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Rapport d’activité 2012
Groupement De Recherche 2968
Système d’Information Phénologique pour l’Etude et la Gestion des Changements
Climatiques (SIP-GECC)
www.gdr2968.cnrs.fr
Section 30 (INEE)
Responsables scientifiques :
Directrice Isabelle Chuine Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive-UMR CNRS 5175 1919 route de Mende 34293 Montpellier cedex 05 Tel 04 67 61 22 51 Fax 04 67 41 21 38 [email protected]
Directeur adjoint Bernard Seguin Unité Agroclim ; Mission ' Changement climatique et effet de serre' INRA Site Agroparc, domaine Saint-Paul 84914 Avignon Cedex 9 Tel 04 32 72 23 07 Fax 04 32 72 23 62 [email protected]
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Sommaire 1. Présentation du GDR 3
1.1. Rappel des objectifs 3
1.2. Membres du GDR 4
1.3. Organisation du GDR 5
2. Activités des Groupes de Travail en 2012 6
2.1. GT Base de données phénologiques 6
2.2. GT Réseau d’observation 7
Journées atelier 7
Réseau professionnel 7
Réseau bénévole L’Observatoire Des Saisons & Phenoclim 10
2.3 GT recherche fondamentale et appliquée 11
2.3.1 Modélisation de la phénologie 11
2.3.2. Phénologie des essences horticoles 11
2.3.3 Mesures des dates de sortie de dormance d’essences forestières 12
2.3.4 Relation entre dormance et résistance au gel 12
2.3.5 Phénologie et gestion des peuplements forestiers dans un contexte de CC 12
2.3.6. Techniques alternatives à l’observation phénologique à l’œil 13
2.3.7. Développement d’applicatifs de saisie de données 14
2.3.7. Phénologie et santé publique 14
3. Intégration dans la recherche nationale et internationale 14
4. Publications et communications du GDR en 2012 15
5. Références bibliographiques 17
6. Annexes 19
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1. Présentation du GDR
1.1 Rappel des objectifs
La phénologie est l’étude des variations des phénomènes périodiques de la vie végétale et animale en relation avec le climat. Les événements phénologiques sont des marqueurs du climat 1-6 mais aussi des éléments-clé de l’adaptation des êtres vivants aux variations climatiques 7. Dans le contexte actuel de changement climatique, ces caractères adaptatifs revêtent donc une importance croissante dans de nombreux domaines de recherche fondamentale et appliquée (Fig. 1).
Les observations phénologiques permettent de retracer finement l’évolution du climat des derniers millénaires 6 grâce à des modèles phénologiques basés sur les processus. La phénologie de la végétation affecte les flux d’eau et de carbone échangés avec l’atmosphère car elle détermine la période d’activité photosynthétique de la végétation à feuillage caduque ; elle est de ce fait une composante majeure des modèles globaux de fonctionnement de la végétation associés aux modèles de circulation générale atmosphérique 8-14. La phénologie affecte la croissance, la survie et la productivité des peuplements forestiers 13-16 et des cultures 17. Sa modélisation et sa sélection génétique peuvent permettre une gestion des cultures et des peuplements intégrant, par anticipation, le changement climatique. La phénologie est un élément clé dans la compréhension de la répartition géographique des espèces et écosystèmes7 car elle affecte la survie, le succès reproducteur et les interactions biotiques en fonction des conditions climatiques.
L’observation des événements biologiques saisonniers tels que la floraison, l’arrivée des oiseaux migrateurs, etc, revêt en outre un intérêt pédagogique certain.
Les objectifs du GDR sont de (1) créer une base de données phénologiques pour la France
regroupant toutes les observations qui ont pu être réalisées jusqu’à aujourd’hui et accessible sur internet ; (2) créer un réseau national d’observation phénologique dont un programme de Sciences participatives pour alimentant la base de données ; (3) développer des collaborations ente les membres pour répondre à des questions scientifiques fondamentales et appliquées.
Le champ d’action de ce GDR est très vaste puisqu’il va de questions de recherche des plus fondamentales telles que l’impact de la phénologie sur (i) la productivité primaire des écosystèmes et donc le cycle du carbone, (ii) la répartition géographique des espèces, (iii) l’utilisation de la phénologie de certaines plantes pour reconstituer l’histoire récente du climat ; à des aspects de recherche appliquée aussi variés que l’impact des changements de phénologie sur (i) les risques de gel des productions fruitières, (ii) les rendements agricoles (iii) la productivité et la survie des essences forestières, (iv) la qualité du bois, (v) le mode de sélection des génotypes dans le contexte de changement climatique, (v) l’occurrence des pollens allergènes dans l’atmosphère, etc.
Les partenaires de ce GDR appartiennent à une communauté qui est donc très variée, regroupant des laboratoires de recherche travaillant dans les domaines des Sciences de la Vie et des Sciences de l’Univers ; ainsi que des associations loi 1901.
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PHENOLOGIE
Allergologie Agronomie Sylviculture
Etude du climat
Reconstitutions climatiques
Dynamique des systèmes
hôtes/parasites
Ecologie évolutive
Ecologie des communautés Biogéographie
Modélisation intéractions atmosphère-biosphère Marqueur climatique
Modélisation Floraison d’espèces à pollen allergisant
Phénologie et productivité,
dommage du gel
Coévolution Modélisation phénologie
hôte + parasite
Stratégies d’adaptation au
climat
Education Eveil à l’environnement et
au climat
Archives Historiques
- Observations
CLIMAT
Fig. 1 La phénologie, élément intégrateur des enjeux du changement climatique
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1.2. Membres du GDR au 31 décembre 2012
Unités d’organismes publics de recherche :
• UMR CNRS-UM2-UM1-UM3-AGROM-CIRAD 5175 Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (CEFE), 1919 route de Mende, 34293 Montpellier cedex 05. • UMR CNRS-UPS-AgroParisTech 8079 Ecologie, systématique et Evolution (ESE), Bat 360, Université Paris 6, 91405 Orsay cedex. • UMR CNRS-CEA 1572 Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE), CEA-Saclay Orme des Merisiers, 91191 Gif-sur-Yvette. • UMR CNRS 7263 - IRD 237 Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie Marine et continentale (IMBE), Université de Provence, Centre Saint-Charles, 3, place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 03. • Observatoire de Haute Provence (OHP), 04870 Saint Michel l'Observatoire. • UMR CNRS-CNES-IRD-UPS 5126 Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère (CESBIO), 1 avenue Edouard Belin, bpi 2801, 31401 Toulouse cedex 9. • URA 1357 Centre National de la Recherche Météorologique (CNRM)- Groupe d’étude de l’Atmosphère MEtéorologique (GAME), Meteo France, 42 avenue Gaspard Coriolis, 31057 Toulouse cedex 1. • UMR INRA-UB1 1202 BIOdiversité, Gènes et ECOsystèmes (BIOGECO), Université Bordeaux 1. Bat B8, Avenue des Facultés 33405 Talence. • UMR INRA-ENGREF 1092 Laboratoire d’Etudes des Ressources FOrêt-Bois (LERFOB), 14 rue Girardet 54042 Nancy cedex. • UMR INRA-UN1 1137 Écologie et écophysiologie forestière (EEF), INRA Centre De Nancy, 54280 Champenoux. • UMR INRA-UBP 547 Physiologie intégrée de l'arbre fruitier et forestier (PIAF), Site de Crouël, 234, avenue du Brézet, 63100 Clermont-Ferrand cedex 2. • UMR INRA-SupAgroM 1098, Développement et Amélioration des Plantes (DAP) 2 place viala, 34060, Montpellier cedex 1 • UR INRA 1263 Ecologie fonctionnelle et PHYSique de l'Environnement (EPHYSE), INRA Domaine de la Grande-Ferrade, BP 81, 33883 Villenave-d’Ornon Cedex. • UR INRA 588 Amélioration Génétique et Physiologie Forestière (AGPF), Avenue de la Pomme de Pin, BP 20619, Ardon, 45166 Olivet cedex. • UR INRA 629 Recherches Forestières Méditerranéennes (URFM), Avenue A. Vivaldi 84000 Avignon. • UE INRA 1116 AGROCLIM, Domaine Saint Paul Site Agroparc 84914, Avignon cedex 9 • UE INRA 570 Domaine de l’Hermitage, 69 route d'Arcachon 33612 Cestas Cedex • UE INRA 995 Amélioration des arbres forestiers 20619, Ardon, 45166 Olivet cedex • UE INRA 348 Forestière Méditerranéenne Avenue A. Vivaldi 84000 Avignon et Domaine du Ruscas 4935 Route du Dom 83230 Bormes les Mimosas • UE INRA 1261 Forêt Lorraine Centre De Nancy, 54280 Champenoux • UMR 5173 MNHN-CNRS Conservation des espèces, restauration et suivi des populations. Muséum National d'Histoire Naturelle, Département Ecologie et Gestion de la Biodiversité. Case postale 5361 rue Buffon, 75005 Paris • Département Fhlor du CIRAD, Boulevard de la Lironde, TA 50/PS4, 34398 Montpellier Cedex 5
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Etablissements publics :
• Centre Régional de la Propriété Forestière Nord Pas-de-Calais Picardie, 96 rue Jean Moulin, 80 000 Amiens
• Réseau national de suivi à long terme des écosystèmes forestiers, dir M. Nicolas, ONF, Boulevard de Constance, 77 300 Fontainebleau.
Associations loi 1901 :
• Tela Botanica, Institut de Botanique, 163 Rue Auguste Broussonnet, 34090 Montpellier. • Planète Sciences, 16, place Jacques Brel - 91130 Ris-Orangis. • Réseau National de Surveillance Aérobiologique (RNSA), Chemin des Gardes, BP 8, 69610 St
Genis L'argentière. • Centre de Recherches sur les Ecosystèmes d’Altitude (CREA), 400 route du Tour, Montroc,
74400 Chamonix. • Association Les Amis du Marais du Vigueirat, 13104 Mas Thibert (AMV) • Jardin de la ville de Paris, Mairie de Paris, Direction des Parcs, Jardins et Espaces Verts, 1,
avenue Gordon Bennett, 75 016 Paris • Jardin botanique de Marnay sur Seine, 10400 Marnay su Seine. • Jardin des plantes, Museum National d’Histoire Naturelle, 75005 Paris. • Arboretum de la Villa Thuret, INRA Centre de Sophia Antipolis, 90, chemin Raymond - Bd
du Cap 06160 Antibes/Juan-les-Pins. • Arboretum de Chévreloup, Muséum National d'Histoire Naturelle, Département des Jardins
Botaniques et Zoologiques, Case postale 45 57, rue Cuvier - 75231 Paris Cedex 05 • Arboretum d’Amance, INRA, Centre de NANCY, 54280 Champenoux.
1.3. Organisation du GDR
L’organisation du GDR est la suivante.
Isabelle Chuine assure la direction du GDR depuis sa création et Hendrik Davi en assure la co-direction.
Le GDR est doté d’un bureau constitué de Thierry Gauquelin (IMBE), Anne Delestrade (CREA), François Lebourgeois (LERFOB), Luc Pâques (AGPF), Hendrik Davi (URFM), Isabelle Chuine (CEFE). Le bureau se réunit à la demande de la direction par visioconférence ou conférence téléphonique pour prendre des décisions à caractère d’urgence au cours de l’année et pour arbitrer le budget.
Le GDR est doté d’un conseil de groupement dont la composition est détaillée en annexe 1. Il comprend 15 membres titulaires et 12 membres suppléants (Annexe 1). Le conseil se réunit physiquement une fois par an.
La diffusion de l’information au sein du GDR est assurée au travers d’une liste de diffusion qui regroupe les représentants des différents partenaires du GDR, ainsi qu’un site internet www.gdr2968.cnrs.fr . Ce site contient un descriptif du réseau scientifique d’observations, un résumé des activités du GDR, les publications et rapports d’activité du GDR, un accès à la base de données pour les membres du GDR, une rubrique Intranet comprenant les rapports d’activité et autres documents de travail pour les différents Groupes de travail du GDR.
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La gestion administrative et financière du GDR est assurée principalement par le
secrétariat du CEFE (UMR CNRS 5175). La dotation INRA est, elle, gérée par l’AGPF pour des soucis d’efficacité. La dotation OSU OREME est gérée à l’UM2. La dotation SOERE ECOSCOPE est reversée au CEFE par la FRB et gérée au CEFE.
La gestion des sites d’observations, la réalisation des observations et le transfert des
données sont sous la responsabilité des différents partenaires du réseau selon le mode de fonctionnement décidé par le conseil de groupement.
La gestion de la base de données et des sites internet du GDR est assurée par Tela
Botanica pour la base de données de l’Observatoire des Saisons (www.obs-saisons.fr) et le CEFE pour la base de données www.gdr2968.cnrs.fr.
Un mémorandum d’agrément entre les différents partenaires pour la diffusion et
l’utilisation de la base de données est annexé à la convention du GDR et publié en ligne sur le site du GDR (rubrique Base de données).
2. Activités des Groupes de Travail en 2012
2.1. GT Base de données et site web
La gestion de la base de données du GDR est toujours assurée par le CEFE, avec un responsable scientifique (Isabelle Chuine, CEFE), un ingénieur Base de Données (Marie-Claude Quidoz, CEFE) et un technicien (Patrick Schevin, CEFE). La base de données a été développée en PostgreSQL et l’interface de dépôt/consultation/extraction en Java. Elle est régulièrement implémentée avec de nouvelles données. La base de données du programme sciences citoyennes ODS est assurée par Tela Botanica et Phenoclim par le CREA.
Figure 2 Nouvelle fonctionnalité de l’interface de la base de données
« Historique et statistiques fournisseurs ».
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En 2011, une interface tout public de la BDD avait été réalisée par C. Bernard (CEFE) sur le site du GDR (Fig. 2). Elle permet une visualisation cartographique du contenu de la BDD.
En 21012, l’interface de consultation/extraction de la base de données a été améliorée, de nouvelles fonctionnalités ont été ajoutées. Notamment l’une d’elles permet maintenant à tout pourvoyeur de données de pouvoir consulter en ligne à tout moment l’historique des téléchargements qui ont été réalisés des données qu’il a fourni. Cette nouvelle fonctionnalité se présente sous la forme d’un tableau spécifique à chaque pourvoyeur de données contenant l’identité de la personne qui a téléchargé des données, la date de chaque téléchargement ainsi que le nombre d’enregistrements téléchargés par espèce (Fig. 2). L’interface de demande de compte d’accès a été modifiée de manière à demander d’avantage d’information aux demandeurs de compte d’accès. Une table dynamique des utilisateurs de la base de données contenant ces informations a été créée. L’ergonomie de l’interface de consultation a été améliorée et plusieurs améliorations au niveau de la base de données en elle-même ont été apportées. L’intégralité de l’interface a également été traduite en anglais.
2.2. GT Réseau d’observation
2.2.1. Journées atelier
En 2012, les journées de formation ont été remplacées par des journées atelier de travail. Les prochaines journées de formation auront lieu fin mars 2013. Les ateliers de travail ont eu lieu en Avignon le 26 septembre 2012. Ils ont porté sur deux sujets : les techniques alternatives d’observation phénologique ; et la détection de la levée de dormance. Le compte-rendu de ces ateliers est en annexe 12. Ces deux ateliers ont donné lieu à la constitution de deux groupes de travail. L’un commence dès 2013 à tester l’utilisation de la NIRS pour détecter la levée de dormance. Le second se réunira début 2013 pour tester différentes techniques instrumentales pour faire des suivis phénologiques sur différents sites pilotes afin de déployer ces méthodes instrumentales ensuite sur l’ensemble du réseau. Cet atelier a été organisé conjointement avec le projet ACCAF PERPHECLIM.
2.2.2. Réseau professionnel
Le réseau a poursuivi comme prévu les observations qu’il a mises en place depuis 2006. Le détail des sites et espèces suivies se trouve en annexes 3 à 9.
Le CREA a poursuivi les relevés et les analyses des données phénologiques faune et flore débutées dans le cadre d'un programme Interreg-Alcotra 2009-2012 PhenoAlp. L’objectif de ce programme était la création d’un réseau de suivi de la phénologie sur les grands taxons (cf. annexe 11) afin d’étudier l’impact des variations climatiques sur le développement de la biocénose en fonction de l’altitude dans les Alpes occidentales. Ces observations ont été réalisées en Italie (Val d’Aoste) et en France (Alpes du Nord) à l’aide de protocoles communs dont l’objectif était de déterminer des indicateurs de l’impact du changement climatique, faciles à suivre sur le long terme dans les espaces protégés alpins. PhenoAlp s’effectue en collaboration avec des partenaires français (Parc naturel des Bauges, CREA) et italiens de la vallée d’Aoste (ARPA, SAP, Parc naturel Mont Avic). Les résultats finaux du programme PhenoAlp ont été mis en ligne sur le site www.phenoalp.org et un article sur la phénologie en prairie alpine est soumis à Plant Ecology. Cette année a été l’occasion de suivre en prairie alpine, la phénologie de nouvelles espèces afin de caractériser les variations de développement entre espèces appartenant aux mêmes groupes fonctionnels (ex : graminées). Sur ces mêmes placettes un capteur NDVI a été installé, ainsi qu'un appareil photo à prise de vue automatique permettant d'analyser le signal du verdissement. La comparaison entre ces différentes méthodes de mesures de la phénologie est en cours d'analyse.
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La date de ponte, le succès de la reproduction et la croissance des poussins de mésanges noires ont été mesurés en fonction de l’altitude sur 3 sites à 1300m, 1600m et 1900m en forêt subalpine. La date de ponte et la durée des différents stades de développement des têtards de grenouille rousse (Rana temporaria) ont été mesurées sur un gradient d’altitude (entre 800 et 2000 m) dans la vallée de Chamonix. En 2012, ce programme a impliqué 2 chercheurs du CREA et 3 stagiaires de master.
Tableau 1. Observations réalisées par chaque membre du réseau professionnel en 2012
Membre Organisme Espèces observées Lieu d’observation
Phenoclim INRA abricotier, pommier, cerisier, olivier, vigne, pécher, poirier, noyer, prunier, cassissier
Voir annexe 5
ESE CNRS Quercus petraea Forêt de Fontainebleau CEFE CNRS Quercus ilex Forêt de Puechabon O3HP IMBE/OHP/
ECCOREV Quercus pubescens, Acer monspelliensis, Sumac
Observatoire de Haute Provence
LERFOB AgroParisTech Quercus robur, Q. petraea (débourrement) Site de Charme2, Lorraine RENECOFOR ONF Quercus robur, Q. petraea, Q. ilex, Fagus
sylvatica, Picea abies, Abies alba, Carpinus betulus, Pseudostuga menziessi, Pinus laricio, Pinus pinaster, Pinus sylvestris
Voir annexe 4
RNSA RNSA Voir annexe 3 Voir annexe 3 UE 570 (Cestas) + BIOGECO
INRA Quercus petraea, Fagus 30 espèces Q. petraea (photocolorimétrie)
Vallées d’Ossau et de Luz Arboretum Univ. Bordeaux Tests de Petite Charnie
UE 378 (Avignon) + URFM
INRA Fagus syvatica., Abies alba (débourrement) Juglans regia (10 provenances), J. nigra x regia (3 provenances) Abies cephalonica (2 provenances avec demi-frères)
2 populations du Ventoux à 1117 m et 1340 m. Plantation comparative des Mages (Gard) Plantation comparative de St Lambert (Vaucluse)
UE 1261 (Nancy) + EEF
INRA Quercus petraea, Quercus rbour Test de Provenance Sillegny (57)
UE 995 (Olivet) + AGPF
INRA Larix decidua Orléans, et Peyrat le Chateau
Réseau national des arboreta publics
INRA Aesculus californica., Alnus viridis, Arbutus unedo, Betula pendula, Castanea sativa, Cupressus dupreziana, Fagus sylvatica, Fraxinus excelsior, Fraxinus ornus, Larix decidua, Picea abies, Pinus sylvestris, Pinus uncinata, Sorbus aucuparia, Quercus robur, Q. ilex, Q. pubescens, Q. myrsinifolia, Ostrya carpinifiolia, Toona (Cedrela) sinensis
arboretum d’Amance, arboretum de Pezanin, arboretum de Chevreloup, Villa Thuret,
Phenoflore CNRS-MNHN Voir Annexe 6 Jardin des Plantes Paris CRPF NPdCP Voir annexe 7 Voir annexe 7
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Figure 3. Répartition des sites d’observation du réseau professionnel
L’année 2012 a été marquée par des phénomènes phénologiques anormaux observés sur les hêtres du Ventoux, les chênes pubescents de l’OHP, les charmes en forêt de Montauban. Sur chêne pubescent il s’agit d’une décoloration des feuilles très rapide, pour la totalité de certains houppiers, particulièrement dans les parties surélevées du massif forestier de l’OHP. Contrairement à ce qui se produit lors de la sénescence, ce phénomène s’est estompé et a disparu au premier événement de pluie. Sur le Ventoux, les hêtres ont perdu massivement leurs feuilles fin aout alors qu’elles étaient encore vertes. Ces phénomènes sont peut-être liés à la sècheresse et la chaleur du mois d’aout 2012. En forêt de Montauban les charmes ont complètement perdu leurs feuilles début septembre également.
Par ailleurs, en forêt de Fontainebleau les marronniers ont redébourré mi-novembre. Cela a également été le cas à Montpellier où ils ont même fleuri. Chez le marronnier le stress engendré par la mineuse est sans doute en partie la cause du phénomène. D’autres espèces ont été vues en pleine fleur en fin d’été ou en automne alors qu’elles avaient déjà fleuri au printemps (pommier, lilas).
La clé BBCH ne permet pas de décrire ces phénomènes d’une manière standardisée. Il serait nécessaire soit de la modifier, soit de trouver une autre échelle pour pouvoir décrire ces phénomènes de façon standardisée.
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2.2.3 Réseau bénévole L’Observatoire Des Saisons et Phenoclim
Les quatre acteurs principaux de L’Observatoire Des Saisons sont toujours Tela Botanica, le CREA, Planète Sciences et le CEFE.
Les espèces observées dans ODS et Phenoclim sont listées en Annexe 8. Le nombre d’observations réalisées en 2012 a été de 3662 dont 2812 enregistrées sur
Phenoclim, 850 enregistrées sur ODS, auxquelles il faut ajouter les 2000 observations sur noisetier et floraison du lilas récoltées par Missions Printemps, soit 5662 observations. L’année 2012 a été marquée par notre partenariat avec ARTE et Camera Lucida. Nous avons réalisé un film de 52 min, Printemps sous surveillance, diffusé sur ARTE en juin 2012 auquel plusieurs membres du GDR ont participé. Ce film a reçu le prix Environnement du festival du film de Toulon en 2012. Nous avons également participé à l’élaboration et la réalisation du programme de sciences citoyennes Misions Printemps diffusé sur le site internet d’ARTE et sur la chaîne ARTE le jour de la diffusion de Printemps sous surveillance. Ce programme a été diffusé de février à juillet 2012 sur le site internet avec une vidéo hebdomadaire ayant pour but de présenter les missions d’observation au public et susciter leur participation.
Afin de permettre un ancrage territorial de l’Observatoire des Saisons, l’année 2012 s’est focalisée sur la création de relais de l’ODS au niveau national. Le besoin d’avoir une fenêtre personnalisée, focaliser sur la région ou le département est un besoin qui a rapidement émergé des relais. C’est pourquoi nous avons développé un outil qui permet la visualisation des résultats focalisé sur la région ou le département. Cette application est un widget, qui peut être intégré sur le site internet des relais, ce qui permet une meilleure appropriation du projet par ces derniers. Nous avons dédié un espace à ces relais sur le site internet de l’ODS, qui leur permet de comprendre la démarche à suivre et de trouver tous les outils de communication dont ils ont besoin pour animer l’ODS. En 2012 plus de 120 personnes ont été formées dans les structures suivantes : - CPIE des pays Tarnais à Albi (animateurs – responsables associatifs – représentants des
collectivités) - Parc Naturel Régional de la Narbonnaise (personnel et associatif) - Science à l’Ecole à Toulouse (enseignants) - Arboretum de l’Eure (personnel et particuliers) - Musée Epicurium à Avignon (personnel) Au cours de l'année 2012, le CREA (Phenoclim) a organisé:
• 13 interventions auprès du public (310 personnes touchées : scolaires, grand public, professionnels de l’éducation…)
• Présentation du programme Phénoclim aux Rencontres du réseau Education Pyrénées Vivantes. Le PNR des Pyrénées Catalanes se propose de devenir une structure relais.
• Formation auprès des inspections d’académie de Nyons, Crest et Saint Julien en Genevois, pour lancer la participation des enseignants.
• Participation à des documentaires: “Les sentinelles du paysages” Ushuaia TV & TV8 Mont-Blanc (52 mm), Vidéo de présentation de Phénoclim, Asters -Conservatoire des Espaces Naturels de Haute-Savoie (3 mm).
• Organisation des “Rendez-vous du CREA” à Chamonix en juin 2012 avec la participation de plusieurs membres du GDR: 2 journées de rencontre entre les chercheurs et le grand public sur le thème changement climatique et biodiversité en montagne.
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En parallèle des suivis phénologiques, le CREA continue de suivre la température sur l’ensemble des Alpes grâce à son réseau de 70 stations enregistrant en continue la température de l’air et du sol à 4 niveaux. Un poste d'ingénieur a été créé afin de travailler sur l'ensemble du jeu de données acquis depuis 2005 (nettoyage et interpolation des températures sur les sites Phénoclim). Une première publication des résultats de Phénoclim a été publiée dans European Journal of Forest Research. Ce programme a impliqué parmi l'équipe du CREA un chercheur, un ingénieur et un chargé de communication scientifique.
2.3. GT recherche fondamentale et appliquée
2.3.1. Modélisation de la phénologie (CEFE-CNRS, AGROCLIM, PAIF, DAP)
Le CEFE et AGROCLIM ont travaillé en 2012 à la réalisation d’un logiciel permettant la construction et le paramétrage à partir d’observations phénologiques et de données météorologiques de modèles phénologiques. La version 4 de ce logiciel appelé PMP (Fig. 4) sera mies à disposition gratuitement à la communauté courant 2013 sur le site internet du GDR. Une version 5 plus complète sera développée ultérieurement.
Figure 4. Interface de l’application PMP4. Du fait de la refonte du logiciel PMP, la publication conjointe d’AGROCLIM, CEFE, DAP et PIAF sur la capacité des modèles phénologiques à prédire la date de levée d’endodormance a été retardée. L’article devrait être soumis début 2013.
2.3.2. Phénologie des essences horticoles (DAP, PIAF, AGROCLIM)
Le projet PERPHECLIM, financé par le Méta-programme INRA Adaptation au Changement Climatique de l’Agriculture et de la Forêt (ACCAF) a été lancé cette année. Il concerne la restructuration/mise en place d’observatoires de la phénologie (espèces forestières, fruitières et vigne), la modélisation de stades phénologiques et la prévision de risques aux
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changements phénologiques. L’unité AGROCLIM est porteur de ce projet et de nombreux membres du GDR y sont intégrés. Des ateliers de travail on eu lieu en septembre 2012 et des groupes de travail commun au GDR et à PERPHECLIM ont été constitués. Une synergie très positive s’est amorcée entre les deux programmes, augmentant le dynamisme et la structuration des équipes impliquées dans chacun d’entre eux. 2.3.3. Mesures des dates de sortie de dormance d’essences forestières (CEFE, BIOGECO, AGPF, PIAF, URFM)
Une deuxième campagne de mesure des dates de sortie de dormance a été réalisée l’hiver 2011-2012 afin de disposer d’assez de données pour pouvoir paramétrer les modèles de dormance. De plus, le PIAF a mis en place une expérimentation exploratoire (donc volontairement très limitée) pour tester la faisabilité d’une estimation de la date de levée de dormance à partir de spectrométrie infrarouge (NIRS). Les premiers résultats, prometteurs, ont été présentés à la journée du GDR le 26 septembre 2012 à Avignon. Suite à cela, il a été décidé de réaliser au cours de l’hiver 2012-2013 une expérimentation multi-sites, multi-espèces pour tester vraiment les capacités de prédiction de la date de levée de dormance de cette méthode. PIAF et AGPF ont donc renouvelé une troisième année les mesures de levée de dormance pour les associer à des mesures de NIRS. DAP et URFM se sont jointes à cette 3e campagne de mesure également.
2.3.4.- Relation entre dormance et résistance au gel (PIAF)
Lors de sa thèse, G Charrier a développé un modèle à 6 paramètres d’estimation de la résistance au gel. Cet hiver, G Charrier a repris ce modèle pour l’améliorer et le simplifier. La nouvelle version, donnant une estimation de qualité équivalente, ne comporte plus que 4 paramètres, 2 paramètres physiologiques : teneur en eau et teneur en sucres solubles (glucose, fructose, saccharose) et 2 coefficients. Cette version du modèle a été soumise pour publication à Annals of Botany.
2.3.5. Phénologie et gestion des peuplements forestiers dans un contexte de changement climatique (AGPF, BIOGECO, URFM)
L’URFM réalise des suivis sur le long terme des dates de débourrements, et travaille sur les mécanismes impliqués dans le débourrement concernant notamment la levée de dormance et les potentialités d’adaptation génétique du débourrement. Les suivis depuis 2008 sur hêtre et sapin pectiné dans deux populations du Ventoux confirment un décalage d’environ 5 jours (stade BBCH 7) entre les deux placettes (figure 5), pouvant aller de 1 à 8 jours selon les années. La placette la plus basse en altitude est toujours la plus précoce. Un modèle prenant en compte les processus physiologiques, démographiques et génétiques responsables de la phénologie du débourrement (en cours de test) montre qu’en intégrant ces mesures sur l’ensemble du versant nord du Ventoux (5 altitudes), on peut s’attendre à la mise en place d’une différentiation de cet ordre au bout de 5 générations, variable selon que l’effet du gel est pris en compte ou pas (figure 6).
Les suivis individuels de la phénologie du débourrement végétatif depuis 2007 de 493 noyers (Juglans regia et J. regia x J. nigra) issus de 13 régions géographiques (provenances) différentes en Europe montrent un écart annuellement stable de plus 3 semaines entre les provenances les plus méridionales (les plus précoces) et les plus septentrionales, démontrant une forte variabilité pour ce caractère.
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Les suivi individuels depuis 2008 de 862 arbres d’une provenance (Vetyna) de sapin de Céphalonie (Abies cephalonica) confirment une fructification de type masting, l’année 2012 ayant été très productive (plus de 37 000 cône dénombrés, amplitude individuelle allant de 517 à 0 cônes), de même que les années 2004, 2006 et 2009 l’avaient été. La fructification est sous fort contrôle génétique chez cette provenance (h2 = 0,46).
Figure 5 : Date de débourrement (passage stade BBCH 7) en ordonnée en fonction des températures moyenne entre avril et mai.
Figure 6 : Modélisation de l’évolution (au bout de 5 générations) de la date de débourrement en fonction de l’altitude sur le versant nord du Mont Ventoux, avec prise en compte d’un effet variable (25% de mortalité en haut, 75% en bas) des gelées tardives. La valeur du caractère à la première génération est figurée en gris clair, et en violet pour la 5ème génération.
2.3.6. Techniques alternatives à l’observation phénologique à l’œil (EPHYSE, BIOGECO, UE INRA Champenoux, O3HP)
Plusieurs équipes du GDR travaillent au test de différentes techniques alternatives à l’observation phénologique à l’œil dans le but de réduire les couts d’acquisition des données et réduire l’erreur de mesure.
L’O3HP fait des suivis phénologiques par mesures spectro-radiométrique 1D d'un arbre entier (chêne pubescent) en parallèle aux relevés phénologiques classiques. Parallèlement, il réalise une quantification des pigments des échantillons par spectrophotomètre (Chl a, Chl b, C+X
y = -3.5x + 130.1
y = -4.7x + 138.3
60
70
80
90
100
110
120
130
0 2 4 6 8
march-april temperature
Bu
db
urs
t d
ate
1117 m 1340 m
Linéaire (1340 m) Linéaire (1117 m)
14
totale) et HPLC (Chl a, Chl b, caroténoïdes) au LEMP/CEA Cadarache de manière à utiliser les concentration de pigments pour la calibration des données spectrométriques. De plus, grâce au
spectroradiomètre ASD FieldSpec 4 HiRes financé par l’INEE-CNRS qui sera mis en fonctionnement en 2013, des adaptations optiques sont prévues pour observer à plusieurs échelles (feuille, houppier et canopée) sur le terrain.
BIOGECO, UE Champenoux et EPHSYE poursuivent leurs investigations sur les capteurs de PAR sur le test de provenance de Sillegny pour mesurer la date de débourrement et d’entrée en sénescence.
Il est prévu e 2013 de tester sur 4 sites pilotes (Sillegny, OHP, Ventoux, PhenoAlp) différents types de capteurs (capteur PAR, PlantCam, caméra avec filtre spectral) pour comparaison afin de déployer à partir de 2014 un réseau de capteurs sur l’ensemble des placettes suivies.
2.3.7 Développement d’applicatifs de saisie de données (O3HP)
L’O3HP, en partenariat avec la société AUSY Touch (convention de mécénat d’entreprise), a conçu et réalisé en 2012 application nomade pour le suivi de la phénologie avec des tablettes tactiles. Cette application appelée PHENOMAD est en quelque sorte un carnet de terrain électronique. Une bêta-version utilisable et diffusable pour des essais est envisagé à partir de printemps 2013 pour les membres du GDR. La conception de l’application a en effet été réalisée de manière à ce que les données saisies puissent être exportées facilement ver la base de données. Ce prototype a été présenté (avec AUSY) à Montpellier (CEFE) le 31 juillet 2012.
2.3.8. Phénologie et santé publique (RNSA, CEFE-CNRS, LSCE-CNRS) Le projet Pollen Allergie et Climat (PAC) du programme GIS « Climat, Environnement et
Société » rassemblant LSCE, RNSA, CEFE se poursuit. Il a pour objectif de développer une plateforme de modélisation permettant de simuler la concentration atmosphérique d'un ensemble de pollens allergisant et de les corréler aux données cliniques afin de pouvoir définir des indices de risques allergènes. Grâce à la plateforme PMP4 des modèles de début, pleine et fin de pollinisation ont été paramétrés pour l‘Ambroisie. Ce travail est en cours de publication.
3. Intégration dans la recherche nationale et internationale
Au niveau national
Le GDR fait partie depuis 2008 d’un Observatoire des Sciences de l’Univers et de l’Environnement (OSUE) intitulé Observatoire de Recherche Méditerranéen de l’Environnement (OReME).
Le GDR fait également partie depuis 2010 du SOERE ECOSCOPE en tant que composante CITOSCOPE avec le MNHN (programmes VigieNature) et l’USTL.
Les activités du GDR s’insèrent en 2012 dans les programmes de recherche nationaux suivant :
Projet SCION « Scenarios of global change impacts on biodiversity based on innovative modelling approach”, dir. I. Chuine. ANR 6e Extinction 2012-2012.
Projet PERPHECLIM du programme ACCAF de l’INRA (2012- 2014).
Au niveau international
Sur le plan international, les activités du GDR se sont insérées dans les programmes scientifiques et des séminaires de travail suivants :
15
EUMETNET Action Pan European Phenological Database PEP725. 2009-2017. International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects
on Forests of the United Nations Economic Commission for Europe. CAPES COFECUB (2012-2013). Adaptation des arbres fruitiers au réchauffement climatique. Réseau Européen de la phénologie du Pommier, France (UMR DAP Montpellier), Allemagne
(Université de Bonn), Belgique (Centre agronomique de Gembloux), Suisse (Centre agronomique Agroscope de Conthey), Italie (CRA de Forli).
Projet MULTIFOR (2007-2013) du programme Interreg IV A 2 mers. Projet PhenoAlp (2009-2012) du programme Interreg Alcotra. Projet européen REINFORCE.
4. Publications et communications du GDR 2968 en 2012
Publications dans des revues de rang A
Legave J.M., Blanke M., Christen D., Giovannini D., Mathieu V., Oger R., 2012. A comprehensive overview of the spatial and temporal variability of apple bud dormancy release and blooming phenology in western Europe. Int J Biometeorol, DOI 10.1007/s00484-012-0551-9.
Celton J.M., Martinez S., Jammes M.J., Bechti A., Salvi S., Legave J.M., Costes E., 2011. Deciphering the genetic determinism of bud phenology in apple progenies: a new insigtht into chilling andheat requirement effects on flowering dates and positional candidate genes. New Phytologist, 192:378-392
Bontemps, A. (2012). Potentiel évolutif d’une population de hêtre commun sur le Mont Ventoux. Thèse de Doctorat en Sciences, Aix-Marseille Université.
Oddou-Muratorio, S, Davi, H (2012). Mechanisms of local adaptation to climatic gradients: lessons from a Physio-Demo-Genetics Model. Oral communication, International symposium «Tackling climate change: the contribution of forest scientific knowledge», 21-24 May 2012, Tours, France.
CHARRIER G., POIRIER M., BONHOMME M., LACOINTE A., AMÉGLIO T. Frost hardiness in walnut trees (Juglans regia L.): how to link physiology and modelling? (soumis Annals of Botany).
Duparc, A.; Siniscalco, C.; Cremonese, E.; Delestrade, A.& Yoccoz, N.G. Snowmelt date and temperature constrain growing and flowering phenology of mountain grassland plant species. (Soumis à Plant Ecology).
Chapitre de livres
Chuine I., I. Garcia de Cortazar Atauri, K. Kramer & H. Hänninen. (2013) Plant development models. In Phenology: An Integrative Environmental Science. 2nd edition. M.D. Schwartz (ed.). Kluwer Academic Press. In press.
Autres publications
Pellerin, M.; Delestrade, A.; Mathieu, G.; Rigault, O. & Yoccoz, N. Spring tree phenology in the Alps: effects of air temperature, altitude and local topography. European Journal of Forest Research, Springer Berlin / Heidelberg, 2012, Online, 1-9.
16
Parker, A.K., García de Cortázar-Atauri, I., Chuine, I., Hofmann, R., Trought, M.C.T., and van Leeuwen, C. A general phenological model for characterising grape vine flowering and veraison. 9th International Terroir Congres. Dijon, 25-29 juin 2012.
Communications dans des colloques internationaux
Parker A.K., G. de Cortázar-Atauri, I., van Leeuwen, C., Hofmann, R., Trought, M.C.T. and Chuine, I..A general phenological model for characterising grape vine flowering and veraison. 8th International Cool Climate Symposium for Viticulture and Oenology, 31 jan-04 feb 2012 Hobart, Tasmania, Australia.
Parker, A.K., García de Cortázar-Atauri, I., Chuine, I., Hofmann, R., Trought, M.C.T., and van Leeuwen, C. A general phenological model for characterising grape vine flowering and veraison. 9th International Terroir Congres. Dijon, 25-29 juin 2012.
Parker, A.K., García de Cortázar-Atauri, I., Chuine, I., Trought, M.C.T., Hofmann, R., and van Leeuwen, C. Variety is the spice of life: modelling phenology of Sauvignon blanc, Pinot noir and another ~100 varieties. 18th Annual conference Romeo Bragato, Blenheim, New Zealand, 22-24 aout 2012.
Communications dans des colloques nationaux et séminaires
Chuine I. L'Observatoire Des Saisons: un programme de sciences participatives conçu pour aider les scientifiques à évaluer l'impact du changement climatique sur la biodiversité. Colloque Annuel du Groupe D’Etude de l’Arbre, Lyon 5-6 avril 2012
Vulgarisation
Outre les nombreuses communications dans les medias par l’Observatoire Des Saisons et Phenoclim, le GDR a participé à l’élaboration d’un documentaire de 52 min réalisé par Camera Lucida (Producteur, Antoine Bamas ; réalisateur, François-Xavier Vives) qui a été diffusé en juin 2012 sur ARTE. De plus, l’Observatoire des Saisons et Phenoclim a participé à la réalisation du programme Missions Printemps sur ARTE qui a été diffusé de février à juillet 2012 avec une émission hebdomadaire ayant pour but de présenter des missions d’observation au public et susciter leur participation.
17
5. Références bibliographiques
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18
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Climatology 22, 1715-1725 (2002).
28. Penuelas, J., Filella, I. & Comas, P. Changed plant and animal life cycles from 1952 to 2000 in the
Mediterranean region. Global Change Biology 8, 531-544 (2002).
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phenology. International Journal of Climatology 22, 1727-1738 (2002).
30. Chmielewski, F. M. & Rötzer, T. Annual and spatial variability of the beginning of growing season in
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31. Fitter, A. H. & Fitter, R. S. R. Rapid changes in flowering time in British plants. Science 296, 1689-
1691 (2002).
32. Menzel, A. Phenology: Its importance to the global change community - An editorial comment.
Climatic Change 54, 379-385 (2002).
33. Penuelas, J. & Fiella, I. Responses to a warming world. Science 294, 793-794 (2001).
34. Menzel, A. & Estrella, N. in Fingerprints of Climate Change - Adapted behaviour and shifting species
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35. Roy, D. B. & Sparks, T. H. Phenology of British butterflies and climate change. Global Change Biology
6, 407-416 (2000).
36. Asner, G. P. & Townsend, A. R. Satellite observation of El Niño effects on Amazon forest phenology
and productivity. Geophysical research letters 27, 981-984 (2000).
19
6. Annexes
Annexe 1 Composition du conseil de groupement en 2012
Titulaire Organisme Adresse Téléphone e-mail Suppléant Organisme Adresse Téléphone e-mail Chuine Isabelle
CNRS CEFE Montpellier
04 67 61 22 51 [email protected] - - - - -
Davi Hendrik
INRA AGROCLIM Avignon
04 32 72 23 07 [email protected] - - - - -
Lebourgeois François
ENGREF LERFOB Nancy 03 83 39 68 74 [email protected] - - - - -
Badeau Vincent
INRA EEF Nancy 03 83 39 41 29 [email protected] Fabrice Bonne
INRA UEFL Nancy [email protected]
Pâques Luc
INRA URAGPF Olivet 02 38 41 78 11 [email protected] Jean-Charles Bastien
INRA URAGPF Olivet [email protected]
Ducousso Alexis
INRA BIOGECO Pierroton
05 57 12 28 28 [email protected] Sylvain Delzon
INRA BIOGECO Univ. Bordeaux
05 40 00 38 91 [email protected]
Fady Bruno
INRA URFM Avignon 04 32 72 29 01 [email protected] Frédéric Jean INRA UEFM Avignon 04 32 72 29 08 [email protected]
Machon Nathalie
MNHN 61 rue Buffon 01 40 79 38 71 [email protected] Devers Florence
MNHN 61 rue Buffon 01 40 79 57 38 [email protected]
Bray Laurent
Jardins de Paris
Paris [email protected] Delmas Maïté
MNHN
Thibaudon Michel
RNSA St Genis L’Argentière
04 74 26 19 48 [email protected] - - - - -
Delestrade Anne
CREA Chamonix 04 50 53 45 16 [email protected] Antoine Duparc
CREA Chamonix [email protected]
Jennifer Carré Tela Botanica
Montpellier 04 67 52 41 22 [email protected] Christel Vignau
Tela Botanica
Montpellier 04 67 52 41 22 [email protected]
Fabienne Maignan
LSCE CEA Saclay [email protected] Viovy Nicolas
LSCE CEA Saclay [email protected]
Pargade Julie
CRPF N PdC
96 Rue Jean Moulin Amiens
[email protected] Noémi Havet CRPF N PdC
96 Rue Jean Moulin Amiens
03 22 33 52 00
20
Annexe 2
Répartition des partenaires du GDR dans les groupes de travail
1- GT Base de données
UMR CNRS 5175 CEFE
2- GT Réseau National d’information phénologique
Réseau professionnel
UMR CNRS 5175 CEFE UMR CNRS 8079 ESE UMR INRA 1092 LERFOB UMR INRA 1202 BIOGECO UMR INRA 1098 DAP UE INRA 570 Pierroton-Cestas UE INRA 995 Olivet UE INRA 348 Forêt Méditerranéenne UE INRA 1261Forêt Lorraine UMR CNRS-CEA 1572 LSCE UMR CNRS 7263 - IRD 237 IMBE RENECOFOR ONF Réseau d’arboreta publics RNSA Centre régional de la propriété forestière Nord Pas de Calais
Réseau amateur
UMR CNRS 5175 CEFE Tela Botanica CREA Planète Sciences
3- Programmes de recherches
3.1 Modélisation de la phénologie
UMR CNRS 5175 CEFE UE INRA 1116 AGROCLIM UMR INRA PIAF UMR INRA 1098 DAP UMR ESE CNRS
3.2 La phénologie, marqueur de l’évolution du climat
UMR CNRS-CEA 1572 LSCE UMR CNRS 5175 CEFE UE INRA 1116 AGROCLIM
3.3 Phénologie des agrosystèmes
21
UR INRA 1114 CSE UE INRA 1116 AGROCLIM UMR INRA 1098 DAP Département Flhor du CIRAD
3.4 La phénologie dans les modèles de biogéographie
UMR CNRS 5175 CEFE
3.5 Phénologie et gestion des peuplements forestiers dans un contexte de changement climatique
UMR CNRS 5175 CEFE UMR INRA 1202 BIOGECO UMR INRA 1092 LERFOB UMR INRA 1137 EEF UR INRA 588 AGPF UR INRA 629 URFM UMR INRA 547 PIAF UMR CNRS 8079 ESE
3.6 Phénologie, croissance, qualité du bois
UMR INRA 1137 EEF UR INRA 588 AGPF
3.7 Phénologie et télédétection
UMR CNRS 8079 ESE UMR CNRS-CEA 1572 LSCE
3.8 Phénologie des plantes allergisantes
RNSA UMR CNRS 5175 CEFE UMR CNRS-CEA 1572 LSCE
22
Annexe 3
Liste des sites d’observation du RNSA
Ville latitude longitude Ville latitude longitude
Agen 44.3667 2.6833 Coux 44.7667 4.6167
Aix en Provence 45.5167 3.5333 Dijon 47.3167 5.0167
Ajaccio 41.9167 8.7333 Dinan 48.45 -2.0333
Amberieu en Bugey 45.95 5.35 Font Romeu 42.5167 2.05
Amiens 49.9 2.3 Gap 44.5667 6.0833
Angers 47.4667 -0.55 Grenoble 45.1667 5.7167
Angouleme 45.65 0.15 La Bourboule 45.5833 2.75
Annecy 45.9 6.1167 La Ferte Mace 48.6 -0.3667
Annemasse 46.2 6.25 Saint Quentin 48.6167 3.75
Aurillac 44.9167 2.45 Reims 49.25 4.0333
Avignon 43.95 4.8167 Rennes 48.0833 -1.6833
Bayonne 43.4833 -1.4835 Rouen 49.4333 1.0833
Besançon 47.25 6.0333 Roussillon 45.3667 4.8167
Bordeaux 44.8333 -0.5667 Saint Genis l'Argentière 45.7167 4.5
Bourg en Bresse 46.2 5.2167 Saint Etienne 45.25 4.7833
Bourgoin 45.5833 5.2833 Saint Brieuc 48.5167 2.7833
Brest 48.4 -4.4833 Saint Omer 50.75 2.25
Briançon 44.9 6.65 Strasbourg 48.5833 7.75
Caen 49.1833 -0.35 Tarbes 43.2333 0.0833
Castres 44.6833 -0.45 Toulon 43.1167 5.9533
Chalon sur Saone 46.7833 4.85 Toulouse 43.6 1.4333
Chambery 45.5667 5.9333 Tours 47.3833 0.6833
Cholet 47.0667 -0.8833 Troyes 48.3 4.0833
Clermont-Ferrand 45.7833 3.0833 Valence 45.2167 3.0333
23
Annexe 4
Liste des sites d’observation RENECOFOR
lon_dms lat_dms code lon_dms lat_dms code
4°18'17'' E 48°20'51'' N CHP 10 0°51'23'' W 49°10'57'' N HET 14 2°34'27'' E 46°49'33'' N CHP 18 4°51'18'' E 47°48'50'' N HET 21 0°50'32'' W 43°44'19'' N CHP 40 6°16'41'' E 47°11'31'' N HET 25 0°01'52'' W 47°27'22'' N CHP 49 5°17'46'' E 44°55'04'' N HET 26 5°46'01'' E 49°01'21'' N CHP 55 3°32'34'' W 47°50'16'' N HET 29 3°45'16'' E 50°10'16'' N CHP 59 3°32'36'' E 44°06'55'' N HET 30 0°02'17'' W 43°12'13'' N CHP 65 5°04'17'' E 47°47'46'' N HET 52 6°12'41'' E 47°52'14'' N CHP 70 6°42'23'' E 48°30'35'' N HET 54a 5°14'36'' E 46°58'13'' N CHP 71 6°04'04'' E 48°38'57'' N HET 54b 5°14'22'' E 46°10'17'' N CHS 01 5°00'17'' E 49°10'15'' N HET 55 2°43'37'' E 46°40'05'' N CHS 03 2°52'34'' E 49°19'27'' N HET 60 4°27'36'' E 48°17'54'' N CHS 10 0°39'29'' W 43°09'01'' N HET 64 2°07'29'' E 47°15'17'' N CHS 18 0°26'12'' E 43°01'36'' N HET 65 5°04'30'' E 47°04'58'' N CHS 21 1°19'34'' E 49°42'39'' N HET 76 1°30'15'' E 49°21'58'' N CHS 27 2°10'40'' E 43°24'38'' N HET 81 1°32'01'' W 48°10'41'' N CHS 35 6°14'50'' E 48°06'21'' N HET 88 1°15'36'' E 47°34'09'' N CHS 41 6°33'42'' E 44°42'18'' N MEL 05 4°57'38'' E 49°02'00'' N CHS 51 8°50'49'' E 42°15'56'' N PL 20 6°29'02'' E 48°52'18'' N CHS 57a 2°05'58'' E 47°39'36'' N PL 41 7°27'45'' E 49°00'59'' N CHS 57b 1°16'25'' W 45°58'59'' N PM 17 3°39'39'' E 46°58'13'' N CHS 58 9°12'23'' E 41°45'08'' N PM 20 2°18'00'' E 49°23'51'' N CHS 60 1°20'54'' W 43°56'37'' N PM 40a 0°40'48'' E 48°31'23'' N CHS 61 0°06'34'' E 44°06'23'' N PM 40b 7°28'06'' E 47°41'33'' N CHS 68 0°00'02'' W 44°02'46'' N PM 40c 0°22'49'' E 47°47'46'' N CHS 72 0°20'04'' E 47°44'53'' N PM 72 1°44'56'' E 44°02'44'' N CHS 81 2°08'18'' W 46°52'37'' N PM 85 0°29'44'' E 46°37'38'' N CHS 86 6°40'16'' E 44°01'30'' N PS 04 6°02'24'' E 48°01'36'' N CHS 88 3°03'30'' E 44°51'40'' N PS 15 7°43'46'' E 48°59'25'' N CPS 67 1°33'17'' W 48°12'04'' N PS 35 2°43'02'' E 48°27'14'' N CPS 77 2°05'41'' E 47°39'14'' N PS 41 1°49'33'' E 46°09'47'' N DOU 23 1°48'05'' W 47°32'24'' N PS 44 2°42'56'' E 43°26'54'' N DOU 34 2°26'04'' E 47°49'12'' N PS 45 0°04'05'' W 48°34'29'' N DOU 61 0°30'25'' W 48°36'54'' N PS 61 0°06'25'' W 43°06'00'' N DOU 65 3°41'44'' E 45°24'21'' N PS 63 4°28'42'' E 45°56'51'' N DOU 69 7°42'39'' E 48°51'01'' N PS 67a 4°05'10'' E 47°05'35'' N DOU 71 7°26'40'' E 48°55'53'' N PS 67b 4°48'35'' E 49°56'51'' N EPC 08 0°44'53'' E 49°27'14'' N PS 76 2°55'16'' E 43°38'14'' N EPC 34 1°43'58'' E 48°41'37'' N PS 78 5°52'37'' E 46°34'47'' N EPC 39a 6°41'45'' E 48°13'17'' N PS 88 6°03'44'' E 46°31'00'' N EPC 39b 3°43'05'' E 47°56'57'' N PS 89 2°57'58'' E 45°45'20'' N EPC 63 6°27'33'' E 44°29'25'' N SP 05 4°07'06'' E 47°00'33'' N EPC 71 3°57'57'' E 44°42'36'' N SP 07 6°47'23'' E 45°35'12'' N EPC 73 1°20'43'' E 42°51'52'' N SP 09 6°20'58'' E 46°13'42'' N EPC 74 2°06'04'' E 42°52'02'' N SP 11 2°26'05'' E 43°26'31'' N EPC 81 6°27'42'' E 46°58'34'' N SP 25 1°48'55'' E 45°48'00'' N EPC 87 5°19'50'' E 44°56'53'' N SP 26 7°06'14'' E 48°14'02'' N EPC 88 6°07'53'' E 45°25'17'' N SP 38 3°07'36'' E 49°12'21'' N HET 02 5°47'18'' E 46°50'33'' N SP 39 2°59'54'' E 46°11'37'' N HET 03 7°08'02'' E 48°36'36'' N SP 57 5°48'00'' E 44°07'52'' N HET 04 3°31'39'' E 45°26'51'' N SP 63 1°16'56'' E 42°55'53'' N HET 09 7°07'31'' E 47°56'01'' N SP 68
24
Annexe 5
Liste des sites d’observation Phénoclim-INRA
STATION (Localité) LONGITUDE LATITUDE
INRA Bordeaux-Villenave ornon -0.55 44.77
INRA Beaucouzé -0.63 47.47
INRA Terrasson 1.29 45.13
INRA Gotheron 4.93 44.928
INRA Manduel 4.43 43.785
INRA Colmar(Bergheim) 7.37 48.051
INRA Domaine de Vassal 3.53 43.35
INRA Gruissan-Grand Bellevue 3.096 43.101
INRA Gruissan-Les Abbatuts 3.087 43.101
INRA Gruissan-Les Colombiers 3.078 43.101
INRA Montpellier 3.88 43.6
INRA Montreuil Bellay -0.15 47.13
25
Annexe 6
Liste des espèces Phenoflore (observées depuis 2000)
187 variétés de Rosa + Abelia triflora R. Br. ex Wall. * Bromus commutatus Schrad.* commutatus
Acanthus spinosus L. * Buphtalmum salicifolium L.*
Achillea clavennae L. * Butomus umbellatus L.*
Achillea clypeolata Sibth & SM. * Caesalpinia gilliesii Benth.*
Achillea distans Waldst & Kit. * Calendula arvensis L.*
Achillea ligustica All.* Calendula officinalis L.*
Achillea odorata L. Calendula stellata Cav.
Achillea ptarmica L.* Camellia japonica L. *
Achillea pyrenaica Sibth. * Campanula alliariifolia Willd.*
Aconitum ferox Wall Campanula glomerata L.* glomerata
Aegilops speltoides Campanula grossekii Henff.*
Agrostemma githago L.* Campanula latifolia L.*
Allium cernuum Roth.* Campanula persicifolia L.*
Alyssum alpestre L. * Carex acutiformis Ehrh. *
Alyssum argenteum All.* Carex vesicaria L. *
Alyssum saxatile L. * saxatile Carum carvi L. *
Andrachne colchica Fish & C.A. Mey * Carum carvi L. *
Andryala agardhii Haens.* Castellia tuberculosa Bor
Anthemis marschalliana Willd.* Ceanothus griseus McMinn *
Anthemis tinctoria L.* tinctoria Ceanothus x 'Autumnal Blue'
Anthoxanthum ovatum Larg. Ceanothus x 'Autumnal Blue'
Anthoxantum odoratum L.* Ceanothus x 'Snow flurries'
Anthyllis hermanniae L.* Centaurea cyanus L.*
Anthyllis montana L.* Centaurea dealbata Willd.*
Arabis alpina L. * Centaurea dealbata Willd.*
Arabis caucasica Willd. * Centaurea jacea L.
Aristolochia durior Hill.* Centaurea montana L. *
Artemisia ludoviciana Nutt.* Centaurea napifolia L.
Asparagus officinalis L.* Centaurea scabiosa L.*
Asperula tinctoria L.* Cephalaria alpina Schrad.*
Asphodelus albus Mill. * Cerastium arvense L.* arvense
Asphodelus delphinensis Gren & Godr Cerinthe major L.*
Asphodelus fistulosus L.* Cestrum elegans Schltdl. *
Aster alpinus L. * Chaerophyllum aureum L. *
Aster brachytricum Franck Chaerophyllum hirsutum L. *
Astrantia major L.* major Chamaecytisus supinus Link. *
Asyneuma canescens Grisel & Schenk.* canescens Chelidonium majus L. *
Aubrieta hesperidifolia Regel. Chelidonium majus L. *
Aubrietia 'Cascade rouge' Chenopodium bonus
Azara serrata Ruiz. & Pav. * Choisya ternata Humb.,Bonpl., & Kunth. *
Ballota nigra L.* Chrysanthenum segetum L.*
Bellis perennis L.* Cleistogenes serotina Keng.* serotina
Berberis brachypoda Maxim. * Clematis alpina Miller *
Berberis candidula C.K. Schneid. * Clematis recta L.*
Berberis julianae C. K. Schneid. * Clematis recta L.*
Bergenia ciliata Sternb. * Cneorum tricoccum L. *
Bergenia ligulata Engel.* Codonopsis ovata Benth.*
Beta vulgaris L. maritima Arcang.* Coleostephus myconis Reichenb
Bletilla striata Rchb. * Convolvulus lineatus L.*
Coreopsis grandiflora T. Hogg.* Lolium multiflorum Lam.*
Cornus stolonifera F. Michx.* Lolium remotum Schrank.*
Coronilla valentina L. glauca Batt * Lonicera caerulea L.*
Corydalis ochroleuca W.D.J Koch* Lonicera xylosteum L.*
Corylus avellana L * Lychnis flos cuculi L.*
Cotoneaster melanocarpus Lodd. * laxiflora Schneid. Melica bauhinii All.*
26
Crepis dioscorides L. Menispermum canadense L.*
Crocus chysanthus Herb. * 'Cream beauty' Molinia caerulea Moench.* caerulea
Delphinium formosum Boiss & A. Het Nepeta argolica Bory & Chauv
Delphinium grandiflorum L.* Nepeta mussinii Spreng. *
Dianthus leptopetalus Willd Nepeta nepetella L.*
Dianthus monspessulanus L.* Nepeta sibirica L. *
Dianthus orientalis Adams Nepeta tuberosa L. tuberosa
Dianthus seguieri Vill.* Oenanthe pimpinelloides L.*
Echinochloa crus galli P. Beauv.* Ononis aragonansis Ass.
Elymus pengens Melderis campestris Melderis Paeonia officinalis L. *
Erodium pelargoniiflorum Boiss & Heidr. * Paeonia veitchii lynch.* 'Woodwardi'
Erysimum perovskianum Fish & CA..Mey.* Paulownia imperialis Steud. *
Felicia petiolata N.E. Br. Peltaria alliacea Jacq.*
Festuca heterophylla Lam.* Penstemon barbatus Roth.*
Festuca paniculata Schinz & Thell.* Penstemon laevigatus Aiton. *
Festuca paniculata Schinz & Thell.* Petasites albus Graetn.*
Fritillaria imperialis L. * Phleum pratense L.* pratense
Gaillardia lanceolata Michx.* Phlox pilosa L.*
Gaillardia x grandiflora Van Houtte.* 'Royal' Piptatherum miliaceum Coss.*
Genista tinctoria L. * Plantago sempervirens Crantz.*
Geranium endressii J. Gray.* 'Winscombe' Polygonum scoparium Req.*
Geranium endressii J. Gray.* 'Winscombe' Potentilla fructicosa L. *
Geranium sanguineum L.* Potentilla fructicosa L. * 'arbuscula' Maxim. *
Geranium versicolor L. Potentilla montana Brot
Geum sylvaticum Pourret Potentilla rupestris L. *
Geum x borisii Kellerer * Prunus avium L. * plena
Glechoma hederacea L.* Rhododendron hippophaeoides Balf. f. & W.W. SM. *
Gypsophila repens L.* Rosmarinus officinalis L. *
Hemerocallis citrina Baroni.* Ruta graveolens L. *
Heuchera sanguinea Engelm.* 'splendens' Salix irrorata Andersson.*
Hieracium murorum L.* Salix irrorata Andersson.*
Hordeum murinum L.* leporinum Arcengel. Salvia officinalis L.* 'Albiflora' L.*
Hyoscyamus niger L.* Santolina rosmarinifolia L.*
Hypericum olympicum L.* Saponaria ocymoides L. *
Hypericum patulum Thunb.* Saxifraga cuneifolia L. *
Hypericum perforatum L.* Saxifraga x burnatii Sünd. *
Iris graminea L. * Scolymus maculatus L
Iris perrieri Simonet. Sedum floriferum Praeger.*
Iris pontica Zapal Silene armeria L.* 'alba'
Kerria japonica DC. * 'Flora plena' Silene gallica L.*
Knautia arvensis Coult. * Sinocalycanthus chinensis Cheng & Y. Chang
Kniphofia sarmentosa Sinowilsonia henryi Hemsl.*
Koeleria glauca DC.* Solanum jasminoides Paxton.*
Leucanthemum vulgare DC.* Sprekelia formosissima Herb. *
Levisticum officinale W.D.J. Koch.* Stachys menthifolia Vis
Leymus secalinus Tzvelev.* Staphylea colchica Steven. * 'Coulombieri' Zebd.
Stipa pennata L.* eriocaulis Martinowsky & Slaliky.* Thymus serpyllum L.* serphyllum
Stipa tenuifolia Stend. Tiarella cordifolia L.*
Syringa josikaea J. Jacq. * Tiarella cordifolia L.*
Syringa patula Nakai * Tiarella cordifolia L.*
Syringa vulgaris L.* 'Doyen Keteler' Trifolium rubens L.*
Teucrium botrys L.* Triticum aestivum L.*
Teucrium hircanicum L.* Ulex europaeus L.* europaeus
Teucrium lucidum L. * Valerianella carinata Loisel.*
Thymus praecox Opiz.* polytrichus Ronniger.* Veronicastrum sibiricum Pennal
Thymus pulegioides L.* Viburnum odoratissimum Ker Gawl. * 'awabuki' Zab
Thymus pulegioides L.* Viburnum sargentii Koehne *
Thymus pulegioides L.* Vinca minor L. * 'aureo variegata'
Vincetoxicum hirundinaria Medik.*
27
Annexe 7
Liste des espèces et sites d’observations du CRPF NPdCP
Propriétaires forestiers
Propriétaires d’arboretum ONF
Bouleau Hêtre Chêne pédonculé Charme Tulipier de Virginie Chêne sessile Chêne pédonculé Liquidambar Hêtre Chêne sessile Chêne rouge Frêne commun Érable sycomore Chêne pédonculé Érable sycomore Frêne commun Frêne commun Charme Hêtre Marronnier Merisier Tilleul à grandes feuilles Noisetier Aulne de Corse Peuplier Aulne glutineux Cormier Platane Ailante Charme Érable sycomore Érable plane Érable negundo Érable champêtre Merisier Noisetier Saule marsault
28
29
Annexe 8
Liste des espèces suivies dans L’Observatoire Des Saisons Ligneux : Herbacées: Oiseaux-Insectes
Aesculus hipposcastanum Bellis perennis Cuculus canorus Betula pendula Malva sylvestris Delichon urbica Celtis australis Primula veris Hirundo rustica Corylus avellana Taraxacum officinale Apus apus Forsythia intermedia Tussilago fárfara Gonepteryx rhamni Fraxinus excelsior Ophrys abeille Coccinella septempunctata Larix decidua Orchis bouc Picea abies Orchis brûlé Pinus pinea Orchis pourpre Platanus acerifolia Orchis pyramidal Quercus pubescens Orchis sureau Robinia pseudoacacia céphalanthère à longues feuilles Sorbus aucuparia épipactis des marais Syringa vulgaris sérapias petite langue Tilia platyphyllos spiranthe d'automne Tilia cordata Viburnum tinus
30
Annexe 9 Espèces suivies dans PhenoAlp
Phénologie des plantes en pelouse alpine
Une espèce de chaque groupe fonctionnel de plantes a été choisie : l’Agrostide capillaire Agrostis capillaire graminées appétentes, le nard raide Nardus stricta pour les graminées non appétentes, le carex toujours vert Carex sempervirens pour les cypéracées, le trèfle des prés trifolium pratense pour les légumineuses, l'arnica Arnica montana pour les plantes à fleur, le rhododendron ferrugineux Rhododendron ferrugineum pour les ligneux sempervirents, et la myrtille Vaccinium myrtillus pour les ligneux décidus. Les stades phénologiques sont relevés tous les 8 jours sur 15 individus par site. Stade phénologie végétative : élongation des feuilles ou des rameaux Stade phénologie reproductive : pas de fleur, fleur fermée, fleur ouverte, fruits ou fruits tombés Phénologie animale
Afin de compléter l'analyse de l'impact du changement climatique sur les écosystèmes de montagne, le suivi de l'évolution des dates de reproduction de la faune a débuté au printemps 2009. Les observations lancées pour le long terme devraient permettre de déterminer si les animaux suivent les mêmes évolutions que la végétation ou si des désynchronisations apparaissent entre animaux et végétaux, et quel sera le rôle de l'altitude dans tout cela. Phénologie de la reproduction des Passereaux forestiers
La dates de ponte, le succès de la reproduction et la croissance des poussins de Mésanges sont étudiés en fonction de l'altitude sur 3 transects de nichoirs situés à 1300m, 1600m et 1900m en forêt subalpine. 10 nichées de mésange noire et mésange charbonnière ont été suivis en 2012. Phénologie de la reproduction des Amphibiens
La date de ponte et la durée des différents stades de développement des tétards Grenouille rousse Rana temporaria sont relevés sur un gradient d’altitude (800m, 1300m, 2000m) dans la vallée de Chamonix.
31
Annexe 10 Espèces suivies sur le site de l’OHP
Espèces Stades suivis Nb individus
Quercus pubescens Feuillaison, floraison, fructification, sénescence foliaire*
28
Acer monspesulanum Feuillaison, floraison, fructification, sénescence foliaire *
11
Cotinus coggygria Feuillaison Trente espèces herbacées
Floraison
*Suivi également de la croissance, de la biomasse de la litière et poids moyen des graines
32
Annexe 11
Synthèse des suivis phénologiques effectués par le CREA en 2012
Espèce Groupe Nombre de
site Nombre
d'individu Nombre de
donnée Paramètres mesurés
FLORE
Agrostis tenuis Graminée rampante 3 15 206
Date et stade phénologique
de l'inflorescence, longueur
de feuilles
Anthoxanthum odoratum Graminée en touffe 3 15 183
Arnica montana Herbacée à fleur 3 15 135
Calluna vulgaris Arbuste sempervirent 3 15 208
Carex sempervirens Carex 3 15 210
festuca rubra Graminée en touffe 3 15 203
Gentiana purpurea Herbacée à fleur 3 15 190
Geum montanum Herbacée à fleur 3 15 210
Nardus stricta Graminée en touffe 3 15 208
Poa alpina Graminée rampante 3 5 43
Poa compressa Graminée rampante 3 10 119
Potentilla erecta Herbacée à fleur 3 15 190
Pulsatilla alpina Herbacée à fleur 3 15 201
Rhodendron ferrugineum Arbuste sempervirent 3 15 210
Trifolium pratense Herbacée à fleur 3 15 179
Vaccinium myrtillus Arbuste décidu 3 15 210
Vaccinium vitis idaea Arbuste sempervirent 3 15 144
FAUNE
Mésange noire
Perapirus ater Oiseau 3
78 360
Date de ponte et éclosion,
dates des stades de
développement
97 480 longueur (ailes, tarses, tête),
poids, âge
Grenouille rousse
Rana temporaria Amphibien 9 - 150
Date de ponte, date des
stades de développement
-
33
Annexe 12
Compte rendu de la journée atelier du GDR SIP-GECC 2968 et de PERPHECLIM
Avignon 26 septembre 2012-10-11
Atelier « Techniques de détection de la levée de dormance »
Relevés de la discussion qui a fait suite aux exposés.
• I. Chuine et I. Garcia de Cortazar proposent de mettre un ou deux stagiaires sur une revue de la bibliographie
sur la dormance et son déterminisme. Celle-ci pourrait donner lieu à la publication d’un article dans une revue
internationale. Le travail serait développé sur différents axes de recherche : génétique, biologie moléculaire et
physiologie. Ces stages seraient co-financés par le GDR et PERPHECLIM. Les stagiaires seraient également
chargés d’exhumer la bibliographie ancienne faite par nos prédécesseurs. JM. Audergon et M Bonhomme font
remarquer qu’il y a eu récemment une ou deux revues liées à ce sujet.
• Thierry Ameglio propose de faire un stage niveau master sur l’écophysiologie de la bouture.
• Tests avec la NIRS
Cinq équipes sont partantes pour tester la NIRS selon la méthode utilisée cette année par M. Bonhomme : PIAF
(pêcher, noyer, hêtre, mélèze), AGAP (pommier), UREF (cerisier, pêcher), AGPF (mélèze), AGROCLIM
(vigne, abricotier). Réunion téléphonique prévue courant octobre pour mettre au point le protocole commun.
Deux autres équipes seraient potentiellement partantes pour stocker des bourgeons dans l’azote liquide puis à -
80°C : URFM (hêtre) et une équipe « PERPHECLIM » que nous n’avons pas réussi à retrouver (désolés !).
• Discussions sur d’autres tests possibles
E. Duchêne propose d’utiliser le DORMEX (cyanamide d’hydrogène) avec la NIRS pour regarder les
différences entre bourgeons dormants et non dormants. Mais il semble que cela engendrerait beaucoup trop de
changements physiologiques et métaboliques car stress très important pour la plante.
Quelqu’un mentionne une publication de 2011 d’australiens sur Arabidopsis qui aurait modélisé la date de
floraison avec un modèle d’accumulation d’une protéine produite par un gène de la floraison (mais nous n’avons
pas réussi à retrouver qui a fait cette remarque ni la publication en question).
Y Gibon pense que stocker des bourgeons à -80°C en même temps que faire les relevés phénologiques et
suivis de levée de dormance traditionnels, même si on ne sait pas quoi mesurer sur ces bourgeons dans
l’immédiat, serait très précieux le jour où on saura quoi cibler comme mesures ou que l’on pourra faire un screen
très large de différentes activités. En effet, ce sera la première fois que cela aura été fait sur une série entière de
développement d’organes. Il fait remarquer que dans peu de temps les NGS (new generation sequencing)
couteront de l’ordre de 20k€ pour le nombre d’échantillons qui nous intéresse. Il mentionne aussi qu’il serait prêt
à donner accès à sa plateforme gracieusement pour certaines analyses (acides nucléiques, proteomique).
• Où trouver des financements ?
Il a été évoqué de déposer des projets aux appels d’offre des projets innovants du CNRS (environ 7000 €) et de
l’INRA (environ 10000€ 2 ans). En fonction des résultats obtenus, on pourrait s’orienter vers un projet plus
important (type projet ANR).
34
Atelier « Techniques alternatives d’observation phénologique »
Relevés de discussion qui a fait suite aux exposés. Résumé du coût des différents capteurs possibles :
Spectrographe « maison » avec camera 1300€
PepiPIAF 1000€ (location possible pour ~350€)
Capteurs PAR + acquisition 200€
PlantCam 55€
Camera avec roue spectrale, zoom programmable à déterminer
L’utilisation de ces appareils dépend énormément de l’utilisation que l’on souhaite faire des données. Alors que
PlantCam et les caméras avec roue spectrale peuvent être utilisées pour obtenir des données sur l’ensemble du
cycle par analyse rétrospective d’images (débourrement, floraison, fructification, sénescence,…), les autres types
de capteurs ne pourront a priori fournir que des données sur le développement végétatif, en particuliers : date de
reprise de la végétation, période d’activité maximale et date d’entrée en sénescence. Les deux types d’approches
sont donc complémentaires, mais l’implantation de l’un ou l’autre sur site va dépendre des besoins des
recherches scientifiques associés à chaque site.
Sites qui pourraient devenir pilotes et sur lesquels les différents appareils de mesure pourraient être comparés :
Sillegny (INRA BIOGECO & UEFM), Observatoire de Haute Provence (O3HP), réseau Val de Loire géré par
l’Unité Vigne et Vin (Angers).
L’URFM (Ventoux) serait potentiellement intéressé à tester les capteurs PAR.
Phenoclim (CREA) serait potentiellement intéressé à tester les PlantCam.
Autres sites éventuellement possibles pour des essais : Villa Thuret (INRA), Puechabon (CEFE).
Compétences pour la réalisation du prototype de la caméra avec roue spectrale présentes à l’OHP (contact : Luc
Arnold) et à EMMAH (contact Frédéric Barret).
Analyses des données d’imagerie : Antoine Duparc mentionne qu’Andrew Richardson aurait fait un programme
sous MatLab pour analyser les images. Par ailleurs, les collègues d’EMMAH (équipe de F. Barret) a déjà fait des
travaux dans ce sens.
Où trouver des financements ? Il est à noter que le CNUE INRA peut financer jusque 40% des équipements des UE INRA. Les projets
innovants CNRS ou INRA peuvent permettre de tester des prototypes. Pour la phase de déploiement à grande
échelle il faudrait passer par des projets ANR, voire Européens.
