F. Véron - JNA 03/05/2010

L'influence du pâturage ovin sur la dynamique de la pelouse

et de la pinède de Pins à crochetssur les Hauts-Plateaux du Vercors

Etude réalisée par le Cemagref pour le MEDD-DNP

VERON F., BORNARD A., BERNARD-BRUNET C., BERNARD-BRUNET J., FAVIER G., DOREE A.

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La réserve naturelle des HP du Vercors

Carrefour climatique et biogéographiqueGrande diversité animale et végétaleDilatation de la limite supérieure de l’étage montagnard

(1400-1600 m)Utilisation ancestrale par les transhumants

La plus grande RN de France métropolitaine

(16 000 ha) créée en 1970

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Les objectifs du travail

Contexte Différentes représentations de la diversité et de la conservation (et donc du rôle de la Réserve)

selon les acteurs :

- Restreindre toute intervention et laisser le milieu évoluer (cf. la RBI)

- Gérer le paysage et la biodiversité en s’appuyant sur un pastoralisme bien encadré (le pastoralisme comme instrument), voire de s’y substituer par des interventions d’ingénierie environnementale

- Favoriser le pastoralisme, composante intégrale du patrimoine de la réserve et garant des paysages et des milieux qu’il a forgés, en maintenant le potentiel pastoral (et l’exploitation de la ressource) par des interventions ciblées

Eclairer les liens entre pastoralisme, biodiversité et Pin à crochets - Quelles sont les évolutions spatiales des milieux (ouverts, mixtes ou boisés) :

ampleur, localisation, déplacements éventuels ?

- Quels sont les mécanismes de régénération du Pin à crochets ?

- Ces évolutions sont elles associées à des modifications de pratiques pastorales, ou d’autres usages ?

- Ces changements se traduisent-ils par des évolutions de la flore pastorale ? quelles conséquences pour la biodiversité ?

- En quoi le processus historique permet-il de comprendre et d’éclairer les questions actuelles ?

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Le dispositif (1)

Combinaison d’approches - synchroniques (répartition spatiale de la végétation, diversité floristique des stations,

utilisation par les transhumants…)

- diachroniques (dynamique spatiale de la pinède, évolution de la biodiversité herbacée … analyse historique)

Conduites à différentes échelles - L’ensemble de la réserve

- L’unité pastorale de la Grande Cabane

- Une dizaine de stations d’observation réparties sur cet alpage

Réactivation du dispositif d’O. Osterman (1988-1990)

complété par des analyses nouvelles ‘extensions’ spatiales : élargissement à l’ensemble de la Réserve

‘extensions’ temporelles : observations 2001-2002, analyse historique

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Le dispositif (2)

Suivi de végétationGrande cabane représentatif d’une situation moyenne sur les HP

11 couples pâturé/défens répartis dans les principaux types de végétation (pelouse sèche, pelouse sèche + Juniperus, pelouse fraîche, forêt claire et forêt

dense)

Relevés linéaires et exhaustifs indicateurs d’analyse de la diversité (richesse spécifique, indice de Shannon) et typologie agroécologique

Approches spatialesPhotos aériennes Grande Cabane : Etude de l’extension du Pin à crochets

Images satellitales : typologie agroécologique typologie physionomique à l’échelle de la réserve

Suivi de la régénération du Pin à crochets 11 couples répartis dans un gradient d’ambiance forestière

Relevés et suivi des germinations (1988, 1989, …, 2001)

Observations complémentaires (structure d’âge, impact de la sécheresse, sites d’installation préférentielle…)

Etude historiqueExploitation de données d’archives d’origines diverses (17ème au 20ème siècle)

Évolution globale à l‘échelle des HP (cadrage)

Analyse de secteurs précis (alpages de Gresse et Chichilianne)

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La diversité végétale (1)

Grande Cabane – 1500 haDiversité globale

161 espèces de végétaux supérieurs dans les formations herbacées et landes

(Nombre moyen d’espèces dans les stations des types)

Niveau de diversité élevé pour un milieu où conditions écologiques et pratiques pastorales sont globalement homogènes

Facteurs de variation spatiale de la diversité spécifiqueLes conditions stationnelles (notamment la profondeur du sol) ont plus d’effet que la densité de la

strate forestière (dans la gamme moyenne de recouvrement)

Cinq types agroécologiques et 12 faciès

nb espCinq types de milieux

f (fermeture)nb esp

Pel. à Poa alpina 42 Pel. sèches ouvertes 44

Pel. à Carex sempervirenset/ou Festuca curvula

45 Pel. fraîches ouvertes 55

Pel. à Festuca nigrescens 59 Pel. fraîches ss f. claire 60

Pel. à Sesleria albicans 54 Pel. fraîches ss f. dense 63

Landes à Vacc. myrtillus 49 Pel. et landes ss f. dense 51

% recouvrt

< 10 %

< 10 %

30-60 %

60-80 %

60-80 %

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Alpage de la Grande CabaneGrands types de végétation

(d’après Pauthenet et Ostermann, 1989)

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La diversité végétale (2)

Effets de la colonisation du Pin à crochets Pelouses fraiches à Festuca nigrescens ont une trajectoire vers le pôle des milieux ombragésConfirmation par la valeur indicatrice de lumière de Landolt pour ces stations (- 3 à - 20 %)Plusieurs espèces de lumière diminuent de quelques points (individuellement non significatif) Pas de différence entre stations, pâturées ou non Baisse de luminosité due à la colonisation ? Limites de la capacité de résistance de ces milieux ?

Conclusions (à suivre) Le pastoralime ne modifie pas la diversité végétale de manière statistiquement significativeL’expansion du Pin à crochets pourrait par contre modifier cette diversité

Variation temporelle La composition botanique des stations évolue peu entre 1988 et 2001

•toutes les stations restent dans le même type, •aussi bien les parcelles pâturées que celles mises en défens

Mêmes constats pour les indicateurs de diversité

Fig. 15 p. 44

La mise en défens (13 ans) est-elle trop récente pour provoquer des changements de types de végétation ?

L’état de la végétation reflète un équilibre entre conditions de milieu et effet de la perturbation due au pâturage (pâturage ovin régulier depuis plusieurs siècles, charge animale faible et stable)

88AD 88AP

88BD 88BP 88DP

88DD

88EP

88ED

88FP

88FD

88GP

88GD

88HP 88HD

88IP

88JP

88KP

01AD

01BP 01BD

01DP 01DD

01EP

01ED

01FP 01FD

01GP 01GD

01HP

01HD

01IP

01JP

01KP

02AP

Axe 1

Axe 2

Végétations sous couvert forestier

Pelouses sèches

Pelouses à Festuca nigrescens

Milieux frais

Milieux secs Et sols superficiels

Milieux ouverts

Milieux ombragés

A. Bornard et C. Bernard-Brunet

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Analyses spatiales (1)

Grande Cabane

Etude diachronique sur photos aériennes Plusieurs observations antérieures tendent à montrer la progression du Pin à crochets

Existence de meilleurs outils de traitement informatique

reprise des travaux d’Ostermann (vision binarisée de la couverture) pour 1956-1981,

prolongation jusqu’en 1998

validation par vérification sur une grille de 371 points répartis sur les 1483 ha de l’alpage

Résultats1- Surface occupée par le Pin à crochets

1956 372 ha soit 30 % alpage

1981 652 ha soit 44 % alpage + 75 % par rapport 1956 et environ + 2,2 % par an

1998 644 ha soit 43 % alpage - 1 % par rapport 1988

Confirmation des tendances annoncées par Ostermann (bien que la binarisation s’avère moins précise)

Ralentissement de la tendance au cours de la période récente

Mais la vague de régénération de la fin des années 90 n’est pas encore observable

2- Une expertise de terrain (Dorée, 2003) montre une progression préférentielle sur certains types, confirmée par superposition avec la carte des types physionomiques

Gilles Favier

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Grande CabaneEvolution du couvert arboré

entre 1956-1998Gilles Favier

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Analyses spatiales (2)

Extension Hauts-Plateaux

Construction de la typologie physionomique de la végétationSur l’unité pastorale de la Grande Cabane : mise en correspondance des types agro-écologiques

avec les données radiométriques (satellite) typologie physionomique

A l’échelle des Hauts-Plateaux : validation de la typologie cartographie des types physionomiques utilisable pour

- l’estimation de l’importance, en superficie, des, différents milieux

- l’estimation quantitative de la ressource pastorale

- la détermination des zones sensibles à la colonisation

Résultats

Types Superficie

(ha) Types

Superficie (ha)

Rochers 1 775 Feuillus 94

Mixte rocher / végétal 641 Mixte feuillus / résineux 539

Résineux denses 2 590

Pelouses sèches sur substrat 632 Résineux peu denses 375

Pel sèches faiblemt productives 2 819

Pel sèches moyent productives 1 177 Résineux denses (P. u) 1 155

Pelouses productives 721 Résineux peu denses (P. u) 2 445

Résineux sur substrat (P. u) 1 685

J. Bernard-Brunet

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Réserve naturelle des Hauts-Plateaux du Vercors

Carte des zones à risques d‘extension du Pin à crochets

Rappel données Grande Cabane

Part des surfaces colonisées entre 1956 et 1998

Résineux peu denses à PU 37 %

Pelouses sèches faiblt productives 25 %

Résineux (PU) sur substrat 19 %

Pel. sèches moyt productives 13 %

En reconduisant ces taux sur les 50 prochaines années

- Il ne resterait plus que 200 ha de surfaces ouvertes (moins de 15% de ligneux) sur la Grande Cabane

- on enregistrerait 2 000 ha d’accrues de Pin à crochets sur l’ensemble de la réserve, soit une diminution de 30 % des surfaces ouvertes par rapport à la situation actuelle

J. Bernard-Brunet

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La régénération du Pin à crochets1- la germination

Grande Cabane (1988-1989)

Reprise des résultats d’O. Osterman (1992)

Variabilité inter-annuelle considérable (de 1 à 16) (1491 germinations en 1988 ; 92 en 1989)

La mise en défens permet de doubler le nombre de germinations (entre 2 et 2,5 fois plus)

Les plantules peuvent apparaître partout (la présence de graines n’est pas un facteur limitant)

Le site semble jouer une importance cruciale : le nombre de germination croit

pelouses sèches < pelouses fraiches < forêts claires < forêts denses

Taux de mortalité très élevés

• Mortalité estivale de 65 à 90 % au cours de chacun des deux premiers étés

• Mortalité hivernale de 75 à 90 % le premier hiver

Taux de survie à 18 mois (après 2 étés et 1 hiver)

< 0.2% en témoin pâturé et < 1,4 % en défens

nul en pelouse sèche, de 1 % en pelouse fraiche (uniquement défens)

meilleur en forêt claire (1,8 %) qu’en forêt dense (0,7 %)

La mise en défens permet le démarrage d’un plus grand nombre de plants La régénération semble plus conditionnée par la capacité d’installation durable (au delà

de deux ans) que par la présence de graines ou la possibilité de germination

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La régénération du Pin à crochets 2- l'installation

Grande Cabane (1988-2001)Recensement en 2001 des pins vivants de plus de 3 ans dans le dispositif

Résultats Densité moyennes de jeunes pins vivants en 2001

20 tiges / ha dans les stations pâturées

320 tiges / ha dans les défens

Effet de protection de la mise en défens à ce stade

Sensibilité des forêts claires à l’installation de jeunes pins, y compris en présence de pâturage (120 t/ha contre 1720 t/ha en défens)

Détail Pelouse sèche : le pâturage bloque efficacement l’installation des jeunes pins mais les semis

parviennent à s’installer à l’abri des touffes de genévrier (rôle de défens ?) Pelouse fraiche : le pâturage associé à une forte densité de végétation bloque complètement la

dynamique de colonisation Forêt claire : le genévrier ne favorise plus le pin (éclairement insuffisant pour des plantules

héliophiles), mais le pin à crochets s’installe, même en présence de pâturage (conditions favorables à la germination : sol plus frais et lumière encore suffisante)

Forêt dense : mauvais rendement des germinations ; pas d’installation

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Histoire (1)Des ruptures majeures

Hauts Plateaux, Gresse et Chichiliane

Un espace très convoité aux 17ème et 18ème siècles …Des droits d’usage anciens

Une exploitation forestière intense (populations locales ou entrepreneurs) : bois de chauffage, bois de construction, bois d’œuvre (mobilier, outils), extraction de poix, fabrication de charbon de bois notamment pour l’industrie métallurgique…

surexploitation de la ressource, délinquance fréquente (23 000 pièces de bois en 1787 à Correçon),

dégradations parfois importantes (1 400 ha charbonnés en 4 ans vers 1740)

Une transhumance traditionnelle, parcourant tout l’espace, y compris la forêt

Un pastoralisme local diffus, très mobile, parfois clandestin, en avant ou arrière-saison,

Une zone de passage entre Trièves, Diois et Vercors

… dont l’usage régresse fortement au 19ème siècleCantonnement progressif des droits après la promulgation du code forestier

Nombreuses tensions avec la population locale (cf. Grande Montagne de Gresse)

Disparition du pastoralime local au tournant du 20ème siècle

Diminution, puis arrêt au début du 20ème siècle, des prélèvements de bois sur les HP (limités à la forêt domaniale)

’’désintérêt’’ des populations locales seule persiste la transhumance

S. Billet

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Histoire (2)La transhumance

Hauts Plateaux, alpages de Gresse et Chichiliane

Importance de la transhumanceAu moins 41 000 ovins sur la réserve au 18ème et début du 19ème siècle

Crise ovine entre 1890 et 1914 (p. ex. : effectifs Grande Cabane passent de 4200 à 3000)

Forte reprise dans l’entre-deux-guerres

Évolution du chargementAnimaux nombreux mais format plus réduit (laine) : env. 25 kg au 18ème siècle ‘’ovin équiv 2000’’

prélèvement fourrager comparable à l’actuel

chargement global lié à la transhumance = constant depuis le milieu du 17ème siècle

disparition du pastoralisme local diminution du chargement total

0

2

4

6

8

10

12

14

Années d'installation

No

mb

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e p

ins

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Ovin

s é

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nt 2

000/h

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Nombre de pins

Charge animaletranshumante(Ovin équivalent2000/ha)

S. Billet

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Histoire (3)Une concentration de la pression pastorale

Alpages de Gresse et Chichiliane

Changements de pratiques pastoralesRéduction importante du nombre de lieux de vie et d’abreuvement

délaissement des zones éloignées ou mal équipées

dégradation accrue des zones proches des équipements

Diminution importante de la main d’œuvre : de 4 ou 5 (+ aides) à 1 ou 2 personnes

regroupement des troupeaux en plus grosses unités qui se déplacent en bloc

réduction du nombre de lieux de couchée auparavant dispersés

arrêt de l’arrachage manuel de jeunes plants d’arbres

Localement, arrêt de la fauche

Il en résulte

une concentration des animaux sur un nombre limité de lieux de vie et une sous-utilisation des secteurs les plus éloignés ou excentrés par rapport aux équipements

le développement d’une exploitation concentrique monopolaire des UP qui remplace l’exploitation multipolaire plus diffuse

La réintroduction récente du parcage de nuit conduit encore à renforcer cette tendance

S. Billet

F. Véron - JNA 03/05/2010

Réduction des lieux de vie pastorale sur Gresse entre 1800 et 2000

Réalisation S. Billet

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Réduction des lieux de vie pastorale sur Chichilianne entre 1800 et 2000

Réalisation S. Billet

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Préconisations (1)

Choix d’une approche qui donne une place au pastoralismeIl s’agit d’une pratique ancestrale qui a contribué à forger la mosaïque de milieux

et les paysages qui font l’originalité des HPLa végétation actuelle reflète un équilibre entre conditions écologiques et perturbation

due au pâturage Bien que l’on n’ait qu’un recul limité, à cette échelle de temps, le mouton a moins d’impact que

la fermeture du milieu sur la diversité de la strate herbacéeDans les conditions actuelles, le pâturage permet de ralentir la progression inéluctable du

Pin à crochets, mais reste incapable de la bloquerLe chargement global est en légère baisse par rapport aux valeurs historiquesIl est néanmoins impératif de favoriser une meilleure répartition de la charge animale pour éviter

des dégradations autour des lieux de vie (destructions, pollution, )Le niveau de prélèvement de la ressource, variable d’une unité pastorale à l’autre, reste

globalemement inférieur jusqu’à 30% par rapport à la charge préconisée pour une année climatique moyenne (en partie explicable par des difficultés d’exploitation : éloignement des lieux de vie, limitation du nombre de points d’eau, présence importante de la forêt qui entrave le passage des animaux)

Ce sous-chargement, plus marqué au nord qu’au sud, facilite le retour du pin à crochetsUne trop grande continuité du massif forestier pourrait conduire à une réduction de la mosaïque de

milieux et présenter des risques en cas d’accentuation du réchauffement climatique

Aménager les pratiques et non exclure le mouton

F. Véron - JNA 03/05/2010

Préconisations (2)

Gérer le pastoralisme favoriser une meilleure répartition des animaux (alors que la tendance est à les regrouper)

• multiplier les lieux de vie : points d’abreuvement, cabanes, couchées (surpâturage, redistribution des restitutions)

• limiter la taille des troupeaux confiés à chaque berger

augmenter le chargement sur les sites sensibles à la recolonisation du pin

être attentif aux effets dommageables (mise en défens ou éloignement des habitats sensibles, raisonnement des traitements vétérinaires …)

Gérer le pin à crochets s’appuyer sur le pastoralisme pour limiter la progression travail supplémentaire à façon (arrachage manuel…) sur les secteurs stratégiques (clairières en

languettes …)

Poursuivre l’analyse des évolutions, la compréhension des mécanismes

Approfondir les débats pour arriver à une définition d’objectifs partagésNotions interdépendantes de biodiversité et de paysage, notions de patrimoine, de lieu exemplaire, de

bien commun …