Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La dendroécologie a pour l'objet l'étude des relations spatiotemporelles entre les végétaux ligneux et leur habitat. Elle se concentre sur l'influence des signaux environnementaux communs à tous les arbres d'une communauté ; les signaux climatiques et leurs interactions avec les conditions écologiques locales, mais aussi les perturbations à grandes échelles externes au peuplement. Elle a connu un développement rapide au cours des dernières décennies en raison de l'émergence de nouvelles problématiques environnementales (réchauffement du climat, pressions accrues sur les milieux). Cet article présente les principes de la dendroécologie, les méthodes mises en oeuvre, puis les développements récents de la discipline à travers des exemples d'utilisation en sciences de l'environnement.
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Dendroecology consists of the study of spatio-temporal relationships between woody plants and their habitat. It focuses on the influence of common environmental signals to all the trees of a community, on climate signals and their interactions with local ecological conditions and also on external large-scale disturbances. This science has grown rapidly over the last decades due to the emergence of new environmental issues (global warming, increased pressure on the environment). This article presents the principles of dendroecology, the methods implemented, and the recent developments in the discipline through examples of use in environmental sciences.
Auteur(s)
-
Christophe CORONA : Chargé de recherches - Centre national de recherche scientifique (CNRS) - Université de Berne, Institut de Géologie
-
Markus STOFFEL : Professeur - Université de Berne, Institut de Géologie - Université de Genève, Institut des Sciences de l'environnement, Climate change and climate impacts
INTRODUCTION
La dendrochronologie est une discipline vaste qui consiste à analyser les chronologies de largeurs des cernes annuels de croissance des arbres. Les domaines d'application de cette discipline sont très variés (géologie, anthropologie, climatologie) et, à l'heure actuelle, sous elle regroupe toutes les disciplines qui utilisent directement ou indirectement l'information « date » contenue dans une série chronologique de cernes.
La dendroécologie, dérivée de la dendrochronologie, se rapporte à l‘étude des relations spatio-temporelles entre les végétaux ligneux et leur habitat. Cette discipline se concentre sur l'influence des signaux environnementaux communs à tous les arbres d'une communauté : les signaux climatiques et leurs interactions avec les conditions écologiques locales, mais aussi les perturbations à grandes échelles externes à la communauté forestière. Elle s'est diversifiée en plusieurs branches au cours des dernières années afin de répondre à l'apparition de problématiques nouvelles en sciences de la terre et de l'environnement.
Le présent article présente les bases de la dendroécologie (formation des cernes et principes de la méthode, § 1 et 2), les développements récents de la discipline et des exemples d'utilisation en sciences de l'environnement (paragraphe 3 à 8). Le paragraphe 1 présente succinctement les principes de la xylogenèse en milieu tempéré. Le paragraphe 2 est consacrée aux principes qui régissent l'approche dendroécologique : un principe fondamental, l'interdatation, qui permet d'attribuer à chaque cerne l'année exacte de sa formation et quatre principes additionnels permettant d'appréhender les relations cernes-climat. Ces principes qui régissent l'ensemble des études dendroécologiques font des cernes de croissance des arbres les proxies (bioindicateurs) à haute résolution spatio-temporelle les plus utilisés pour la reconstruction des environnements passés.
Le paragraphe 3 présente ainsi les apports de la dendroclimatologie pour la reconstitution du climat, la compréhension des forçages climatiques et la caractérisation du réchauffement actuel. Le paragraphe 4 est centré sur la reconstitution du fonctionnement hydrologique des cours d'eau et sur les apports de la dendrohydrologie pour la gestion des ressources en eau. Les recherches récentes concernant la reconstitution des fluctuations écologiques (incendies de forêt, épidémies de tordeuse) et des fluctuations glaciaires sont présentées dans les paragraphes 5 et 6. Enfin, les paragraphes 7 et 8 sont consacrés à l'approche dendrogéomorphologique et à ses apports en matière de reconstitution et spatialisation des aléas naturels et pour la quantification de l'érosion aréolaire.
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MOTS-CLÉS
Réchauffement du climat Changements environnementaux Ecologie Climatologie Dendroclimatologie dendroglaciologie dendrogéomorphologie dendrohydrologie
KEYWORDS
global warming | environmental changes | ecology | climatology | dendroclimatology | dendroglaciology | dendrogeomorphology | dendrohydrology
DOI (Digital Object Identifier)
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Arbres enregistreurs des fluctuations écologiques3. Dendroclimatologie : arbres enregistreurs du climat passé
3.1 Rôle du climat sur la croissance des arbres
La relation cerne-climat est estimée au travers d'une régression linéaire, l'hypothèse étant que l'effet de la variation du facteur climatique étudié sur celle de la largeur, de la densité maximale ou de la signature isotopique du cerne est linéaire dans la gamme de conditions écologiques couvertes par l'échantillon. La largeur de cerne intègre cependant l'ensemble des variations interannuelles des conditions environnementales. Afin de déterminer dans quelle mesure (comment et quand ?) les paramètres climatiques peuvent influencer la croissance de l'arbre, des fonctions de réponse sont calculées entre les données dendrochronologiques standardisées et les données climatiques.
La fonction de réponse permet de tester simultanément l'influence de plusieurs régresseurs climatiques tout en tenant compte de leurs colinéarités. Pour cela, les régressions linéaires sont calibrées et vérifiées sur les composantes principales établies sur l'ensemble des séries climatiques plutôt que sur les séries climatiques brutes. L'approche sur composantes principales permet également de réduire le nombre de régresseurs en retirant de l'analyse les dernières composantes dont la variance portée peut être considérée comme du bruit . Au final, la fonction de réponse fournit un jeu de coefficients de régression de vérification correspondant à l'influence respective des r régresseurs climatiques testés. Dans les fonctions...
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Dendroclimatologie : arbres enregistreurs du climat passé
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DOUGLASS (A.E.) - Dating our prehistoric ruins. - Natural history, 21, p. 27-30 (1921).
-
(2) - STOFFEL (M.), BOLLSCHWEILER (M.), BUTLER (D.R.), LUCKMAN (B.) - Tree rings and natural hazards : A state-of-the-art. - Springer, Dordrecht, New York (2010).
-
(3) - COOK (E.) - A time series analysis approach to tree-ring standardization. - Thèse de Doctorat, Université de l'Arizona, 171 p. (1985).
-
(4) - FRITTS (H.C.) - Tree rings and Climate. - Academic Press, London, New-York, San Francisco. 567 p. (1976).
-
(5) - SCHAUB (M.), KAISER (K.F.), FRANK (D.C.), BUNTGEN (U.), KROMER (B.), TALAMO (S.) - Environmental change during the allerØd and younger dryas reconstructed from Swiss tree-ring data. - Boreas, 37(1), p. 74-86 (2008).
-
(6) - COOK (E.R.), KAIRIUKSTIS (L.A.) - Methods of dendrochronology :...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
International Tree-Ring DatabBase ITRDB : base de données internationale regroupant les chronologies de référence utilisées en dendroécologie http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/treering.html
HAUT DE PAGE
The Dendrochronology Program Library : suite logicielles gratuite dédiée à l'analyse dendrochronologique http://www.ltrr.arizona.edu/pub/dpl/
Dendrochronology Program Library in R dpIR : ensemble de routines r dédiées à la standardisation des données dendrochronologiques http://www.cran.r-project.org/web/packages/dplR/index.html
Dendroclim2002 : logiciel développé par BIONDI (F.) (Université...
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