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Timelapse du printemps 2014 à Loriaz © CREA Mont-Blanc
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La phénologie est l’étude des évènements périodiques qui rythment la vie des êtres vivants au cours des saisons, déterminée par les variations du climat. Chez les plantes, la phénologie correspond à l’étude des dates de débourrement, de feuillaison, de floraison, de fructification et de changement de couleur des feuilles. Pour les animaux, cela correspond aux dates de mue, de ponte ou de migration.
Étudier la phénologie en montagne
Au sein du programme Phénoclim, des citoyens participent à l’échantillonnage des dates de ces évènements saisonniers, grâce à des suivis à long terme d’espèces tout au long de l’année. Cependant, ces suivis concernent principalement les arbres et nous n’avons que très peu de données sur les communautés végétales herbacées ou buissonnantes d’alpage. Pour y remédier, nous avons recours à des techniques de télédétection. Grâce à des appareils photos, nous avons à notre disposition des photos prises tous les jours au même endroit.
En calculant un indice de végétation – ici l’indice de vert – à partir des bandes spectrales rouges, vertes et bleues de chaque pixel de la photo, nous pouvons alors suivre les tendances saisonnières des communautés végétales. Cet indice de vert est un proxy de la vigueur de la végétation : des plus fortes valeurs de verdissement reflètent une augmentation de la quantité de chlorophylle dans les feuilles et donc une plus forte productivité de la végétation.
Au-delà de l’estimation de l’indice de verdissement de la végétation, les photos sont aussi utiles pour déterminer les dates de fonte de la neige. En effet, ce paramètre est déterminant pour le développement de la faune et flore d’altitude.
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Les variation de la couleur de la végétation comme indicateur
Étudier comment l’indice de vert, c'est à dire la quantité de vert du paysage, varie au cours de la saison est l'une des techniques utilisées pour déterminer la productivité végétale dans un paysage.
À l’échelle des communautés végétales
Prise de vue de Loriaz avec exploitation scientifique de paysage © CREA Mont-Blanc
À partir de photos prises chaque jour à Loriaz à 1900m d’altitude, nous pouvons évaluer les variations de vert de trois communautés végétales chaque année : des mélèzes (à droite en jaune), des buissons dominés par des rhododendrons (à gauche en rouge) et des herbacées (pelouses alpines, en haut en vert).
Timelapse de l'indice de vert en 2015 pour chaque communauté végétaleMulticolore Grand Bleu 'troubadour' B00qd4c8k2 m0564 Francinel Porte cartes Oqw7OpY © CREA Mont-Blanc
Indice de vert moyen pour chaque communauté végétale en fonction de la date pour l’année 2015. L’indice de vert représente la quantité relative de vert par rapport à la somme des rouge, bleu et jaune.
Le démarrage de la saison de végétation a lieu au printemps, puis la productivité de la végétation augmente jusqu’à atteindre un pic d’activité en été qui décroît jusqu’à la fin de la saison de végétation, période où les plantes sont alors sénescentes et peu digestibles. Les mélèzes sont les plus productifs et ceux ayant la saison de végétation la plus longue, suivis par les rhododendrons et les herbacées.
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Les paramètres qui régissent les cycles saisonniers
Chez les végétaux, les cycles saisonniers (débourrement, feuillaison, floraison) sont principalement dictés par la température. Ainsi en fonction de l’année et du climat associé, les dates et durées des cycles de végétation varient, impactant par conséquent les paysages.
Les plantes ne sont pas les seuls êtres vivants à suivre des cycles. En effet, les animaux aussi se reproduisent, muent, migrent etc. chaque année. Cependant, l’étude de la phénologie des animaux est encore plus complexe car d’autres facteurs tels que la durée d’enneigement, la durée du jour (photopériode) ou la pluviométrie peuvent jouer un rôle dans la détermination des évènements phénologiques.
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