41 3.2.3 La validation des modèles
3.4.1 La caractérisation des milieux, des trajectoires d’évolution et des facteurs de changement : les enjeux de la quantification
Le suivi des changements d’occupation et d’usage du sol sur un territoire de montagne est un exercice particulièrement délicat. D’une part parce que la montagne concentre toutes les difficultés imaginables pour leur cartographie et d’autre part car les dynamiques d’occupation et d’usage du sol sont encore plus subtiles qu’ailleurs. Les travaux réalisés sur le Haut-Vicdessos ont permis de rendre compte d’enjeux, tant scientifiques que sociaux, représentatifs des milieux de montagne en général. Néanmoins, précisons que si certains des résultats présentés ci-après avaient déjà été pressentis ou observés, telle que la reforestation des Pyrénées, ils n’avaient pas fait l’objet d’une évaluation quantifiée. Ainsi, si la télédétection a bénéficié d’avancées considérables, la contrainte liée au relief reste une constante, tant pour la caractérisation de milieux d’intérêt écologique (Vacquié et Houet 2012) ou encore des trajectoires d’évolution des paysages (Houet et al, 2012). Néanmoins, pour y parvenir, des méthodes ont été développées et testées, notamment sur d’autres sites, avec succès (Sheeren et al, 2012). Un des jalons méthodologiques consistait à produire des cartes qui gomment les inévitables décalages résiduels de l’ortho-rectification des photographies aériennes aux différentes dates (Fig. 3.4.a.) d’une part, et la validation des classifications réalisées sans l’existence de données de terrain d’autre part. Pour ce faire, une évaluation visuelle a été réalisée en comparant des photographies paysagères et les résultats issus des photographies aériennes acquises aux mêmes périodes (Fig. 3.4.b).
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Figure 3.4.a. Intégration de la segmentation de l’année n-1 lors de la classification pour l’année n
Figure 3.4.b. Méthode de validation des classifications anciennes : comparaison visuelle avec des photographies paysagères prises à des périodes identiques aux prises de vues aériennes utilisées.
Sur le Vicdessos, ces méthodes ont permis de mettre à jour que, dans le domaine des changements d’occupation du sol, les estives constituent les espaces à enjeu aujourd’hui. En effet, la reforestation de ces espaces, notamment les bas d’estives, atteint des vitesses largement sous-estimées (entre 30 et 50 ha/an), similaires à celles observées sur les zones de versants dans les années 1950-70s (Fig. 3.4.c. et 3.4.d. - Houet et al. 2012), période correspondant au paroxysme de la fermeture des zones intermédiaires dans les Pyrénées liée à l’évolution du pastoralisme.
Figure 3.4.c. Evolution des taux de surfaces boisées par zones d’usage sur le Haut-Vicdessos entre 1942 et 2008.
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Figure 3.4.d. Evolution des types d’occupation et d’usage des sols sur le Haut-Vicdessos entre 1942 et 2008.
Deux processus ont été mesurés par cartographie, corroborant les résultats issus des données paléo-environnementales et archivistiques (Galop et al. 2011) : la remontée en altitude des feuillus et la recolonisation par le pin à crochets (notamment sur le secteur de Bassiès). Ces dynamiques sont finalement relativement récentes (depuis les années 1980-90s), mais commencent à être détectables et mesurables par télédétection que depuis la fin des années 2000s (Fig. 3.4.e.). Par exemple, sur le secteur de Bassiès, l’altitude moyenne des feuillus est passée de 1483m à 1528m entre 1983 et 2008 et le nombre de pins détectables (circonférence au sol sup. à 1m) a été multiplié par 5,3 (4275 individus recensés).
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Figure 3.4.e. Evolution de la reforestation sur l’estive de Bassiès.
Les principaux facteurs explicatifs de ces changements sont a priori principalement d’origine anthropique. Le rôle des pratiques pastorales sur l’évolution passée et récente des paysages pyrénéen a largement été démontré (Galop et al. 2011, Galop 2014). L’agropastoralisme, par les pratiques (types et conduite des troupeaux) et les usages (feu) que cela sous-tend, constitue le facteur prépondérant des évolutions observées, notamment sur le site de Bassiès. Ainsi, la corrélation entre les productions polliniques des espèces ligneuses (Juniperus, Calluna, Pinus, Betula) est forte et inverse avec l’évolution des charges pastorales (Fig. 3.4.f.), concomitantes avec l’évolution des surfaces recolonisées par le pin à crochets observées à Bassiès (Fig. 3.4.e.).
Figure 3.4.f. Co-évolution de la charge pastorale sur la vallée du Vicdessos (en haut) et les relevés polliniques du pin à crochets et du bouleau (milieu), et des genévriers et callunes (en bas) relevés sur l’estive de Bassiès. Les fluctuations des courbes polliniques sont à mettre en relation avec l’histoire des feux, dont la fréquence augmente après les années 1950 (source : Galop et al, 2011)
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Une approche originale, utilisant un modèle individu centré et simulant les interactions entre les pratiques pastorales et les dynamiques de végétation, calibré sur une période passée (1993-2008), a permis d’évaluer quantitativement l’impact de ces pratiques sur la limitation de la recolonisation par le pin sur la vallée de Bassiès (Vacquié et al, submitted). Au regard des tendances actuelles, il est illusoire de vouloir la stopper. Néanmoins, l’intérêt de cette approche réside dans sa capacité à estimer : (1) qu’en cas d’abandon total de cette estive, le gain en forêt devrait être de l’ordre de 230 ha entre 2008 et 2050 (Scénario A – Fig.3.4.g.) ; (2) qu’en cas du maintien, voire de la restauration, de la charge pastorale déclarée en 2008, les surfaces en forêt augmenterait d’environ 140 ha, soit 40% de moins que dans le cas précédent (Scénario B – Fig. 3.4.g.) ; (3) que dans le cas d’actions spécifiques de limitation de la reforestation, se traduisant par une augmentation de 10% de la charge pastorale déclarée en 2008, le gain en forêt ne serait plus que de 110 ha (Scénario C – Fig. 3.4.g.). Dans les scénarios B et C, les animaux sont divagants. Les équins et bovins se limitent à la partie peu accidentée de l’estive (quartier 1 – Fig. 3.4.g.) alors que les ovins se distribuent sur l’ensemble des quartiers. Un dernier scénario, prévoyant une modification du mode de conduite des troupeaux, destinée à augmenter localement la pression pastorale une fois tous les 5 ans grâce à la supervision d’un berger tout en conservant une charge pastorale identique à celle déclarée en 2008 (scénario B), engendrerait un gain en forêt similaire au scénario C, soit une limitation de plus de 50% de la reforestation par rapport à l’abandon agropastoral. En résumé, ce type d’approche permet d’approximer quantitativement l’efficacité de certains leviers d’actions et de certaines stratégies de gestion à moyen ou long terme.
Figure 3.4.g. Evolution des surfaces boisées entre la situation de référence (2008) et la situation en 2050, sur la base de quatre scénarios différents. Le scénario A est un scénario tendanciel où le pastoralisme a disparu. Le scénario B prévoit le maintien du cheptel déclaré en 2008. Dans une perspective de limiter la reforestation par le pin à crochets sur l’estive, le scénario C prévoit une hausse de 10% du cheptel déclaré en 2008 et le scénario D prévoit une charge pastorale identique à celle de 2008 mais la supervision du troupeau par un berger une fois tous les 5 ans pour optimiser la pression pastorale dans certains quartiers (source : Vacquié et al, submitted)
Malheureusement, dans ce type de milieux d’altitude, il est délicat de mettre en évidence le rôle exclusif des changements climatiques sur les dynamiques observées. C’est pourquoi, des recherches ont été initiées, de façon opportune, sur le glacier d’Ossoue, localisé dans les Hautes-Pyrénées. A partir de cartes anciennes fournies par l’Association Moraine, il a été possible d’estimer l’évolution de son volume depuis les années 1920 (Fig. 3.4.h.). La fonte du glacier, à l’échelle du
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dernier siècle, est flagrante, entrecoupée d’une période de regain entre la fin des années 1940 et le début des années 1980. De même, dans le cadre de la thèse de Renaud Marti, une accélération du processus de fonte au cours des 10 dernières années a pu être constatée, avec notamment une fréquence non négligeable d’évènements extrêmes (fonte, accumulations neigeuse) – non montrée ici. Ainsi, en termes statistiques, il est possible de constater que la courbe qui témoigne de l’impact des changements climatiques dans les Pyrénées est inversement corrélée avec la courbe des relevés polliniques de la figure 3.4.f., au même titre que celle de l’évolution de la démographie et de la charge pastorale dans la vallée du Vicdessos.
Figure 3.4.h. Evolution de volume du glacier d’Ossoue (Vignemale, Hautes-Pyrénées) depuis les années 1920. A gauche, les cartes présentent les pertes et gains topographiques issues de la comparaison des cartes de 1924, 1948, 1983 et 2013. A haut à droite, le graphique présente l’évolution du bilan de masse (en m3 équivalent en eau) issu des cartes citées, prolongeant dans le temps, les données acquises du bilan de masse pour le glacier d’Ossoue et de la Maladeta par mesures glaciologiques. En bas à droite, une vue de face du glacier en Sept. 2012 (Sources : Marti et al, In press ; Houet et René, 2014)