés Cinq sites insulaires : Corse et Sardaigne Lesbos Majorque Crête Flore diversifiée, endémisme de 50 à 59 % = intérêt conservation +++

2/Méthodes A/ Construction du modèle prédictif B/ Les types invasifs C/ Rôle des perturbations

Caractéristiques des espèces : Types fonctionnels 2/Méthodes : Construction du modèle Établissement Aire de la feuille LAI Croissance Caractéristiques des espèces : Types fonctionnels Modèle prédictif Perturbations Données climatiques Description des écosystèmes: Biogéochimie et biogéographie des types fonctionnels, dynamique des populations (compétition entre types)

2/Méthodes : Construction du modèle 1 cellule ~ 100 patchs Une cellule = une combinaison de types fonctionnels en mélange Végétation décrite par son stade successionnel et sa physionomie (surface recouvrement…) Chaque cellule soumise à 2 scénarios : A1Fi et B1 (GIEC Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat)

2/Méthodes A/ Construction du modèle prédictif B/ Les types invasifs C/ Rôle des perturbations

4 arbres natifs + 1 invasif 2/Méthodes : Construction du modèle systémique Types fonctionnels : Choix selon : physionomie, phénologie, limites bioclimatiques, et réponses aux perturbations. ( Sitch, 2003 ) 4 arbres natifs + 1 invasif 2 arbustes méditerranéens natifs 1 herbacée native + 1 invasive

Amaranthus retroflexus 2/Méthodes : Les types invasifs Comment modéliser l’introduction d’espèces invasives dans les écosystèmes? Ailanthus altissima Espèce en C4 : avantagée sous climat chaud et sec Amaranthus retroflexus Envahissante transformatrice ( allélopathie ) Pionnière ( héliophile ) « Date d’introduction » dans le modèle = 1960 ( explosion du tourisme )

2/Méthodes A/ Construction du modèle prédictif B/ Les types invasifs C/ Rôle des perturbations

2/Méthodes : Rôle des perturbations Postulat : Perturbation = modification de la distribution des ressources Transformation +/- grande de la composition spécifique Espèces invasives : pionnières = bonnes compétitrices Modification des interactions compétitives en place Une cellule = 2 régimes de perturbation : tous les 3 ou 40 ans. ( Répartition stochastique )

OUEST EST Corse et Sardaigne Lesbos Majorque Crête 3/Principaux résultats Corse et Sardaigne Lesbos Majorque Crête OUEST EST

3/Principaux résultats : Climat et invasions Effet du climat Climat + invasions Effet des invasions Introduction des invasives Majorque Similarités Est / Ouest Est : plus vulnérable Est : plus vulnérable Montagne Corse Lesbos

3/Principaux résultats : Perturbations et invasions  Tous les 3 ans  Tous les 40 ans Crête Majorque Montagne Corse

Taux de croissance plus élevé 4/Discussion Climat et invasions : Seul, le climat ne change pas les compositions sauf en montagne. L’association « climat – invasions » est explosive, les invasives étant mieux adaptées aux climat chauds et secs. Remplacement des espèces tempérées par des espèces thermophiles plus adaptées : ex: Espèces en C4 Températures Taux de croissance plus élevé Réponses différentes à l’Ouest et à l’Est : climats ≠

Perturbations et invasions : 4/Discussion Perturbations et invasions : Invasives très bonnes compétitrices en milieu perturbé (forts taux d’établissement, croissance / absence d’arbres due au turnover…) Elles modifient la disponibilité des ressources : Incidences même dans des environnements peu perturbés. Fréquence de perturbation : détermine l’amplitude de l’invasion. Progression d’une invasion :  D’abord en relation avec la composition initiale de l’écosystème (perturbé ou non)  Puis avec les conditions environnementales locales (Contrastes montagne vs côte / climat sec vs plus humide).

4/Discussion Limites de l’étude : Limites intrinsèques au modèle : Inévitables simplifications . - Seulement 2 taux de perturbation ≠ de la réalité. - Scénarios climatiques à affiner en relation avec les rapports du GIEC.  Limites de l’étude : Faible résolution géographique (densités de population : importance concernant les perturbations) Date et raison d’introduction des invasives. Travaux sur milieux insulaires ( Péninsules ? Comparaison avec milieux continentaux ?) Généralisation pour les autres reliefs continentaux ? Conséquence = Peut-être une mauvaise estimation des impacts (étude préliminaire)

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