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CEBC CNRS UPR 1934 , 79360 Villiers-en-Bois

Une relique glaciaire en zone amont :

Déterminants de la présence de la vipère péliade (Vipera berus) et réponse spatiale face aux modifications climatiques en tête

de bassin de la Loire.

Thèse de doctorat: Michaël GUILLON Soutenue le 23/4/2012 à Chizé

Encadrement: Olivier LOURDAIS

Collaborations : Warren PORTER, Wilfried THUILLER, Frédéric LAGARDE, Hervé

CUBIZOLLE

Zone amont : Complexes milieux landeux/tourbeux

Réservoir de biodiversité

Richesse spécifique importante

Réservoir d’espèces rares

Reliques glaciaires

Espèce boréale

La vipère péliade, Vipera berus

Relique glaciaire en tête de bassin versant

Nombreux facteurs

- Facteurs abiotiques ( ex. : climat)

- Facteurs biotiques ( ressources trophiques, competition, prédation)

- Facteurs historiques ( ex. : glaciations)

Contribution relative de chaque facteurs environnementaux ?

Comprendre la distribution des espèces : une question majeure en écologie

Climat

Distribution Persistence

Mécanismes proximaux ?

Température corporelle

Conditions locales

Croissance, reproduction, survie

Climat

Activité, phénologie

Distribution Persistence

Adaptations métaboliques

Adaptations de thermorégulation

Réponses physiologiques et comportementales

Approche mécaniste

Approche corrélative

Réponse individuelle à l’environnement?

Axe I) Déterminants de la présence: Approche corrélative et mécaniste

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V. berus V. aspis Des espèces proches et

parapatriques

Axe I) Déterminants de la présence

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Approche corrélative

Importance des facteurs climatiques ?

Axe I) Déterminants de la présence

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BIOMOD Thuiller 2003, Thuiller et al. 2009

1 : Approche corrélative

4 groupes de variables saisonnières : printemps, été,

automne et hiver

PVGIS © European

Communities, 2001-2008

Données de présence (niveau communal)

N = 943 V. berus

Axe I) Déterminants de la présence

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Les variables climatiques expliquent la distribution

Importance des variables climatiques

Précipitation 0.27 Température max 0.94 Irradiation 0.17

Occurrence (% de modèles)

L’été est la période la plus explicative

Roc evaluations : 0.87 TSS evaluations : 0.61

1 : Approche corrélative

Axe I) Déterminants de la présence

V. berus V. aspis

V. berus est une espèce spécialiste des basses

températures

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Approche mécaniste

Budget énergétique : Taux métabolique

Budget en eau

Coûts de maintenance

Axe I) Déterminants de la présence

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Été = 56.7 ± 2.7 % of budget annuel Importance de l’été sur le budget énergétique :

Été = 55.8 ± 3.1 % of budget annuel

V. berus V. aspis

Taux métabolique Budget énergétique estival

(F1,28 = 10.5; p=0.003)

2 : Approche mécaniste

Axe I) Déterminants de la présence

Coût énergétique 99.4 ± 6.0 % plus élevé

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2 : Approche mécaniste

Axe I) Déterminants de la présence

V. berus V. aspis

Budget énergétique estival

Limites énergétiques identiques en marge Sud de distribution

Le climat est un élément crucial pour expliquer la distribution

Augmentation exponentielle des coûts de maintenance le long du gradient

climatique

Importance de l’été sur les coûts de maintenance

Axe II) Prédire les réponses aux changements globaux

Altitude (m)

787 données de présence

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Echelle spatiale : 4 ha

BIOMOD

Axe II) Réponses face aux modifications climatiques

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Température (°C) Précipitation (mm)

Projection B1 (2071/2100)

3.87 ± 0.52 °C (0.97 ± 0.13 °C)

7.40 ± 1.99 mm (1.85 ± 0.50 mm)

Actuel (1971/2000)

Variables climatiques estivales

projections: 4 étapes

100% B1 (25% B1)

Axe II) Réponses face aux modifications climatiques

= prévisions modérées

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Roc evaluations 0.95 ± 0.02

TSS evaluations 0.81 ± 0.02

Distribution actuelle (1971/2000)

V. berus Presence probabilities

Axe II) Réponses face aux modifications climatiques

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Evolution de la distribution future (2071/2100)

Surface (km2) Diminution (%)

Étape Augmentation

température(°C)

Actuelle /

25% B1 0.97 ± 0.13

50% B1 1.94 ± 0.26

75% B1 2.91 ± 0.39

100% B1 3.87 ± 0.52

Axe II) Réponses face aux modifications climatiques

Current (1971/2000) 25% B1 50% B1 75% B1

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Dynamique spatiale V. berus presence

Axe II) Réponses face aux modifications climatiques

Evolution de la distribution future (2071/2100)

4 secteurs « refuge » pour l’espèce

Localisé en tête de bassin versant

Rôle conservatoire majeur du bassin de la Loire en

zone amont

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Damien Aumaitre, Yohann Bard, Marine Bochu, Alexandre Boissinot, Jacky Brard, François Brischoux, Olivier Chastel, Marc

Cheylan, Dominique Chapus, Bernard Chevalier, Damien Cocatre, Pierre-Olivier

Cochard, Johanna Corbin, Hervé Cubizolle, Rémi Destre, Romuald Dohogne, Florian

Doré, Andréaz Dupoué, Jean-Paul Favre, Christian Fosse, Samuel Gagnier, Philippe

Geniez, Olivier Gerriet, Eric Graitson, Pierre Grillet, Jean-Luc Grossi, Gaëtan Guiller,

Laure Isaac, Julien Jemin, Romain Laneyrie, Frédéric Lagarde, Pierre Legagneux, Jérôme Legentilhomme, Maxime Le Henanff, Hélène

Lisse, Olivier Lourdais, Marc-Antoine Marchand, Jean-Christophe de Massary,

Serge Mazaud, Jean Muratet, Anthony Olivier, Philippe Orsini, Jérôme Porteret, Clara Perron, Gilles Pottier, Pierre-Alexis

Rault, Florian Rodamel, Alexandre Teynier, Stéphane Tillo, Pierre Tourret, Jean-Pierre

Vacher, Nicolas Varangue, Alexandre Villiers et Rob Ween

Remerciements en particulier à Merci à tous les partenaires :

faune-auvergne.org

Financeurs :