Effondrement des montagnes et biodiversité. L'exemple de la Meije

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52 ESPÈCES № 37 | Septembre 2020
Histoires naturelles
Eondrment
des montgnes et biodivrsit
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ESPÈCES № 37 | Septembre 2020
Par Cédric Dentant et Rémy Moine,
parc national des Écrins
Travail d’inventaire sur les arêtes
de la Meije (cliché J. Charron/PNE).
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   .
Les hauts sommets des Alpes verdissent et
gagnent en diversité d’espèces végétales. À
l’heure de la prise de conscience de la crise
de la biodiversité, ce constat peut sembler para-
doxal. La montagne est transitoirement “gagnante”
en termes de biodiversité, mais les menaces pèsent
lourd. La croissance des plantes, la migration des
oiseaux, ces phénomènes rythmés par les saisons
et considérés comme immuables connaissent de
profondes modications liées aux changements
climatiques. Les montagnes ont, jusqu’à récem-
ment, véhiculé une aura d’éternité. Structurant
le paysage, elles se dressent dans le regard des
générations successives, insolentes d’immortalité.
Pourtant, les montagnes meurent aussi. Avec une
augmentation des températures deux fois supé-
rieure dans les Alpes (+2 °C) à celle du reste de
l’Europe, le réchauement climatique en cours
entraine irrésistiblement la disparition du per-
mafrost (“froid permanent”) lequel, en assurant la
présence de glace dans les profondeurs des parois,
cimente les roches des hautes montagnes. Ainsi,
lorsque le permafrost disparait, les gigantesques
masses rocheuses liées les unes aux autres par la
glace se désolidarisent. De l’eondrement des
Drus (massif du Mont-Blanc) en 2005 à celui du
sommet de l’Olan (massif des Écrins) n 2019, ce
spectaculaire délitement des Alpes s’accélère. Des
lieux hautement fréquentés comme l’aiguille du
Midi, à Chamonix, sont ainsi surveillés avec une
grande attention par les chercheurs du laboratoire
EDYTEM.
Le 7 aout 2018, plusieurs milliers de mètres cubes
de gneiss s’eondrent du haut de la face sud de
la Meije, sommet emblématique de l’Oisans. Les
blocs dévalent plus de 600 mètres de paroi, épar-
gnant par miracle les quelques alpinistes engagés
dans la voie historique menant au sommet.
L’imposante face sud de la montagne est coupée
verticalement par deux failles géologiques et se
divise horizontalement en deux grands ensembles
de roches : une partie inférieure en solide granite
et une partie supérieure en gneiss, plus friable. La
zone de démarcation se situe au niveau d’une vire*
Face sud de la Meije et
intégralité du vallon des
Étançons (vue de la Tête
de la Maye/cliché PNE).
* Vire : terrasse étroite, généralement horizontale,
en paroi de montagne.

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horizontale, à 3 600 m d’altitude, nommée la “vire
du glacier Carré”. Dans un tel contexte géologique,
une activité sismique au niveau de la faille aurait
pu provoquer l’eondrement, mais aucune n’a été
enregistrée durant l’été 2018. À cela s’ajoute la
présence d’un élément constitutif du permafrost :
un amas englacé au sein de la partie résiduelle de
la paroi eondrée. Cette glace est habituellement
invisible, car elle est au cœur des roches dont elle
assure la cohésion.
Un sommet entre histoire et science
La Meije est un des derniers sommets majeurs
des Alpes à avoir été gravi. Alors que l’âge d’or
de l’alpinisme (période de très nombreuses
premières) s’étend de 1860 à 1865, son sommet
culminant à 3 893 m n’est atteint qu’en 1877,
après plus d’une vingtaine de tentatives. L’exploit
revient à une cordée composée de deux guides
locaux, Pierre Gaspard et son ls ainé, et d’un
jeune alpiniste lyonnais, Emmanuel Boileau de
Castelnau. Emprunter cette voie d’alpinisme
demande astuce et audace, l’intrépidité de ces
pionniers force encore aujourd’hui le respect.
La zone où les alpinistes prennent pied sur le gla-
cier Carré correspond au point d’intersection de
celui-ci avec la faille géologique occidentale. En
1878, les Gaspard père et ls reviennent tenter
leur seconde ascension du sommet avec deux
Structure géologique de
la face sud de la Meije
et zoom sur le site
du glacier Carré
(réalisation R. Moine,
cliché P. Saulay/PNE).
Le glacier Carré en 2008 (gauche) et en 2018 (droite)
(clichés P. Saulay et A. Seignemartin/PNE).

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excellents alpinistes, Paul Guillemin et André
Salvador de Quatrefages. Guillemin est égale-
ment un naturaliste et observateur accompli : il
fait les premières photographies du sommet (avec
une encombrante chambre photographique), pré-
lève les premiers échantillons de roches et, sur-
tout, réalise les premières observations de plantes.
De retour du sommet, il découvre en prenant pied
sur la vire du glacier Carré un “jardin suspen-
du” où trois espèces surplombent les alpinistes :
l’éritriche nain (Eritrichium nanum), la linaire
alpine (Linaria alpina) et la saxifrage à feuilles
opposées (Saxifraga oppositifolia). Pour en récol-
ter des échantillons, il raconte qu’il se « hissa sur
les épaules de Gaspard, et avec un couteau, détacha
soigneusement plusieurs toues de cette végétation
aérienne ». Les abimes qui entourent le lieu de
récolte traduisent assez bien la témérité d’un tel
geste. Les quatre hommes bivouaquent sous ce
La linaire alpine,
Linaria alpina (cliché
C. Dentant/PNE).
L’éritriche nain,
Eritrichium nanum
(cliché C. Dentant/PNE).
La saxifrage à feuilles opposées, Saxifraga
oppositifolia (cliché C. Dentant/PNE).
jardin, à l’endroit connu à présent sous le nom de
“bivouac du glacier Carré”.
Lors d’une revisite du lieu en 2012, nous retrou-
vons deux des trois espèces (il manque la linaire)
et une nouvelle, en cours de description pour la
science : l’androsace du Dauphiné (Androsace
delphinensis). Une photo de 1878 de Guillemin
illustre le net recul du glacier Carré ; l’espace
rocailleux ainsi libéré a été colonisé par une
importante population de renoncules des glaciers
(Ranunculus glacialis) qui, proche du bivouac et
bien plus facile d’accès que le jardin suspendu de

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L’androsace du Dauphiné, Androsace delphinensis,
observée en 2012 (cliché C. Dentant/PNE).
Guillemin, n’est pourtant pas mentionnée par ce
dernier. Trois éléments nous font dire que cette
population de renoncules n’existait pas en 1878 :
- la taille imposante des eurs, assurant sa visibili-
té – cette espèce possède en eet la plus grande
corolle des plantes alpines de haute altitude ;
- la longueur de la période de oraison, d’autant
plus étendue en montagne que les plantes sont
élevées en altitude – cette adaptation étant vitale
pour les plantes nécessitant des pollinisateurs
pour se reproduire. Ces derniers se raréant
avec l’altitude, les quelques végétaux présents
doivent s’acharner pour capter leur attention.
L’allongement de la période de oraison est
une des réponses adaptatives constatée sur ces
plantes. Ainsi, en aout 1878, si les renoncules
À gauche : photographie de Paul Guillemin prise
au bivouac du glacier Carré. De gauche à droite :
Pierre Gaspard, André Salvador de Quatrefages
et Pierre Gaspard fils. En arrière-plan, le glacier
Carré et le Grand Pic de la Meije (3 893 m). Les
renoncules des glaciers découvertes en 2012 se
situent dans la langue de glace arrivant derrière le
chapeau de Pierre Gaspard fils.
À droite : population de renoncules des glaciers sur
la marge inférieure orientale du glacier Carré, avec
des individus visibles jusqu’au contact de la glace
(cliché C. Dentant/PNE).
des glaciers avaient été présentes, elles auraient
été en pleine oraison et n’auraient pas échappé
à l’observation de Guillemin ;
- en 1881, alors que Gaspard emmène de nouveau
un client au sommet, il ore à ce dernier la seule
eur qu’il croise en haut du glacier Carré : une
renoncule des glaciers. Gaspard connait cette
plante et prouve sa capacité à la détecter. Là
encore, si l’espèce avait été bien représentée à
proximité du bivouac comme elle l’était en 2012,
Gaspard l’aurait vue.
La population de renoncules des glaciers décou-
verte en 2012 n’était donc pas présente en 1878.
Elle présente un cas unique dans les Alpes fran-
çaises pour lequel il est possible de dater l’implan-
tation d’une espèce végétale en haute altitude.

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La renoncule des glaciers, Ranunculus glacialis
(cliché C. Dentant/PNE).
Cette singularité nous a conduits à mettre en
place, dès 2015, des capteurs de température en
surface (à hauteur des feuilles) et en subsurface
(5 cm dans le sol, à hauteur des racines). L’objectif
de cette double mesure était de mieux cerner
les conditions physiques locales dans lesquelles
évoluait cette communauté végétale. Car si cette
dernière était largement dominée par plusieurs
dizaines d’individus, d’autres espèces étaient
présentes : l’éritriche nain (Eritrichium nanum),
le pâturin lâche (Poa laxa), le pâturin alpin (Poa
alpina), la saxifrage à feuilles opposées (Saxifraga
oppositifolia) et même un pissenlit (Taraxacum sp.)
en rosette.
Aux limites altitudinales de la vie
Le fort intérêt porté à cette communauté végétale
d’altitude prend tout son sens si elle est remise
dans un contexte écologique plus large : celui de
la limite altitudinale de la vie terrestre. Le record
d’altitude pour les plantes vasculaires se situe à
6 400 m, sur les versants nord et sud de l’Everest ;
dans les Andes, il est à 5 800 m, sur le Nevado de
Cachi (Argentine) ; et pour les Alpes, à 4 504 m
sur le Dom des Mischabel (Suisse). On ne sait
toujours pas avec certitude ce qui dénit ces dié-
rences entre massifs, mais un élément de réponse
Des montagnes
aux étoiles
Y a-t-il de la vie sur Mars ? C’est la principale question qui a motivé la NASA à lancer, en 1975, le programme Viking
d’exploration de la planète rouge. Les différents robots expédiés depuis ont mis en évidence la présence de glace dans
le sol, à quelques dizaines de centimètres de profondeur. L’actuelle pression atmosphérique sur Mars étant dix fois
inférieure à celle de la Terre, cette glace semble systématiquement se sublimer – à savoir passer directement de l’état
solide (glace) à l’état gazeux (vapeur d’eau). Ces conditions seraient-elles suffisantes pour permettre la vie telle
que nous la connaissons ? L’étude des micro-écosystèmes des plus hauts sommets de notre planète nous renseigne
sur cette question. En effet, les organismes vivants les plus élevés jamais rencontrés sur Terre sont des bactéries,
découvertes sur l’Everest à 8 600 m d’altitude. Là-haut, la pression atmosphérique est trois fois moindre qu’au bord
de la mer, mais l’intensité des radiations lumineuses est bien plus élevée. Ces bactéries y vivent dans des conditions
relativement proches de celles connues sur Mars, à ceci près qu’elles ont besoin d’eau liquide pour vivre, ne serait-ce
que quelques fois dans l’année, même sous forme de microscopiques gouttelettes. Ce sont ces gouttelettes d’eau que
les astrobiologistes espèrent trouver un jour sur la planète rouge.
Le pâturin alpin, Poa alpina (cliché C. Dentant/PNE).

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réside dans la pression partielle du dioxyde de car-
bone (CO2) – une valeur identique de 480 mbar a
été mesurée à 6 350 m en Himalaya et à 5 800 m
dans les Andes – et serait due aux variabilités
régionales des gradients de pression. Ce gaz, fon-
damental pour les plantes, se réduit drastiquement
en haute altitude, à l’instar de l’oxygène pour nos
poumons. La photosynthèse est de fait rendue
plus dicile. Ainsi, au-delà de la température et
de la disponibilité en eau liquide, la pression par-
tielle en CO2 parait être un des facteurs clés pour
comprendre la capacité des plantes à se dévelop-
per en situation extrême. Avec la concentration
sans cesse croissante de ce gaz dans l’atmosphère,
sa pression partielle est mécaniquement amenée
à augmenter, ce qui pourrait déjà contribuer au
“verdissement” des Alpes.
La plante vasculaire la plus élevée de ce massif est
la saxifrage à feuilles opposées (Saxifraga oppositi-
folia). En France, le record est détenu par la même
espèce sur la face sud de la barre des Écrins, à
4 070 m. Et c’est encore elle la plus élevée sur la
Meije, à 3 870 m. La population de renoncules des
glaciers, à 3 600 m, se situe ainsi à une élévation
proche des limites vitales pour ce type d’orga-
nisme dans les Alpes occidentales.
Températures enregistrées à la surface du sol, au niveau des
feuilles de renoncules des glaciers.
Les enregistrements ont été réalisés du 15 juillet 2015 au 31
décembre 2019. Les jours de déneigement (noir) correspondent
à une température moyenne journalière ≤ 0 °C, avec une
amplitude < 0,5 °C. Les sommes de degrés jours (GDD : ligne
rouge) sont réalisées du 1er juin au 1er octobre de chaque
année. Elles correspondent au cumul des températures
moyennes journalières pour tous les jours où celles-ci
dépassent 1 °C (seuil retenu pour la température nécessaire à
la croissance des végétaux) (réalisation R. Moine).
Mais cet environnement change. Le glacier
Carré s’est réduit à ses marges, libérant durant
tout l’été un ruissèlement propice à la végétation.
L’augmentation des températures estivales est
également favorable au développement végétal.
L’été 2018 a ainsi été marqué par une spectaculaire
augmentation des températures propice à la crois-
sance des plantes. Ce chire double entre 2016
et 2018, passant d’un cumul de 882 °C à 1 743 °C,
orant ainsi une “saison de croissance” beaucoup
plus intense pour les plantes. S’ajoutent à cela des
pics de température excessifs recueillis pendant
quatre années : à 3 600 m, à la surface du sol, les
maximums estivaux ont plusieurs fois dépassé
les 40 °C, avec un record à 49 °C en 2018. Cette
communauté végétale d’altitude vit des conditions
thermiques proches de celles rencontrées dans le
désert saharien, avec des amplitudes journalières
de plus de 50 °C. Par ce seul phénomène, ces
organismes démontrent une capacité d’adaptation
unique, passant d’un état de dormance hivernale,
sous la neige, à une activité estivale digne des
déserts les plus arides – à la diérence essentielle
de l’importante disponibilité en eau générée par la
fonte du glacier Carré et de la période restreinte
dans l’année de ces amplitudes (mois d’aout).

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Un espion efficace
et (très) résistant
Depuis 2015, les capteurs de température ont fidèlement enregistré heure
par heure les températures minimale, maximale et moyenne, générant
une quantité colossale de données de grande précision (30 322) sur un
site difficile d’accès : pour des températures allant de -10 °C à près de
+50 °C, l’erreur d’enregistrement est de moins de 0,1 °C. Ces mesures
ont notamment permis de calculer des “degrés journaliers de croissance”
(GDD, pour Growth Degree Day). Cet indice donne une mesure de la
quantité d’énergie dont les plantes ont bénéficié pour pouvoir pousser. Ces
informations sont primordiales pour comprendre le fonctionnement des
écosystèmes d’altitude. Autres avantages de ces capteurs : la discrétion et
la réversibilité. Placés au cœur du parc national, il était en effet primordial
que leur installation ne dénature pas le site et ne cause aucun dommage
au milieu. Ces capteurs ont ainsi cumulé plus de trois ans de données
avant d’être enterrés (et détruits pour certains) sous les décombres
de l’éboulement du 7 aout 2018. Ce n’est qu’en 2019 qu’ils ont pu être
récupérés (grâce aux guides de la Grave) et leurs données analysées.
Pour en savoir plus
> Bison M., Yoccoz N. G., Carlson B. Z. et Delestrade
A., 2019 – “Comparison of Budburst Phenology Trends
and Precision among Participants in a Citizen Science
Program”, International Journal of Biometeorology, 63
(1), p. 61-72 (doi : 10.1007/s00484-018-1636-x).
> Carlson B. Z. et al., 2017 – “Observed Long-Term
Greening of Alpine Vegetation. A Case Study in the French
Alps”, Environmental Research Letters, 12, (11) (doi :
10.1088/1748-9326/aa84bd).
> Dentant C., 2018 – “The Highest Vascular Plants
on Earth”, Alpine Botany, 128 (2), p.97-106 (doi :
10.1007/s00035-018-0208-3).
> Guillemin P. et Quatrefages (de) A.S., 1878 – “Bivouacs
dans les Alpes françaises”, Annuaire du Club alpin
français, 5e année, p. 3-70.
> Halloy S., 1989 – “Altitudinal limits of life in subtropical
mountains : what do we know ?”, Pacic Science, 43(2),
p. 170-184.
> Körner C., 2003 – Alpine plant life, 2nd éd., Springer,
Berlin
> Steinbauer M. J. et al., 2018 – “Accelerated Increase in
Plant Species Richness on Mountain Summits Is Linked
to Warming” Nature, 556 (7700), p. 231-234 (doi :
org/10.1038/s41586-018-0005-6).
Capteurs HOBO placés en surface (haut de la photo)
et dans le sol (bas de la photo) dans la population
de renoncule des glaciers du glacier Carré. Seules les
données du capteur installé en surface ont pu être
exploitées (cliché C. Dentant/PNE).
L’eondrement de 2018 sonne comme une remise
à zéro de cette communauté végétale vieille d’au
plus 140 ans. Partiellement détruite et recouverte
de débris minéraux, il sera pertinent de mesurer
la résilience de la renoncule et des espèces com-
pagnes. En eet, un tel eondrement, s’il est
destructeur, est aussi une remarquable opportu-
nité pour les plantes vasculaires : de nombreuses
particules et sables plus ou moins ns ont été
déposés sur place, créant un sol meuble. Grâce à
la fragmentation des roches, des éléments miné-
raux sont plus facilement mis en solution et donc
absorbables par les plantes (cas notable du phos-
phore). Cette combinaison de fortes températures,
d’eau liquide, de sol meuble, d’éléments minéraux
solubilisés et, bien sûr, de plantes pourvoyeuses de
graines dans la paroi pourrait s’avérer être un puis-
sant catalyseur pour le renouveau de cette com-
munauté végétale hors normes.
Ainsi, derrière les conséquences cataclysmiques
du réchauement climatique – perte des glaciers
et eondrement des montagnes – il est encore
possible de s’extasier devant l’acharnement du
vivant à ne pas se laisser emporter par les consé-
quences de notre aveuglement. ■