Pluie acide, sur-fertilisation, étés caniculaires - les conditions de vie des plantes en Europe ont fortement changé ces dernières décennies. Cependant, il manquait encore une vue d'ensemble sur l'impact de ces changements sur la biodiversité.
« Si on ne sélectionne que quelques données des vingt dernières années, cela peut rapidement mener à de fausses conclusions », déclare l'écologue Jürgen Dengler, soutenu par le FNS dans le cadre du Programme national de recherche (PNR) « Biodiversité et services écosystémiques » (PNR 82). Lui et son équipe de la Haute école des sciences appliquées de Zurich (ZHAW) ont participé à une étude internationale comblant cette lacune.
L'analyse reposait sur une immense base de données, l'Archive européenne de la végétation (EVA). Elle contient les résultats de plus de deux millions d'inventaires réalisés par exemple pour des projets de recherche ou de conservation. Ce type d'études recense sur des parcelles définies - typiquement entre un et 400 mètres carrés - les espèces végétales et leur fréquence. On compte tout, du plus petit myosotis et pâquerette jusqu'au hêtre de trente mètres de haut.
L'équipe européenne a utilisé pour la première fois 650'000 de ces relevés, réalisés entre 1960 et 2020, pour une analyse temporelle. La plupart de ces parcelles n'avaient jusqu'à présent aucune information sur des facteurs comme les nutriments ou les conditions lumineuses, par exemple si le sol contient beaucoup d'azote ou si une canopée dense ombrage le sol forestier.
Le projet a donc reconstitué cela en se basant sur la présence de plantes indicatrices qui préfèrent certaines conditions environnementales. Un exemple est le pissenlit, qui prospère particulièrement bien sur les sols prairiaux riches en azote. « Pour le projet, nous avons pour la première fois développé un système de consensus européen à partir de plus de trente systèmes différents de classification des plantes indicatrices », explique Dengler.
Engrais artificiels, trafic et industrie posent problème
À l'aide d'une intelligence artificielle, les chercheurs ont ensuite évalué les inventaires collectés sur des décennies. Ils ont ainsi pu déterminer comment les communautés végétales ont été composées sur 60 années dans quatre habitats différents - forêt, prairie, broussailles et zones humides - et ce qui a changé pendant cette période. Le système de plantes indicatrices a ensuite aidé à relier ces nouvelles évolutions à un changement des conditions environnementales.
Une tendance s'est démarquée : il y a de plus en plus de plantes aimant l'azote dans tous les habitats, comme par exemple la grande ortie dans les forêts et le rumex aux bords émoussés dans les prairies. La cause est évidente. Grâce aux engrais artificiels et à l'élevage, ainsi qu'aux oxydes d'azote produits par le trafic et l'industrie, l'azote s'accumule de plus en plus dans le sol. L'augmentation de ces espèces est un problème, car elles supplantent des plantes comme les orchidées, qui préfèrent les sols pauvres.
La bonne nouvelle pour la biodiversité locale : des études récentes montrent que cette tendance est légèrement en recul en Suisse. « Il semble que chez nous, les mesures régionales, telles que la réduction des engrais artificiels, ont un effet. Mais à l'échelle européenne, cela ne se constate pas encore », déclare Dengler.
D'autres effets n'ont été observés que dans certains habitats. Par exemple, les valeurs indicatrices des prairies se déplacent vers des espèces aimant l'ombre - peut-être parce que la végétation s’épaissit de plus en plus à l'échelle européenne en raison des apports en nutriments ou du manque de gestion. Selon Dengler, il existe d'énormes terrains en friche en Europe de l'Est pour des raisons socio-économiques. Cette invasion végétale réduit la lumière disponible au sol. Par conséquent, les espèces à croissance basse et aimant le soleil, comme le thym et les primevères, ont moins de chances de prospérer.
Effets de température moins élevés que prévu
Un résultat a plutôt surpris : « La végétation réagit significativement plus lentement aux augmentations de température que nous l'aurions prédit », explique Dengler. Les espèces indigènes ne sont donc jusqu'à présent pas massivement remplacées par des plantes aimant la chaleur des pays du sud ou d'autres continents.
Une explication est que ces espèces ne vivent généralement pas à proximité immédiate et doivent parcourir de grandes distances pour coloniser de nouveaux territoires - que ce soit par dissémination des graines ou comme passagers fortuits lors du transport de marchandises. L'effet attendu traîne donc peut-être derrière les températures croissantes.
Une exception concerne les montagnes suisses. Ces dernières années, il a été prouvé que de plus en plus d'espèces aimant la chaleur montent vers des altitudes plus élevées. Cela inclut par exemple des graminées typiques des basses terres comme le ray-grass anglais ou la vulpie fourragère. Elles n'ont pas besoin de couvrir de grandes distances pour cela, mais déplacent simplement leur habitat de quelques mètres vers le haut - c'est pourquoi cette évolution est peut-être déjà observable.
Dans les prochaines années, Dengler réalisera des analyses dans le cadre du projet VegCHange du FNS, spécifiquement pour la Suisse. Il souhaite documenter les changements dans une grille fine d'environ 100 kilomètres carrés - dans le cadre du travail de recherche international c'était environ 25'000 kilomètres carrés : « Il existe chez nous autant de données qu'ailleurs. Elles ne sont tout simplement pas encore disponibles dans une base de données centrale. »
Les résultats doivent être préparés pour une utilisation pratique. À cet effet, les parties prenantes, comme celles issues de la politique ou de la conservation, peuvent formuler des questions de recherche supplémentaires ou des souhaits pour la préparation des données. Cela débutera dans le canton des Grisons, où des données existent pour des paysages variés allant des terres agricoles aux marais en passant par les forêts de mélèzes. Progressivement, d'autres cantons devraient suivre.
« Ainsi, nous pourrons identifier où se trouvent les plus grandes pertes d'espèces en Suisse et ensuite contrer avec la bonne stratégie », prédit Dengler. Et il sera probablement également visible là où la biodiversité est à un bon niveau, et où il suffit de maintenir le statut.