G.M. Blate, L.A. Joyce, J.S. Littell, S.G. McNulty, C.I. Millar, S.C. Moser, R.P. Neilson, K. O’Halloran et D.L. Peterson
Geoffrey M. Blate était boursier de l’American Association for the Advancement of Science (AAAS) à l’Agence des États-Unis pour la protection de l’environnement (USEPA) lorsqu’il a rédigé le rapport présenté dans cet article; il travaille actuellement pour le Fonds mondial pour la nature (WWF), Greater Mekong Program, Chulalongkorn University, Bangkok (Thaïlande).
L.A. Joyce, S.G. McNulty, C.I. Millar, R.P. Neilson, K. O’Halloran et D.L. Peterson font partie, respectivement, du Service des forêts des États-Unis à Fort Collins, Colorado; Raleigh, Caroline du Nord; Albany, Californie; Corvallis, Oregon; Olympia, Washington; et Seattle, Washington.
J.S. Littell travaille pour le Climate Impacts Group, Center for Science in the Earth System (CSES), Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean (JISAO), University of Washington, Seattle, Washington (États-Unis).
Susanne C. Moser possède une compagnie de recherche et consultations à Santa Cruz, Californie, et elle est assistante à la recherche à l’Université de Californie, Santa Cruz (États-Unis).
Un examen des systèmes d’adaptation aux changements climatiques appliqués aux États-Unis offre des informations pratiques aux gestionnaires de ressources, afin de les aider à adapter leurs objectifs et pratiques de gestion forestière aux impacts prévus des changements climatiques.
| Mortalité de la forêt subalpine dans la Sierra Nevada californienne – l’une des «surprises» du changement climatique auxquelles il faut maintenant s’attendre (pin blanc d’Amérique, Pinus albicaulis) |
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C. Millar |
Les changements climatiques influencent déjà les forêts et d’autres écosystèmes, et on s’attend à de nouveaux impacts probablement encore plus graves (GIEC, 2007; CCSP, 2008a, 2008b). De ce fait, les gestionnaires forestiers cherchent des directives pratiques leur permettant d’adapter leurs systèmes actuels et, le cas échéant, leurs objectifs. L’adaptation des écosystèmes forestiers, qui dans ce contexte se rapporte aux ajustements de la gestion (par opposition à l’adaptation «naturelle»), réduirait théoriquement les impacts négatifs des changements climatiques et aiderait les gestionnaires à profiter des éventuels impacts positifs.
Le présent article résume les points clés d’un examen des systèmes d’adaptation aux changements climatiques utilisés dans les forêts nationales des États-Unis (Joyce et al., 2008), produit sous les auspices du Programme scientifique des États-Unis sur les changements climatiques (CCSP) (voir l’encadré). L’étude a cherché à fournir aux gestionnaires de ressources des informations pratiques sur des systèmes d’adaptation potentiels en posant les questions suivantes:
Programme scientifique sur les changements climatiques et systèmes d’adaptation pour les forêts nationales Le Programme scientifique des États-Unis sur les changements climatiques (CCSP) (voir
Pour réaliser ces objectifs, le CCSP a sollicité la préparation de 21 outils de synthèse et d’évaluation. L’outil 4.4, mis en œuvre par l’Agence des États-Unis pour la protection de l’environnement (USEPA), a examiné les adaptations possibles de la gestion pour des écosystèmes et des ressources sensibles au climat. Reconnaissant que le succès de l’adaptation dépendra du contexte, l’outil 4.4 a examiné les options relatives à un ensemble de ressources en terres et en eau soumis à une gestion fédérale: parcs nationaux, forêts nationales, refuges pour la faune sauvage et les poissons, paysages naturels panoramiques de cours d’eau, zones marines protégées et estuaires côtiers. |
Les changements climatiques influenceront directement les services écosystémiques procurés par les forêts nationales, et intensifieront les impacts des facteurs actuels de stress, naturels ou d’origine humaine. Les incendies de forêt, les espèces envahissantes indigènes et exotiques et les événements climatiques extrêmes sont les facteurs de stress les plus graves que les changements climatiques amplifieront dans les forêts nationales. L’enneigement réduit, la fonte précoce des neiges et l’altération de l’hydrologie, associés à des températures plus élevées et des variations dans le régime des précipitations, compliqueront la gestion des eaux, notamment dans les États de l’ouest, et influenceront d’autres services de l’écosystème que les forêts nationales fournissent (occasions de loisirs d’hiver, par exemple). La sécheresse pourrait être plus difficile à gérer dans l’ensemble du pays. Bien que l’augmentation de l’anhydride carbonique atmosphérique et la hausse des températures puissent renforcer à court terme la productivité des forêts si l’eau et l’azote ne viennent pas à manquer, l’ozone et d’autres polluants industriels, en combinaison avec l’intensification du stress climatique, diminueront probablement la croissance des arbres et nuiront gravement à l’état des bassins versants.
Pour réaliser ses objectifs de soutien à la santé, à la diversité et à la productivité de l’écosystème, en vue de répondre aux besoins des générations présentes et futures, le Service des forêts des États-Unis a identifié sept objectifs stratégiques pour 2007-2012. Les impacts des changements climatiques rendront plus complexe la réalisation de ces objectifs (tableau). En outre, les sept objectifs sont tous reliés d’une façon ou d’une autre aux conditions présentes ou souhaitées de l’écosystème, ce qui à l’avenir pourrait être difficile, voire impossible, à maintenir si les conditions évoluent. La sensibilité de chaque objectif aux changements climatiques dépendra de plusieurs facteurs, y compris le caractère temporel et spatial des changements climatiques, leurs impacts sur des écosystèmes forestiers nationaux particuliers, les effets des activités humaines sur ces écosystèmes et la mesure dans laquelle les systèmes de gestion forestière actuels se fondent sur des hypothèses dépassées concernant le climat.
| Un enneigement réduit, des températures plus chaudes et un régime changeant des précipitations compliqueront la gestion des eaux; une situation typique de la fin de juillet ou du début d’août était observable en Californie dès le début de juin 2007 (année extrêmement sèche), en amont du bassin de drainage de Tuolumne, la source d’approvisionnement municipal en eau de San Francisco |
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C. Millar |
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Des approches réactives et proactives peuvent être adoptées pour affronter les impacts des changements climatiques dans les forêts nationales. Une approche réactive peut se justifier si l’incertitude ou les coûts sont estimés très élevés par rapport aux impacts et risques prévus, ou bien si on estime que des économies et avantages importants se réaliseraient si les interventions n’étaient entreprises qu’après la venue d’une perturbation due au climat (par exemple, reboisement d’une zone à l’aide d’essences plus résistantes au feu ou à la sécheresse, après un incendie ou une infestation d’insectes attribuable à la sécheresse).
Cependant, dans de nombreux cas, les approches proactives – qui incorporent des systèmes d’adaptation dans les processus de gestion et de planification avant que des événements liés au climat ne provoquent de profonds changements dans l’écosystème – pourraient s’avérer moins coûteuses et plus aptes à réaliser les objectifs actuels de la gestion des forêts. Les éléments clés d’une approche proactive de l’adaptation aux changements climatiques sont notamment les suivants:
Ce type d’approche exige le renforcement de la coordination et des contributions des institutions et des parties prenantes, à cause notamment des modèles irréguliers du régime de propriété dans les forêts nationales des États-Unis et aux alentours (figure), du haut niveau de fragmentation du paysage et du fait que le quart de toutes les forêts nationales sont affectées légalement à des utilisations portant plus spécifiquement sur la gestion des espaces naturels ou des paysages naturels panoramiques de cours d’eau. D’autres approches proactives devront être évaluées continuellement à mesure que le climat évolue et que les systèmes écologiques y répondent; ces changements constants pourraient aussi imposer la modification des objectifs de la gestion forestière.
Un dossier de stratégies de gestion des forêts sera nécessaire, afin que soit utilisé l’outil approprié au contexte particulier de la gestion. Vu la diversité des écosystèmes dans les forêts nationales, un seul système d’adaptation ne suffira pas. Le dossier devrait inclure des systèmes d’adaptation à court et à long terme, dont beaucoup sont des modifications des pratiques et outils de gestion déjà utilisés par le Service des forêts.
| Des propriétés fragmentées dans les forêts nationales des États-Unis et aux alentours soulignent l’importance d’une coordination renforcée des parties prenantes et de l’adoption d’approches proactives en matière d’adaptation aux changements climatiques, par exemple pour garantir un paysage continu permettant la migration des espèces |
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United States Forest Service |
Les adaptations à court terme ont pour objectif de créer la résistance et la résilience des écosystèmes et des ressources naturelles, afin qu’ils puissent mieux supporter les changements climatiques. L’augmentation de la résistance pourrait être le seul système ou le plus adapté à des ressources de valeur élevée comme les plantations forestières proches de la fin de leur rotation, ou à des ressources rares comme les habitats d’espèces fragiles (c’est-à-dire des espèces pour lesquelles la viabilité de la population est menacée) dans des zones où les décisions de gestion concernant le futur n’ont pas encore été prises (Millar, Stephenson et Stephens, 2007). Les pratiques visant à améliorer la résistance de ressources de valeur élevée prévoient leur exposition limitée aux impacts des changements climatiques comme la sécheresse, le feu et les insectes. Par exemple, les traitements à l’échelle du paysage, comportant des éclaircies et la réduction des matières combustibles, peuvent diminuer les risques de feux de cimes anomaux, la susceptibilité à la sécheresse et les infestations d’insectes. Des pare-feux placés de façon stratégique, ainsi que d’autres traitements de la zone visant à interrompre la continuité de la litière de débris, seront particulièrement importants près des zones résidentielles, des bassins versants municipaux et des habitats estimés fondamentaux pour la survie et la récupération d’espèces menacées ou en danger.
Les écosystèmes résilients peuvent non seulement supporter des changements progressifs, mais aussi retourner à leur état précédent après la perturbation (Holling, 1973, 2001). Outre les adaptations visant à créer la résistance, celles qui renforcent la résilience soulignent l’importance de la gestion de la régénération. Ces systèmes d’adaptation cherchent à accroître la taille de la population, à augmenter le nombre (ou la diversité) des lieux où les populations individuelles, les espèces et les habitats sont gérés, et à restaurer l’état et les processus d’écosystèmes importants après la perturbation.
La réduction des facteurs de stress actuels (pollution, espèces envahissantes exotiques, fragmentation de l’habitat et impacts des activités d’extraction actuelles et passées) est peut-être la mesure la plus apte à créer la résilience de l’écosystème. Des efforts et une coordination accrus de la part des organismes de gestion foncière et des propriétaires terriens privés, visant à réduire les facteurs de stress actuels, favoriseraient dès maintenant les écosystèmes et réduiraient les futurs impacts potentiels des changements climatiques. Par exemple, un système de réponse et détection rapides pour les espèces envahissantes aide le Service des forêts à intervenir immédiatement si l’ampleur du problème le permet. Une telle approche pourrait être appliquée à d’autres perturbations dues aux changements climatiques qui exercent des impacts défavorables sur les écosystèmes, comme les inondations et les tempêtes de vent d’une plus forte intensité qui accélèrent l’érosion.
Un autre système d’adaptation immédiate consiste à réviser les plans existants de gestion des forêts, en vue d’identifier les faiblesses des mesures prises pour affronter les événements extrêmes liés au climat (sécheresse, incendies, inondations, par exemple), et pour gérer l’utilisation de l’eau, les loisirs et l’extraction du bois, du fourrage et d’autres ressources naturelles avant, pendant et après ces perturbations. Un tel examen pourrait aussi révéler les impacts possibles d’événements liés au climat d’une intensité encore plus forte à l’avenir. Les plans de gestion forestière pourraient alors être modifiés sur la base des variations attendues dans les schémas de la pluviométrie, les régimes des incendies, la phénologie (époque où des processus écologiques ont lieu, tels le bourgeonnement et l’arrivée d’espèces migratrices) et la composition, la structure et les processus des écosystèmes. Les informations recueillies grâce à cet examen pourraient aider les gestionnaires à élaborer des plans visant à altérer la trajectoire de succession des écosystèmes après des incendies ou des vents particulièrement violents, et à établir les conditions les plus susceptibles de viabilité sous le futur climat.
| Les traitements d’éclaircie et de réduction des matières combustibles à l’échelle du paysage représentent une adaptation à court terme qui sert à améliorer la résistance au feu: en 2006, un incendie sur 70 000 ha dans la forêt nationale d’Okanogan-Wenatchee, dans l’État de Washington, a causé une mortalité de 100 pour cent dans un peuplement mixte de conifères à haute densité (à gauche), alors qu’un peuplement éclairci dont la litière de combustibles a été éliminée par brûlage dirigé n’a subi qu’un roussissement de la base et une mortalité minimale de l’étage dominant (à droite) |
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D. Peterson |
| Des systèmes d’adaptation à plus long terme sont nécessaires car ils aideront au fil du temps les écosystèmes et les espèces à réagir aux changements climatiques; par exemple, l’altération récente des conditions de la forêt nationale de Tahoe, en Californie, permet le brûlage dirigé pendant les mois d’hiver, une nouvelle pratique qui contribuera à réduire les risques d’incendies catastrophiques |
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G. Fildes |
Les seuils de résilience pour de nombreux écosystèmes sont susceptibles d’être dépassés à long terme (plus de 50 ans), à moins que les émissions de gaz à effet de serre ne soient brusquement et rapidement réduites (en moins de 20 ans) (GIEC, 2007). Il est donc nécessaire d’avoir des systèmes d’adaptation à plus long terme, qui aideront au fil du temps les écosystèmes et les espèces à réagir aux changements climatiques, et permettront d’éviter les passages abrupts et traumatisants d’un état à un autre de l’écosystème (de la forêt aux formations arbustives, par exemple). La connexion des paysages est fondamentale à cet égard, pour faciliter la migration et la dissémination des espèces (Halpin, 1997; Holling, 2001; Noss, 2001). De même, l’accroissement de la taille des populations, la protection ou la restauration de multiples écosystèmes et la promotion de peuplements forestiers hétérogènes et inéquiens enrichiront la diversité biologique à des multiples niveaux d’organisation (des gènes aux paysages) et augmenteront dès lors les possibilités d’adaptation naturelle.
La mise en œuvre de quelques adaptations dépendra partiellement du niveau de certitude quant à la trajectoire du changement climatique. S’il règne un certain degré d’incertitude, il semble logique d’assurer que, quand de nouveaux arbres sont plantés, le matériel de reproduction comprend une ample diversité génétique. Lorsque la certitude des changements climatiques prévus augmente, les gestionnaires pourraient intervenir activement pour faciliter les transitions et les mouvements particuliers dans les aires de répartition des espèces.
Mettre les conditions écologiques gravement perturbées en mesure de s’adapter aux climats actuels et futurs pourrait être un bon choix, lorsque les seuils de résilience sont dépassés et que le retour aux conditions antérieures est estimé écologiquement trop complexe, trop coûteux ou politiquement irréalisable. Ce type d’adaptation a été appliqué au lac Mono, en Californie; après une médiation imposée par le tribunal entre les parties prenantes, les objectifs de restauration ont été révisés pour tenir compte des incertitudes climatiques présentes et futures, afin de déterminer le niveau du lac le plus adapté aux conditions actuelles et prévues (Millar, Stephenson et Stephens, 2007).
Si les changements climatiques continuent d’influencer la structure, la composition et les processus des écosystèmes, il sera extrêmement difficile de s’attaquer à chaque impact. Les gestionnaires forestiers devront s’attacher à obtenir des résultats réalistes. L’établissement d’une relation plus forte entre la recherche scientifique et la gestion des forêts sera utile à cet égard; elle aidera à:
Les systèmes d’adaptation et d’atténuation sont considérés de façon croissante comme un ensemble de stratégies nécessaires pour minimiser les impacts négatifs potentiels et profiter des impacts positifs éventuels du changement climatique. Les systèmes d’atténuation pourraient avoir des conséquences écologiques néfastes à l’échelle locale à régionale, et les systèmes d’adaptation risquent d’augmenter les émissions de gaz à effet de serre. Il sera donc important pour les gestionnaires d’évaluer le pour et le contre, et d’identifier des stratégies qui réalisent des avantages synergiques entre l’atténuation et l’adaptation.
Les gestionnaires devront aussi décider ce qui peut être fait et ce qui ne peut pas l’être, au regard de ressources financières et humaines limitées. Quel que soit le plan choisi pour l’établissement des priorités, il importe d’élaborer des critères pour la prise de décisions et pour la participation à ces décisions, à l’aide d’un processus délibératif et consultatif qui garantit la prise en compte des intérêts de toutes les parties prenantes.
Bibliographie
CCSP (Programme scientifique des États-Unis sur les changements climatiques). 2008a. The effects of climate change on agriculture, land resources, water resources, and biodiversity. Synthesis and Assessment Product 4.3. Washington, DC, États-Unis, Agence des États-Unis pour la protection de l’environnement (USEPA).
CCSP. 2008b. Preliminary review of adaptation options for climate-sensitive ecosystems and resources. Assessment Product 4.4. Washington, DC, États-Unis, USEPA.
GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat). 2007. Climate change 2007: impacts, adaptation and vulnerability. Contribution du Groupe de travail II au quatrième rapport d’évaluation du GIEC. Cambridge, Royaume-Uni, Cambridge University Press.
Halpin, P.N. 1997. Global climate change and natural-area protection: management responses and research directions. Ecological Applications, 7: 828–843.
Holling, C.S. 1973. Resilience and stability of ecological systems. Annual Review of Ecology and Systematics, 4: 1–23.
Holling, C.S. 2001. Understanding the complexity of economic, ecological, and social systems. Ecosystems, 4: 390–405.
Joyce, L.A., Blate, G.M., Littell, J.S., McNulty, S.G., Millar, C.I., Moser, S.C., Neilson, R.P., O’Halloran, K. et Peterson, D.L. 2008. National forests. In CCSP, éd. Preliminary review of adaptation options for climate-sensitive ecosystems and resources, p. 3-1 à 3-127. Washington, DC, États-Unis, USEPA.
Millar, C.I., Stephenson, N.L. et Stephens, S.L. 2007. Climate change and forests of the future: managing in the face of uncertainty. Ecological Applications, 17(8): 2145–2151.
Noss, R.F. 2001. Beyond Kyoto: forest management in a time of rapid climate change. Conservation Biology, 15(3): 578–590.