GDR SIP-GECC
Système d'Information Phénologique
pour la Gestion et l'Etude des Changements Climatiques
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L’Observatoire Des Saisons

Présentation générale

Le GDR SIP-GECC, créé en février 2006, rassemble plus de 27
laboratoires de recherche public, réseaux et associations travaillant dans le domaine de l’environnement, l’éducation et la santé travaillant directement ou indirectement sur les effets des changements climatiques sur les cycles naturels de développement qui rythment la vie des êtres vivants. Le changement climatique qui s’opère depuis la révolution industrielle du fait de l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère à cause des activités humaines a entrainé des modifications importantes de la phénologie des espèces.

La phénologie des êtres vivants revêt une importance croissante dans de nombreux domaines de recherche fondamentale et appliquée.

La phénologie, élément intégrateur des enjeux du changement

Les observations phénologiques permettent de retracer finement l’évolution du climat des derniers millénaires (1) grâce à des modèles phénologiques basés sur les processus.
La phénologie de la végétation affecte les flux d’eau et de carbone échangés avec l’atmosphère car elle détermine la période d’activité photosynthétique de la végétation à feuillage caduque ; elle est de ce fait une composante majeure des modèles globaux de fonctionnement de la végétation qui sont couplés aux modèles de circulation générale atmosphérique (2-8).
La phénologie affecte la croissance, la survie et la productivité des peuplements forestiers (7-10) et des cultures (11). Sa modélisation et sa sélection génétique peuvent permettre une gestion des cultures et des peuplements intégrant, par anticipation, le changement climatique.
La phénologie est un élément clé dans la compréhension de la répartition géographique des espèces et écosystèmes (12) car elle affecte la survie, le succès reproducteur et les interactions biotiques en fonction des conditions climatiques.

Le champ d’actions de ce GDR est très vaste puisqu’il va de questions de recherche les plus fondamentales telles que l’impact de la phénologie sur

  1. la productivité primaire des écosystèmes et donc le cycle du carbone,
  2. la répartition géographique des espèces,
  3. l’utilisation de la phénologie de certaines plantes pour reconstituer l’histoire récente du climat ;

à des aspects de recherche appliquée aussi variés que l’impact des changements de phénologie sur

  1. les risques de gel des productions fruitières,
  2. les rendements agricoles,
  3. la productivité et la survie des essences forestières,
  4. la qualité du bois,
  5. le mode de sélection des génotypes dans le contexte de changement climatique,
  6. l’occurrence des pollens allergènes dans l’atmosphère.

Les objectifs ce de GDR sont de
- constituer une base de données des observations phénologiques réalisées en France par divers organismes depuis 1880 jusqu’à nos jours ;
- poursuivre les observations sur des espèces et en des sites choisis sur la base des données existantes et de l’importance sociétale et économique de ces espèces ;
- utiliser les observations pour fournir des indicateurs de changement climatique à l’échelle du territoire national et pour développer les sept activités de recherche suivantes :
étude de l’évolution du climat
développement des modèles de fonctionnement de la végétation
développement des modèles de fonctionnement des cultures
développement des modèles de biogéographie basés sur les processus
gestion des peuplements forestiers dans un contexte de changement climatique
étude des relations phénologie, croissance, qualité du bois
prévision de la floraison des plantes allergisantes ;
- créer un réseau d’observateurs amateurs de la phénologie d’un certain nombre d’espèces. Ce réseau est ouvert d’une part aux écoliers du primaire et leurs professeurs des écoles, et d’autre part à toute personne désireuse de réaliser des observations de la phénologie. Les observations du réseau d’observateurs amateurs seront intégrées dans la base de données du GDR SIP-GECC et seront utilisées pas les partenaires du GDR dans les sept activités de recherche décrites ci-dessus.

  1. Chuine, I. et al. Grape ripening as an indicator of past climate. Nature 432, 289-290 (2004).
  2. Botta, A., Viovy, N., Ciais, P., Friedlingstein, P. & Monfray, P. A global prognostic scheme of vegetation growth onset using satellite data. Global Change Biology 6, 709-725 (2000).
  3. Cumming, S. G., Burton, P. J. & Smith, T. M. Phenology-mediated effects of climatic change on some simulated British Columbia forests. Climatic Change 34, 213-222 (1996).
  4. White, M. A., Thornton, P. E. & Running, S. W. A continental phenology model for monitoring vegetation responses to interannual climatic variability. Global Biogeochemistry Cycles 11, 217-234 (1997).
  5. Lüdeke, M. B. K., Ramge, P. H. & Kohlmaier, G. H. The use of satellite NDVI data for the validation of global vegetation phenology models. Application to the Frankfurt biosphere model. Ecological Modelling 91, 255-270 (1996).
  6. Neilson, R. P. & Running, S. W. in Global change and terrestrial ecosystems (eds. Walker, B. & Steffen, W.) 451-465 (Cambridge University Press, Cambridge, 1996).
  7. Sitch, S. et al. Evaluation of ecosystem dynamics, plant geography and terrestrial carbon cycling in the LPJ dynamic global vegetation model. Global Change Biology 9, 161-185 (2003).
  8. Potter, C. S. & Klooster, S. A. Dynamic global vegetation modelling for prediction of plant functional types and biogenic trace gas fluxes. Global Ecology and Biogeography 8, 473-488 (1999).
  9. Jolly, W. M., Nemani, R. & Running, S. W. Enhancement of understory productivity by asynchronous phenology with overstory competitors in a temperate deciduous forest. Tree Physiology 24, 1069-1071 (2004).
  10. Loustau, D. et al. Modeling climate change effects on the potential production of French plains forests at the sub-regional level. Tree Physiology 25, 313-323 (2005).
    (11)Brisson, N. et al. An overview of the crop model STICS. European Journal of Agronomy 18, 309-332 (2002).
    (12)Chuine, I. & Beaubien, E. Phenology is a major determinant of temperate tree range. Ecology Letters 4, 500-510 (2001).