ANR-FWF - Appel à projets générique 2020 - FWF

Prévision de l’impact de l'utilisation des terres et du changement climatique sur les services écosystémiques des prairies de montagne envahies par les arbustes – LUCSES

Résumé de soumission

L’abandon des herbages moins productifs dans les massifs montagneux européens conduit à la colonisation par les ligneux bas, processus que le changement climatique renforcera. Ces changements de biodiversite végétale et des organismes associés modifie profondément le fonctionnement biogéochimique et les services écosystémiques (SE) des prairies et pelouses. LUCSES a pour objectif de comprendre les processus de recyclage de l’azote (N) et de l’eau dans les herbages de montagne enfrichés pour produire de nouveaux modèles basés sur les traits fonctionnels, et pour y prédire les effets des changements globaux. Notre hypothèse centrale est que la colonisation arbustive induit un point de basculement des relations entre les traits d’économie des ressources des végétaux et les processus de recyclage de l’N et de l’eau, qui peuvent être reliés aux traits spécifiques des ligneux bas et aux fonctions mycorrhiziennes.
LUCSES réduira les lacunes de connaissances des traits et du fonctionnement des ligneux bas de montagne. Si des progrès récents ont été réalisés récemment dans les biomes froids pour les traits faciles à mesurer, LUCSES ambitionne d’aborder plus directement les processus influant sur la dynamique de l’N et de l’eau en utilisant des traits plus ‘durs’ et en considérant les associations mycorrhiziennes. En particulier, la nature biochimique et les fonctions des composés secondaires des ligneux alpins sont mal connus du fait des obstacles techniques pour leurs analyses au champ. LUCSES produira des méthodes de mesure applicables à de grands échantillons et pour détecter les variations intraspécifiques en conditions expérimentales en combinant des analyses biochimiques et la spectrométrie infrarouge. Les fonctions des mycorrhizes des ligneux bas alpins et leurs réponses à des modifications climatiques critiques comme le déneigement précoce et la sécheresse n’ont jamais été décrites. La dynamique saisonnière de l’N et des mycorrhizes constituent un défi scientifique et technique du fait de leur labilité, et les effets fonctionnels des changements d’enneigement restent une frontière scientifique. Par des analyses sur nos sites de recherche à long terme en France et en Autriche des variations le long de gradients d’enfrichement des traits spécifiques aux buissons décidus vs. sempervirents, et des mécanismes associés à leurs mycorrhizes, nous identifierons les chaines causales d’effets des changements combinés du climat et de l’usage des sols. Nous utiliserons des lysimètres de précision pour analyser les budgets hydriques, dépassant ainsi l’obstacle de connaissance des relations entre modifications des traits végétaux et des fonctions écosystémiques liées à l’eau. Les modèles d’équations structurales ainsi obtenus alimenteront des modèles de services écosystémiques basés sur les traits, paramétrés par les mesures de terrain et les manipulations climatiques. L’application de ces modèles aux trajectoires d’usage des sols de 1970 à nos jours, et à des scénarios de changement global mettra en lumière les compromis et les options d’adaptation résultant de l’enfrichement pour nos deux sites et pour le Parc National des Ecrins (France).
Les équipes du LECA (B. Mouhamadou) et de l’Université d’Innsbruck (G. Leitinger) ont des compétences scientifiques et techniques larges et complémentaires, et incluent des personnels très expérimentés sur toutes les dimensions du projet en écologie fonctionnelle végétale, en écologie microbienne, sur les manipulations climatiques et sur la modélisation des services écosystémique. LUCSES permettra de développer les compétences concernant les transformations des écosystèmes mal connues et pourtant inévitables, et ainsi d’étayer les décisions futures de nos partenaires socio-économiques. Nous prétendons ainsi soutenir l’adaptation des régions de montagne au changement climatique à moyen et long terme en éclairant les décideurs et le public sur les options de gestion des écosystèmes et des paysages.

Coordination du projet

Bello Mouhamadou (LABORATOIRE D'ECOLOGIE ALPINE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UIBK université d'Innsbruck
LECA LABORATOIRE D'ECOLOGIE ALPINE

Aide de l'ANR 228 274 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2020 - 48 Mois

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