dernières, en sommeil sous la neige durant tout l’hiver, ne sont pas affectées par le froid, quelle que soit son intensité (Bliss, 1997). La réponse aux températures estivales est si cohé- rente que l’Arctique a été divisé en cinq sous-zones bioclimatiques basées en grande partie sur les températures estivales (fig. 5.1, table 5.1). Chacune de ces sous-zones bioclimatiques présente ses propres formes de croissance végétale (fig. 5.2).
Dans les parties les plus froides de l’Arctique (sous-zone bioclimatique A), presque toute la surface du sol est aride, presque sans végétation. Les rares plantes qui y poussent se loca- lisent surtout dans les fissures du sol qui offrent quelque protection vis-à-vis du vent et un mi- croclimat moins froid que partout alentour. Les plantes non vasculaires avec quelques herbes éparses sont dominantes (Vonlanthen et al., 2008). Dans le bioclimat de la sous-zone B, on trouve, en plus, quelques espèces de plantes vasculaires, tandis que la végétation est un peu plus couvrante. Le sol nu est toujours prédominant, en particulier sur les crêtes, le long des pentes des collines sèches et au sommet des hummocks. Les croûtes cryptogamiques compo- sées d’algues, de champignons et de lichens encroûtants sont fréquentes. Dans le bioclimat de la sous-zone C, la végétation est encore inégale mais couvre la majeure partie du sol des zones plates et humides. La plupart des zones qui semblent stériles présentent en fait une croûte cryptogamique à la surface du sol. Les arbustes commencent à devenir une compo-
Figure 5.1 : Sous-zones bioclimatiques (A-E) de la zone arctique couvert de toundra (extraite de CAV03) ; projection polaire centrée sur le pôle nord.
Table 5.1: Propriétés de la végétation pour chaque sou-zone bioclimatique ; modifié de la carte de la végé- tation de la zone circumpolaire arctique [CAV03]. Reproduit avec la permission de [WAL05].
Figure 5.2 : Physionomie des plantes dans les cinq (A à E) différentes sous-zones bioclimatiques de la toun- dra arctique. Plantes caractéristiques : a-mousses et lichens, b-plantes herbacées, c-nains arbustifs ram- pants, d-graminoïdes non en touffes, e-arbustes nains semi-rampants, f- arbustes nains redressés, g- bas arbustes, h- graminoïdes en touffes. Reproduit avec la permission de [Raynolds et al., 2006].
Sous-zones bioclimatiques A B C D E Température moyenne de juillet* 1-3 4-5 6-7 8-9 10-12 Indice de chaleur estival (SWI)* < 6 6-9 9-12 12-20 20-35 Structure verticale
des plantes* Sol presque nu. Dans les microsites favorables. 1 couche de lichens ou de mousses < 2 cm d’épaisseur. Plantes vasculaires éparses ne dépassant guère la couche de mousse. 2 couches : couche de mousse de 1 à 3 cm d’épaisseur, couche herbacée de 5 à 10 cm d’épaisseur. Arbustes nains rampants < 5 cm d’épaisseur. 2 couches : couche de mousse de 3 à 5 cm d’épaisseur, strate herbacée de 10.5 cm d’épaisseur. Arbustes nains rampants et semi rampants < 15 cm de hauteur 2 couches : couche de mousse de 5 à 10 cm d’épaisseur, couche herbacée et arbustes nains de 10 à 40 cm de hauteur. 2 à 3 couches : couche de mousse de 5 à 10 cm d’épaisseur, couche herbacée et arbustes nains de 20 à 50 cm de hauteur. Avec parfois des buissons bas de 80 cm de hauteur. Structure horizontale
des plantes* < 5 % de couverture par les plantes vasculaires. Jusqu’à 40% de couverture par les mousses et les lichens.
5 à 25 % de couverture par des plantes vasculaires. Jusqu’à 60% de couverture par les cryptogames.
5 à 50 % de couverture par des plantes vasculaires. Végétation ouverte, éparse.
50 à 80 % de couverture par des plantes vasculaires. Végétation fermée morcelée.
80 à 100 % de couverture par des plantes vasculaires. Végétation fermée. Principaux types de plantes fonctionnelles* b, g, r, cf, of, ol, c npds, dpds, b, ns, cf,
of, ol npds, dpds, b, ns, cf, of, ol, ehds++in acidic
areas
ns, nb, npds, dpds, deds, neds, cf, of, ol, b dls, ts
+, ns, deds, neds, sb, nb, rl, ol +in Beringia Phytomasse (t ha-1)* < 3 5 à 20 10 à 30 30 à 60 50 à 100 Production nette annuelle (t ha-1 an-1)* < 0,3 0,2 à 1,9 1,7 à 2,9 2,7 à 3,9 3,3 à 4,3 Nombre d’espèces de plantes vasculaires dans la flore* < 50 50 à 100 75 à 150 125 à 250 200 à 500
*Températures moyennes de juillet (°C) issues de Edlund, 1990 et de Matveyeva, 1998. SWI = somme des températures moyennes mensuelles > 0ºC, modifiée de (Young 1971). Structure verticale et horizontale de la végétation tirées de Chernov et Matveyeva, 1997. Les types de plantes fonctionnelles soulignés sont dominants.
Codes pour les types de plantes fonctionnelles : b = sol nu ; c = cryptogames ; cf = herbacée en coussin ou en rosette ; deds = arbuste nain redressé à feuilles caduques ; g = herbacées ; ehds = arbuste nain semi redressé à feuilles persistantes ; nb = bryophyte non sphagnoïde ; neds = arbuste nain redressé à feuilles persistantes; npds = arbuste nain à feuilles persistantes ; ns = carex non structuré en touffe ; of = autres herbacées ; ol = autres lichens ; r = joncs; rl = lichens à rennes ; sb = bryophyte sphagnoïde ; ts = touffe de carex.
Phytomasse totale et production annuelle tirées de Bazilevich et al., 1997 : au-dessus du sol et en-dessous de la surface du sol.
sante importante de la végétation dans les zones abritées. Dans le bioclimat de la sous-zone D, la végétation couvre presque intégralement la surface du sol, avec une couche de mousse continue quasiment partout et des arbustes nains redressés (Kade et al., 2005). Il y a là une flore composée d’un nombre suffisamment grand d’espèces différentes pour former une gamme variée de communautés de plantes, selon la pente, l’orientation et tout autre carac- téristique du substrat. Le bioclimat de la sous-zone E rassemble les plantes les mieux déve- loppées et présente le couvert végétal le plus continu de l’Arctique. La quantité relativement importante de biomasse végétale a un effet notable sur les propriétés du sol, y apportant de la matière organique et des nutriments, l’isolant de l’air, ce qui amortit les variations de température dans le sol.