À Saclay, les pollens fossiles révèlent les angles morts des modèles de végétation

Au LSCE de Gif-sur-Yvette, une équipe a demandé à trois modèles informatiques de reconstituer la végétation qu’aurait connue l’Europe sans agriculture, pâturage ni défrichement. Tous ont reçu les mêmes données climatiques, pour six périodes comprises entre 8 500 ans avant le présent et 1900, puis leurs résultats ont été confrontés aux pollens fossiles conservés dans les sédiments. Les grandes tendances concordent à l’échelle du continent. Les cartes se séparent nettement dès que l’on zoome.

Publiée le 15 mars dans Quaternary Science Reviews, l’étude a été présentée au grand public par le CEA le 24 juillet. Son intérêt ne réside pas dans la production d’une nouvelle carte définitive de l’Europe « naturelle ». Elle teste la solidité du point de comparaison utilisé pour mesurer l’empreinte humaine sur les paysages.

Cette végétation naturelle potentielle est un paysage hypothétique : celui que le climat aurait permis en l’absence d’usage humain des sols. L’écart avec les végétations reconstituées grâce aux pollens peut renseigner sur l’effet cumulé des cultures, des pâturages et des coupes. Encore faut-il que les modèles s’accordent sur le paysage de départ. Une simulation unique risque autrement de transformer ses propres limites en trace supposée de l’activité humaine.

Les chercheurs ont comparé trois modèles de végétation dynamique, SEIB-DGVM, ORCHIDEE-DGVM et CARAIB, alimentés par les mêmes données climatiques issues du modèle iLOVECLIM. À l’échelle européenne, leurs résultats correspondent de manière comparable aux reconstructions polliniques de la base TERRANOVA. À l’échelle régionale, les écarts deviennent importants, notamment dans les montagnes et les régions boréales. Les modèles diffèrent aussi fortement sur la diversité des types de plantes susceptibles de cohabiter dans une même zone. Les hypothèses et les mécanismes propres à chacun modifient donc directement le paysage obtenu.

Un résultat résiste toutefois au changement de modèle : la correspondance avec les pollens diminue à mesure que l’on se rapproche de 1900. Cette évolution est cohérente avec une pression humaine croissante sur les paysages européens. Elle ne permet pas d’attribuer chaque différence aux seules activités humaines, mais elle gagne en solidité parce qu’elle apparaît dans les trois simulations.

Cette recherche fondamentale améliore les références utilisées pour étudier les relations entre végétation, climat et cycle du carbone, sans fournir un plan de restauration écologique prêt à appliquer. ORCHIDEE est le modèle de surface continentale de l’Institut Pierre-Simon Laplace. Nicolas Viovy, coauteur de l’étude et chercheur au LSCE, participe à son développement.

À l’Orme des Merisiers, à Gif-sur-Yvette, le LSCE réunit ainsi modélisation climatique, écologie végétale et archives polliniques. Cette comparaison permet désormais d’y cibler les régions et les processus que les modèles représentent encore mal.