Atelier IntegrAlp - 9 février 2017 - Château-d'Oex - Unil

Procès-Verbal

             Atelier IntegrAlp – 9 février 2017 – Château-d’Oex
                 Version initiale : Maison de la rivière, Tolochenaz, 14 février 2017
                   Version révisée : Carmen Cianfrani, Dorigny, le 18 avril 2017

Intervenants :

Prof. Antoine Guisan, responsable du projet IntegrAlp, Université de Lausanne
Prof. Philip Brunner, Université de Neuchâtel
Prof. Grégoire Mariéthoz, Université de Lausanne
Dr Christophe Lambiel, Université de Lausanne
Dr Carmen Cianfrani, Université de Lausanne
Aline Buri, doctorante, Université de Lausanne
Elisa Giaccone, doctorante, Université de Lausanne
James Thornton, doctorant, Université de Neuchâtel
Dr Jean-François Rubin, Directeur de la Maison de la Rivière
Charlotte Ducotterd, doctorante, la Maison de la Rivière

Praticiens et décideurs présents :

Charles-André Ramseier, Syndic commune de Château-d’Oex
Christian Daenzer, Municipal commune de Château-d’Oex
Alain Deriaz, Municipal commune d’Ollon
Léa Megali, Chef de projet paysage et biodiversité, Parc Gruyère Pays-d’Enhaut
Elise Blatti, Stagiaire, Parc Gruyère Pays-d’Enhaut
Guy Rochat, Stagiaire, Parc Gruyère Pays-d’Enhaut
Eric Monachon. Garde forestier, Groupement forestier de la Veveyse
Serge Luthi, Inspecteur forestier, DGE – Inspection cantonale des forêts
Jean-Louis Gay, Inspecteur forestier, DGE – Inspection cantonale des forêts
Diane Morattel, Inspectrice forestière, DGE – Inspection cantonale des forêts
Steve Beck – Communauté d’intérêt touristique des Alpes vaudoises

Absents excusés :

Petra Schmocker-Fackel – BAFU
Monique Tschumi, Municipale commune de Corbeyrier
Didier Girard, Chef de projet paysage et biodiversité, Parc Gruyère Pays-d’Enhaut
Olivier Broennimann, collaborateur du projet IntegrAlp, UNIL
Daniel Scherrer, collaborateur du projet IntegrAlp, UNIL

Atelier du projet IntegrAlp

1. But de la rencontre

L’Université de Lausanne, sous la direction du Prof. Antoine Guisan, en collaboration avec
l’Université de Neuchâtel, mène le projet « IntegrAlp » (voir les autres personnes impliquées
sous http://wp.unil.ch/integralp/people). Le but de ce projet est de déterminer comment les
changements climatiques pourraient impacter la végétation, les sols et l’hydrologie d’un
bassin versant, ainsi que les services écosystémiques (l’ensemble des éléments ou actions
dépendants de l’eau de différentes manières) associés dans les Alpes vaudoises. Le projet
se focalise notamment sur : (1) l’amélioration des modèles de distribution de la végétation
par une meilleure prise en compte de l’hydrologie, la géomorphologie et les sols ; et (2)
l’impact potentiel des changements climatiques sur les services que nous fournissent les
écosystèmes de montagne, notamment l’approvisionnement en eau et la valeur esthétique
du paysage (notamment pour la détente et le tourisme).

Le but de cette atelier-rencontre était de créer un lien entre les chercheurs et les praticiens
de terrain et/ou décideurs qui travaillent dans les Alpes vaudoises, en permettant aux
chercheurs de présenter les recherches en cours au sein du projet IntegrAlp, et aux
praticiens/décideurs de partager les questions/problématiques qu’ils rencontrent dans leur
travail quotidien, que ce soit en lien avec des questions en sciences naturelles ou en
sciences humaines.

2. Présentation des personnes impliquées dans le projet

Le Prof. Antoine Guisan est le principal responsable du projet. Il dirige le laboratoire
d’écologie spatiale (ECOSPAT ; http://www.unil.ch/ecospat) de l’Université de Lausanne. Lui
et son équipe développent depuis 15 ans des projets sur la végétation et la biodiversité dans
les Alpes vaudoises. Le projet IntegrAlp diffère cependant des projets précédents en étant
interdisciplinaire. Il implique notamment trois autres équipes dans le domaine des sciences
environnementales : la géo-hydrologie avec l’équipe du Prof. Philippe Bruner de l’Université
de Neuchâtel (https://www.unine.ch/chyn), la géomorphologie avec l’équipe du Dr.
Christophe Lambiel (http://www.unil.ch/idyst), la télédétection satellitaire, l’utilisation et la
gestion avancée de géodonnées avec l’équipe du Prof. Grégoire Mariethoz
(http://www.unil.ch/idyst), tous deux à l’Université de Lausanne.

Les collaborateurs financés par le projet sont :

   -   Dr Carmen Cianfrani (équipe de A. Guisan), coordinatrice du projet et biologiste, qui
       mène les recherches sur la modélisation de la végétation, notamment au moyen
       d’images satellites.
   -   Msc. Elisa Giaccone (équipes de Ch. Lambiel et de G. Mariethoz), doctorante,
       biologiste spécialisée en géomorphologie, qui mène les recherches sur les liens entre
       la géomorphologie et la végétation à haute altitude et modèles associés.
   -   Msc. James Thornthon (équipes de Ph. Bruner et G. Mariethoz), doctorant, géo-

hydrologue, qui mène les recherches en géo-hydrologie, et sur les liens entre
       hydrologie et végétation et modèles associés.

D’autres collaborateurs sont aussi associés au projet, bien que financé directement par
l’Université de Lausanne. Il s’agit de :

   -   Msc. Aline Buri (équipe de A. Guisan), doctorante, biologiste, qui mène les
       recherches sur les liens sols-végétation et modèles associés.
   -   Dr. Daniel Scherrer (équipe de A. Guisan), post-doc, biologiste, qui mène les
       recherches sur l’application de modèles dynamiques de forêts et de l’envahissement
       potentiel des milieux ouverts de haute-altitude.
   -   Dr. Olivier Broennimann (équipe de A. Guisan), scientifique permanent associé au
       laboratoire d’écologie spatiale, qui gère les données, appareils et outils de
       modélisation du labo ECOSPAT, et soutien les différents projets de recherche. Au
       sein d’IntegrAlp, il développe notamment toutes les couches climatiques et scénarios
       de changement climatiques associés.

3. Présentation du Projet IntegrAlp et des différents modules

Le but du projet IntegrAlp est de développer des modèles de distribution de la
géomorphologie, de l’hydrologie, des sols et de la végétation dans les Alpes vaudoises, afin
d’évaluer l’effet de ces changements climatiques sur deux services écosystémiques :
l’approvisionnement en eau et la valeur esthétique du paysage. Le projet nécessite une
approche multidisciplinaire dans une même zone géographique : l’ensemble des Alpes
vaudoises pour les questions générales et la zone définie par le Vallon de Nant, le Vallon de
la Vare et Anzeindaz pour des études à plus fine échelle.

   3.1. Module 1 : Gestion des données, modélisation et télédétection

La modélisation spatiale permet de généraliser des informations échantillonnées
ponctuellement à l’ensemble d’une région. La télédétection se fait à l’aide d’images satellites
ou de drones (prennent des photos très précises, résolution de 2cm). Les satellites utilisés
sont soit ceux de la NASA qui mettent à disposition les images gratuitement ou à l’aide de
satellites privés avec lesquels nous pouvons obtenir des images payantes. Cela permet de
faire des observations répétées de la zone d’étude et d’identifier et cartographier la
végétation (chlorophylle), l’eau, la couverture neigeuse et/ou même mesurer des
températures (par exemple lorsque de l’eau souterraine froide remonte dans la rivière).

3.2. Module 2 : Végétation

Le but de ce module est d’intégrer les descripteurs environnementaux développés dans les
autres modules pour modéliser la végétation. Comme pour les sols, un gros travail
d’échantillonnage sur le terrain est réalisé. Les modèles servent d’outils d’estimation de la
répartition de la végétation dans le présent et après les changements climatiques. Les
résultats montrent des cartes de la distribution des espèces végétales présentent et il est
possible de faire des cartes afin d’estimer cette distribution dans le futur avec les différences
de distribution (pertes et gains pour chaque espèces)

   3.3. Module 3 : Sol

Le sol fait partie intégrante des écosystèmes alpins, mais son caractère dissimulé contribue
au fait qu’il soit fréquemment oublié dans l’étude de ces écosystèmes. Les objectifs de ce
module sont donc de développer un set de cartes du sol qui soient précises et adaptées à la
zone d’étude, mais également d’analyser les services écosystémiques liés au sol dans le
temps et l’espace.

Il s’agira principalement de collecter des échantillons de sol sur le terrain puis de les
analyser en laboratoires (pH, granulométrie, quantité de matière organique, carbone
organique et minéral, azote, phosphore total et soluble, etc.). Par la suite, nous réaliserons
des cartes de ces différentes propriétés de sol à l’aide de techniques de modélisation qui se
basent sur ces données de terrain. Ces dernières serviront également pour les autres
modules du projet. Finalement, nous utiliserons des données passées (tirées de la carte du
potentiel fourrager des sols agricoles de montagnes du Canton de Vaud réalisés en 1976 par
Jean-Denis Galland) afin d’étudier la variation temporelle du sol et de la végétation.

   3.4. Module 4 : Géomorphologie

La géomorphologie est la science qui étudie l’évolution du relief et les processus qui
façonnent la surface de la Terre. Les objectifs visés par ce module sont d’une part,
d’améliorer les connaissances sur l’influence des facteurs géomorphologiques sur le
développement de la végétation à l’étage alpin et, d’autre part, de fournir des cartes de
distribution du permafrost, de la géomorphologie et de la granulométrie aux autres modules
pour l’amélioration des modèles de prédiction de la végétation. Trois zones sont à l’étude
dans le Vallon de Nant et dans ses environs : Les Martinets, les Perris Blancs et les Outans.

Les travaux effectués jusqu’ici comprennent :

   ●   des relevés de végétation,
   ●   le suivi de la température du sol en 80 emplacements,
   ●   des vols drone afin d’étudier la granulométrie de surface et de quantifier les
       mouvements de terrain,
   ●   la caractérisation du sous-sol par la géoélectrique sur le glacier rocheux des
       Martinets, en vue de détecter la présence de pergélisol.

3.5. Module 5 : Hydrologie

Pourquoi s’intéresser à l’hydrologie de la montagne ? Les montagnes sont une source d’eau
pour les régions de basse altitude parce que généralement les précipitations y sont plus
importantes. Les changements climatiques sont déjà très visibles dans ces régions, par
exemple avec le recul des glaciers et des changements dans le régime des précipitations.

L’objectif est de réaliser de meilleures simulations par ordinateurs de l’hydrologie régionale
afin de faire des prédictions avec plus de confiance. Les données utilisées sont très
nombreuses et variées : mesures du débit des rivières, niveaux d’eau souterraine, données
météorologiques (températures, précipitations, etc.), gaz dissous, couverture neigeuse,
images de drones, etc.

Une fois les données récoltées sur le terrain, il est possible de faire de la modélisation et des
prédictions des flux hydrauliques. Ces résultats seront utiles pour les autres modules : par
exemple il est possible de réaliser une carte prévisionnelle de l’humidité du sol et du
manteau neigeux, mais aussi de prédire la disponibilité de l’eau dans le futur.

   3.6. Module 6 : Services écosystémiques

Le but est de réaliser des cartes de distribution de la végétation de forêt et milieux ouverts
(pâturages) dans le présent et dans le futur. Mais aussi de déterminer la valeur esthétique du
paysage en se posant la question de l’impact sur le tourisme si les pâturages alpins
disparaissent.

Il est aussi intéressant de se demander comment l’approvisionnement en eau va-t-il varier ?
Si la surface d’une forêt augmente c’est tout le cycle de l’eau qui change. Ce projet permet
d’essayer de comprendre toutes les contraintes de l’eau liées à la végétation.

4. Table ronde et discussion

Une discussion entre les différents protagonistes a été menée autour des questions
suivantes. La discussion a permis de comprendre quelles sont les attentes des acteurs
concernés autour du changement climatique et comment les résultats du projet IntegrAlp
peuvent aider les acteurs à prendre des décisions concernant l’aménagement du territoire.

   4.1. Dans quelle mesure utilisez-vous des inputs scientifiques dans votre métier ?

Réponse de l’assemblée : Il est parfois difficile d’avoir accès aux articles scientifiques quand
on ne fait plus partie du système académique. Par exemple, les personnes du Parc Gruyère
Pays d’En Haut sont assez éloignées du monde scientifique et n’ont pas accès aux articles
spécialisés. D’où le besoin d’une traduction des inputs scientifiques pour pouvoir les intégrer
dans le processus décisionnel d’aménagement du territoire.

Les personnes qui travaillent dans le Parc Gruyère Pays d’En Haut ont déclaré qu’elles
seraient intéressées à des prédictions des changements qui vont avoir lieu au niveau de la
végétation au sein du Parc. Il y a beaucoup de réflexion sur les zones protégées et les
conséquences qu’ont les changements climatiques. Comme on l’a vu, les espèces végétales
migrent en altitude. Est-ce que le Parc sera toujours là dans quelques années ou est-ce qu’il
faut agrandir la surface à protéger? Comment réaliser une bonne gestion du Parc en prenant
en compte les conséquences du changement climatique?

Il serait intéressant de tester plusieurs solutions d’aménagement afin de prendre les
meilleures décisions pour faire face aux impacts du changement climatique. Les communes
aimeraient avoir accès à des cartes sur la migration des espèces alpines en altitude afin de
pouvoir convaincre les climato-sceptiques.

Une autre remarque est qu’il serait bien de réaliser des modèles qui montrent les
changements à l’horizon 2030 et non 2050 ou 2100 qui sont souvent trop éloignés.

   4.2. Dans quelle mesure le réchauffement climatique est-il considéré et anticipé ?

La réponse de l’assemblée est qu’il n’est pas du tout anticipé, mais qu’il est subi. Le
message ne passe pas facilement, et il est important dans l’avenir de pouvoir précéder les
événements. Par exemple les changements climatiques ont un impact sur le tourisme. Il est
impératif que les communes puissent organiser un tourisme 4 saisons et non plus seulement
basé sur le tourisme hivernal (ski).

M. Ramseier, syndic de Château-d’Oex, demande de l’aide afin de faire une communication
tout public sur les conséquences des changements climatiques dans la région. Il est
important de proposer un retour à la nature tout en sensibilisant les touristes à la fragilité de
l’écosystème. Les communes seraient intéressées par une exposition itinérante. Le but est
de mettre en valeur le paysage des Alpes vaudoises avec l’aide des acteurs et autorités de
la région. La communication apparaît donc comme un élément important et les acteurs
seraient très intéressés à développer quelque chose dans ce sens.

M. Ramseier, a aussi attiré notre attention sur la prévision des crues due au changement
climatique dans sa commune. Il a dit qu’il serait très utile d’avoir les tendances de la
fréquence des phénomènes extrêmes de crue pour prévenir les dommages aux routes de la
commune.       Dans ce contexte, il serait intéressant de tester, à l’aide de modèls
hydrologiques, si le changement de distribution de la forêt et des essences pourrait faire
changer l’intensité et la fréquence des crues.

   4.3. Pensez-vous que votre activité pourrait changer en fonction du réchauffement
        climatique ?

Réponse de l’assemblée : Château-d’Oex       est une région qui va devoir changer et passer à
des activités 4 saisons afin de continuer    à faire vivre le tourisme. Il est recommandé de
transmettre les informations scientifiques   pour faire changer les choses au niveau de la
commune avec des activités pour les           afin qu’ils rendent compte des changements
climatiques.

La disparition des épicéas est un problème à prendre en compte. Est-ce qu’il faudrait les
remplacer par une autre espèce que l’on introduit comme le pin Douglas afin de pouvoir
continuer à construire les chalets de la région dans le même style ? Les arbres feuillus
prennent le dessus sur les forêts d’épicéas, et cela a un impact très important du point de
vue économique. Avec la distribution d’espèces, il est possible de prendre en compte les
caractéristiques du Douglas afin de déterminer s’il pourrait s’établir dans la région du Pays
d’En Haut, en se basant sur ses conditions de vie dans son aire de répartition native. Cela
rejoint la problématique des espèces invasives : on pourrait étudier quel serait leur impact
sur l’écosystème et l’économie.

   4.4. Comment voyez-vous les Alpes vaudoises en 2050 dans une perspective de
        changements climatiques ?

Les participants pensent que l’échéance devrait plutôt être à l’horizon 2030. La question la
plus pressante est en rapport au tourisme dans la région des Alpes vaudoises. Il est
important de développer des idées afin que l’attrait pour la région soit renouvelé avec des
activités à proposer hors des activités hivernales. Il y aussi des questions liées à la gestion
de la forêt, des pâturages et des eaux. Par exemple, le surpâturage par les moutons est
mauvais pour la flore. Il est important d’avoir des scénarios sur les changements à venir.
Comment le paysage va-t-il être dans le futur? Il serait utile de proposer des exemples de
scénarios afin que les acteurs de la région puissent se préparer et anticiper les
conséquences dues aux changements climatiques.

   4.5. Quel est le lien entre les scientifiques, les ONG de protection de la nature et
        les autorités politiques ?

Le projet IntegrAlp est initié à l’Université de Lausanne qui se présente en sa qualité d’expert
scientifique neutre et apolitique. Elle n’a pas de contact particulier et privilégié ni avec les
autorités politiques ni avec les ONG. Les résultats seront présentés à tous via une
plateforme d’informations scientifiques qui s’appelle ReachAlp (couvre l’ensemble des Alpes

vaudoises) et qui contient environ 5'000 métadonnées. Cette plateforme sert aussi de
médiations scientifiques. Les acteurs des Alpes vaudoises peuvent y poser des questions. Il
existe aussi une exposition itinérante, appelée InAlp, qui se balade dans les Alpes
vaudoises.

ReachAlp prend place dans la même zone d’étude. Il n’y a pas de contrainte politique et
c’est de notre plein gré que nous avons décidé d’intégrer tous les acteurs et praticiens de la
région. Seule la Commune de Bex a un lien spécial avec l’Université de Lausanne via le
Vallon de Nant. Les résultats des études seront donnés à titre d’informations mais la
décision finale appartient toujours aux acteurs et praticiens. C’est un projet à la base
fondamentale mais avec de nombreuses applications potentielles.

La recherche liée au projet IntegrAlp est indépendante des organisations écologistes comme
Pro Natura ou le WWF. Les ONG sont impliquées lorsque le terrain d’étude se trouve sur
l’une ou l’autre des réserves comme par exemple le Vallon de Nant. Le projet va permettre
l’obtention de données objectives qui permettront de mettre en place des mesures discutées
et avec l’accord de tout le monde.

   4.6. D’une manière générale, quelles sont les questions principales que vous vous
        posez pour le futur de votre métier dans la région ?

Grosse demande liée à l'hydrologie dans la région. Est-ce qu’il est possible de prévoir les
crues avec l’augmentation des précipitations ? Il est possible d’estimer les événements mais
pas avec beaucoup de confiance car il y a énormément de paramètres à prendre en compte.
Les modèles climatiques sont incertains, nous sommes sûrs que nous allons vers un futur
plus chaud, mais les scientifiques ne sont pas d’accord sur le sujet des précipitations. Les
extrêmes de pluies sont des choses difficiles à prédire. Nous nous trouvons actuellement
dans une période de modifications très importantes au niveau de la météo. Les évènements
intensifs sont de plus en plus fréquents et les temps de retour qui étaient avant de 50 ans
sont maintenant de 30 ans. La valeur des crues centennales augmente. Il serait intéressant
pour les communes de pouvoir avoir accès à ces valeurs. Les communes ont besoin de
pouvoir se préparer et prévoir plus ou moins les crues millénaires, il est important que les
acteurs puissent avoir des marges de manœuvres.

Les changements climatiques sont liés aux changements anthropiques, par exemple la
coupe des forêts entraîne un dérèglement hydrique qui va favoriser les crues. Comment
prévenir ces crues à notre échelle ? Si le terrain est imperméable (souvent le cas des villes),
les crues seront plus importantes. Il est possible de contrer cela en créant des surfaces
perméables sur des bâtiments (toits végétalisés) qui permettront un écoulement plus lent de
l’eau afin de ralentir les crues. Il faudrait essayer de définir le type de végétation qui pourrait
limiter la force des crues, simuler l’effet de la forêt en augmentant de 50% la forêt et
déterminer comment cela va affecter les crues ou encore la compaction du sol. Modéliser les
zones inondables qui sont importantes pour les rivières afin de limiter les crues.

    4.7.       Suggestions des participants

Il est important de faire de la communication autour du projet, une communication grand
public, par exemple avec une exposition et des activités ludiques. Est-ce que c’est utile ? Il

est important de présenter à la population et de faire réagir certains par rapport aux photos
de la forêt qui remonte, cela serait bien d’avoir les mêmes photos à différentes saisons. Et
étudier le couvert neigeux dans le futur afin de donner du temps aux stations de ski de
s’adapter.

Un point important serait d’étudier la faune locale et de mettre en place des sentiers afin de
valoriser la faune et la flore tout en la protégeant. Il est important de faire un lien entre
Sciences et Société.

Un autre point important est l’étude des populations de gibier en réponse aux changements
climatiques ? Pour le moment aucune étude n’est menée sur la grande faune. Les données
sur la faune concerne beaucoup les insectes, un peu les oiseaux, batraciens et reptiles. On
peut trouver aussi des données sur les champignons et les bactéries du sol. Il serait
important de commencer des études sur les grands mammifères, une fois que les données
de bases seront récoltées et analysées (sols, végétation, hydrologie, etc.).

5. Programme à venir pour les recherches scientifiques :

● Module 1 - données : Cartes détaillées à partir des satellites : cartes d’utilisation du sol,
    de couverture neigeuse, de végétation, de ressources hydrologiques (plus incertain).
    Pour cette partie il est aussi prévu de travailler avec des drones, mais seulement sur des
    très petites zones pour le vallon de Nant. Travail à plusieurs échelles temporelles et
    spatiales.

●   Module 2 – végétation : relevés de végétations prévus cet été.

●   Module 3 - sols : Plus de 300 échantillons de sol ont été collectés et analysés durant ces
    dernières années, il s’agit maintenant de trouver des méthodes statistiques adaptées
    pour spatialiser les différentes propriétés de sol qui nous intéressent.

●   Module 4 - géomorphologie : Il est prévu d’augmenter le numéro des relevés de
    végétation et de mettre en relation le type de communauté végétale avec les
    caractéristiques topographiques, granulométriques et géomorphologiques. En outre, les
    cartes de distribution du permafrost, de la géomorphologie et de la granulométrie seront
    élaborées avec les techniques de machine-learning et de spatialisation.

●   Module 5 - hydrologie

● Module 6 – services écosystèmiques

Il est convenu que si la zone d’étude sort du Vallon de Nant, les communes et les personnes
responsables des régions seront informées.

                            Version initiale : Maison de la rivière, Tolochenaz, 14 février 2017
                                Version révisée : Carmen Cianfrani, Dorigny, le 18 avril 2017