La végétation potentielle d’un endroit donné (ensemble des végétaux qui s’y développeraient en l’absence d’action humaine) est déterminée essentiellement par des facteurs abiotiques, notamment climatiques et édaphiques (liés au sol).
En effet, chaque espèce végétale a des caractéristiques physiologiques qui lui permettent de vivre dans une certaine gamme de température, d’humidité, d’acidité, etc.
Pour reconstituer les climats du passé à partir de la végétation, il faut connaître les affinités climatiques des espèces végétales présentes aux différentes époques étudiées.
Cette analyse peut se faire à partir de groupes fonctionnels indicateurs du climat, c’est-à-dire des groupes de taxons qui peuvent exister dans les mêmes gammes de températures et d’humidité, et dont on connaît les limites actuelles.
Groupes fonctionnels et climat : principe de base.
On peut se baser sur trois principaux facteurs climatiques pour déterminer le domaine climatique d’un groupe fonctionnel:
facteur climatique |
paramètre mesurable |
mécanismes |
| froid hivernal | température du mois le plus froid (= tf) (°C) | - tolérance aux températures extrêmes (tf min) |
| chaleur disponible en période de végétation | degrés-jours (= °.d) = somme des différences entre températures maximales journalières et un seuil (généralement fixé à +5°C) | besoins en chaleur pour le développement saisonnier |
| disponibilité en eau | rapport entre l’évapotranspiration réelle et l’évapotranspiration potentielle (= α) | tolérance à la sécheresse, liée à l’humidité du sol |
Principaux groupes fonctionnels en Europe
Pour représenter les groupes fonctionnels et leur domaine climatique, il faudrait un diagramme à trois dimensions (cf. 3 paramètres).
Le diagramme ci-dessous est une simplification à deux dimensions, respectant la logique suivante :
-
l’abscisse donne un classement (sans valeurs chiffrées) des groupes fonctionnels, un groupe étant considéré comme "plus chaud" que le précédent, si une température minimale ou un besoin en chaleur est supérieur au précédent ;
-
l’ordonnée représente le degré de sécheresse, correspondant au paramètre α. Globalement, il permet de séparer les forêts (précipitations répondant à >65% des besoins pour l’évaporation) et les formations non ou faiblement boisées.
Interprétation du graphe
Chaque domaine climatique, défini par des limites inférieures et/ou supérieures d’humidité, de température et de chaleur, est le domaine optimum d’un groupe de taxons. Certains taxons peuvent survivre dans une gamme de conditions assez large, et des superpositions existent donc (se traduisant dans le paysage par la présence simultanée de taxons de domaines différents).
Dès lors, pour déterminer le groupe fonctionnel dominant à une époque donnée, sur la base des taxons retrouvés, il faut tenir compte de l’importance relative des taxons.
Exemple : La forêt boréale feuillue est dominée par les bouleaux (Betula). Mais les bouleaux sont aussi présents, parmi d’autres arbres, dans les forêts tempérées. Si une reconstitution de paysage montre Betula très dominant, il caractérise probablement une forêt boréale; s’il est présent mais non dominant, c’est un autre groupe forestier qui domine.
Remarque.
Certains taxons ont une très large amplitude climatique : ils ne peuvent pas être rattachés à un seul groupe fonctionnel et ne donnent pas d’information précise sur le climat (ex. Pinus, Salix). Le cas des Poaceae (graminées) est particulier. Cette famille n'a pas été considérée comme indicateur climatique, car elle est présente dans toutes les formations végétales. Néanmoins, les Poaceae sont l'un des éléments dominants dans les steppes, si bien que leur présence en quantité importante, couplée à un faible taux de boisement, peut être considérée comme indicatrice de steppe.
Groupes fonctionnels et biomes
A l’échelle de la planète, les grandes formations végétales naturelles, appelées biomes, tendent à se disposer parallèlement aux grandes zones climatiques. La carte ci-dessous montre la répartition globale des grands biomes en Europe. Les groupes fonctionnels sont des éléments constitutifs des biomes, comme expliqué dans la légende de la carte.
Cartes des principaux biomes actuels en Europe
Légende de la carte et relation entre biomes et groupes fonctionnels de taxons
Cliquez sur chaque groupe pour afficher la photo correspondante.
Des biomes différents ont pu exister dans le passé. C’est notamment le cas de la steppe-toundra.
NB. La méthode présentée ici a été simplifiée pour être utilisée facilement dans le logiciel Palyno. Mais appliquée sur un grand nombre de points d’analyse, avec les méthodes statistiques appropriées, elle permet de reconstituer finement la végétation et d'obtenir des cartes de paléovégétation et de paléoclimats.
