Les marges proglaciaires: le paysage alpin suisse de demain est déjà menacé

Marges proglaciaires: définies, selon l’Inventaire fédéral des zones alluviales d’importance nationale (OFEV, 1998), comme les surfaces situées entre le bord actuel du glacier et les moraines datant de sa dernière extension maximale (autour de 1850). C’est là que se forment de nouvelles configurations de terrain et les milieux naturels qui leur sont associés – sur les moraines (amas rocheux transportés par le glacier), dans les ravines d’érosion, sur les surfaces de gravier, dans et aux abords des cours d’eau.

Plaine alluviale alpine: zones planes situées au-dessus de 1800 m d’altitude, caractérisées par des crues et un dépôt de sédiments à grande échelle (p. ex. le Val Frisal, GR). Elles peuvent se situer à l’intérieur comme à l’extérieur d’une marge proglaciaire.

Ces deux types de zones constituent des milieux naturels dynamiques, en perpétuel mouvement.
 

La neige et la glace réfléchissent particulièrement bien le rayonnement solaire, ce qui limite le réchauffement de la surface terrestre: elles présentent un albédo élevé. Cependant, lorsque les glaciers fondent, cette surface réfléchissante disparaît, cédant la place à des roches sombres qui absorbent le rayonnement thermique. Les conséquences sont sans équivoque : un apport de chaleur encore plus important, un réchauffement encore plus rapide, une fonte des glaciers encore plus marquée. Un cercle vicieux qui s’auto-alimente.

Ce processus aggrave considérablement le changement climatique et accélère nettement le recul des glaciers dans les Alpes. Il s’agit là de l’un des plus grands défis en matière de protection du climat. C’est pourquoi chaque dixième de degré de réchauffement évité compte pour ralentir cette rétroaction.

Les processus fluvio-glaciaires (déterminés par les eaux de fonte des glaciers) créent une diversité de formes unique en son genre. C’est ainsi que naissent de nombreuses niches écologiques pour des espèces parfois très rares.

Cela signifie que ces paysages offrent les conditions spécifiques dont une espèce a besoin en fonction de son mode de vie, de son alimentation, de son habitat et de ses interactions avec d’autres organismes. Cette diversité de formes se compose des éléments suivants:

• Moraines: amas de roches que le glacier a poussés devant lui sur de longues distances ou qui ont été transportés à sa surface (élément glaciaire, non directement façonné par l’eau).
• Formes dues à l’érosion: ravines, gorges (gouffres profonds creusés par l’eau dans la roche), fonds rocheux, polis glaciaires.  Partout où la glace et l’eau se fraient un chemin.
• Deltas:  eau de fonte qui se jette dans des lacs ou des bassins peu profonds et y dépose des sédiments.
• Méandres: ruisseaux sinueux qui serpentent à travers les plaines alluviales et les amas d’éboulis.
• Mares et lacs: étendues d’eau logées dans des creux de terrain. En raison de la dynamique des lieux, seules les plus grandes subsistent durablement. Les petits plans d’eau se forment puis s’assèchent à nouveau.
• Bancs de gravier: dépôts dynamiques de gravier qui se déplacent à chaque crue.

Cette diversité de formes constitue un fondement essentiel de la biodiversité. Sur un espace très restreint se créent les milieux naturels les plus variés, qui n’attendent que d’être colonisés. Si les processus fluvio-glaciaires façonnent les zones visibles des marges proglaciaires, le sous-sol joue un rôle tout aussi essentiel pour la biodiversité. La géologie et les sols qui en résultent déterminent de manière décisive quelles espèces peuvent s’y installer (voir la section «De la roche naît la vie…»).

Le caractère géologique d’une marge proglaciaire est déterminé par la roche d’origine que le glacier a érodée et transportée au fil des millénaires. La composition des moraines et des sédiments varie considérablement selon la région d’origine et l’histoire du glacier. Les roches cristallines (granit, gneiss et leurs schistes) caractérisent de nombreuses marges proglaciaires alpines et génèrent un sous-sol pauvre en nutriments et acide, tandis que les roches calcaires (calcaire, dolomite) donnent plutôt naissance à des substrats basiques. Lorsque des formations mixtes apparaissent, il en résulte une mosaïque de conditions pédologiques variées. Ces différentes propriétés du sol (valeurs de pH, compositions minérales) influencent de manière déterminante la disponibilité des nutriments tels que le phosphore et l’azote, ainsi que la rétention d’eau dans le sol. Elles déterminent quelles communautés végétales peuvent s’établir et quelles niches écologiques se créent.

Ce que beaucoup de gens ignorent: les champignons jouent un rôle central dans la formation des sols des marges proglaciaires. Des analyses ADN démontrent que les communautés fongiques présentes dans les marges proglaciaires évoluent fortement parallèlement au développement du sol.  Ces communautés microbiennes peuvent ainsi servir d’indicateurs biologiques du stade de développement d’une marge proglaciaire (Dresch et. Al, Emerging from the ice-fungal communities are diverse and dynamic in earliest soil developmental stages of a receding glacier. Environ Microbiol. 2019 May;21(5):1864-1880).
 

La colonisation de la roche nue suit une chronologie que les scientifiques divisent en différents stades de succession écologique:

• Succession primaire: colonisation de la roche nue et inaltérée ainsi que des éboulis, en l’absence de toute végétation préexistante.
• Stade pionnier: les lichens, les mousses et les plantes vasculaires spécialisées colonisent en premier lieu ces conditions extrêmes (peu de sol, peu de nutriments, basses températures, gel).
• Formation du sol: la matière organique morte issue des premiers stades et l’altération de la roche sous l’effet du climat créent, au fil du temps, un sol riche en humus.
• Végétation herbacée: des plantes vasculaires vivaces s’établissent, stabilisent davantage le sol et contribuent à sa formation.
• Stade arbustif: des arbustes nains et des légumineuses colonisent les surfaces. Les légumineuses (comme le trèfle ou la vesce) vivent en symbiose avec des bactéries racinaires qui leur permettent de capter l’azote atmosphérique et de le fixer dans le sol.
• Forêt: à des altitudes plus basses, sous la limite des forêts, intervient finalement la colonisation par les arbres et, par là même, l’«état final» naturel de la succession. Tant que la dynamique du milieu naturel est préservée, ces processus sont toutefois sans cesse relancés.

De la marge proglaciaire rocheuse et nue à une végétation stable, il faut généralement des décennies, voire des siècles, selon l’altitude et le climat.
 

Plantes pionnières: après le recul du glacier, les jeunes zones de gravier et de moraines sont rapidement colonisées par des plantes vasculaires. Comme le démontrent diverses études, les premières plantes vasculaires et mousses apparaissent dès les premières années qui suivent la fonte des glaces. (Fischer, A., Fickert, T., Schwaizer, G. et al. Vegetation dynamics in Alpine glacier forelands tackled from space. Sci Rep 9, 13918 (2019)). Parmi les espèces pionnières typiques figurent notamment la linaire des Alpes (Linaria alpina), la renoncule des glaciers (Ranunculus glacialis) et la saxifrage à feuilles opposées (Saxifraga oppositifolia). On peut aussi, plus rarement, y rencontrer le pavot des Alpes (Papaver alpinum aggr.) puis, sur des sols un peu plus matures, la dryade à huit pétales (Dryas octopetala). Bon nombre de ces espèces sont répandues et présentes sur des éboulis en dehors des marges proglaciaires. La valeur particulière des jeunes marges proglaciaires réside donc moins dans la présence de certaines espèces végétales vasculaires exclusives que dans la rareté et la dynamique du milieu naturel ainsi que dans le tout début de la succession primaire (voir l’encadré sur la succession écologique).

Macroinvertébrés: des biocénoses spécifiques se développent dans les jeunes torrents glaciaires, les mares et les zones de gravier humides. Les éphémères (Ephemeroptera), les plécoptères (Plecoptera) et les trichoptères (Trichoptera) figurent parmi les composants importants du macrozoobenthos (l’ensemble des organismes animaux vivant au fond des cours d’eau et des plans d’eau, visibles à l’œil nu) pris en compte dans l’évaluation des cours d’eau ; ils peuvent fournir des indications sur la qualité de l’eau et la structure du milieu naturel. Les chironomes (Chironomidae) du genre Diamesa, particulièrement adaptés au froid, peuvent coloniser très tôt les torrents glaciaires et les petits plans d’eau alimentés par l’eau de fonte. Leurs larves font partie de la chaîne alimentaire aquatique et les adultes qui éclosent constituent une source de nourriture pour des prédateurs terrestres tels que les araignées (Araneae) et, selon l’environnement, pour les oiseaux et les chauves-souris également. En tant qu’arthropodes prédateurs, les araignées colonisent divers microhabitats au sein des marges proglaciaires.

Mousses et lichens: souvent peu considérées, ces espèces jouent un rôle particulièrement important aux premiers stades du développement d’une marge proglaciaire. Certaines espèces figurant sur la Liste rouge dépendent des conditions propres aux 10 à 20 premières années suivant le recul du glacier. Elles disparaissent à nouveau lorsque la végétation se densifie. Du côté des mousses, plusieurs espèces de la Liste rouge ont été recensées dans le cadre de l’étude menée dans le canton de Glaris, parmi lesquelles le ditric brun (Ditrichum pusillum), le bryum intermédiaire (Bryum intermedium), le cratoneuron courbé (Cratoneuron curvicaule) et la lophozie de Persson (Lophozia perssonii, aujourd’hui parfois répertoriée sous le nom d’Oleolophozia perssonii, une espèce très rare). Des espèces des genres Bryum et Pohlia ainsi que la funaire charbonnière (Funaria hygrometrica) ont également été identifiées comme mousses pionnières typiques. Parmi les lichens typiques des marges proglaciaires des glaciers alpins, on trouve notamment des spécimens de Rhizocarpon geographicum agg., de Stereocaulon alpinum et de Cladonia spp. Leur importance réside moins dans la formation rapide d’un sol que dans leur capacité à coloniser extrêmement tôt des substrats nus et pauvres en nutriments.

Champignons: des analyses ADN révèlent la présence d’une grande diversité de champignons directement au pied de la langue glaciaire. Les communautés fongiques sont uniques et ressemblent davantage à celles de la glace du glacier qu’à celles du sol. Les environnements glaciaires constituent d’importants réservoirs de diversité fongique. Dans les marges proglaciaires de l’Alplifirn et du Hintersulzfirn, dans le canton de Glaris, le séquençage de nouvelle génération a permis de recenser entre 20 et 450 taxons fongiques par échantillon de sol. Les communautés fongiques des sols les plus récents, proches des glaciers, se distinguent nettement de celles des stades de succession ultérieurs (voir l’encadré sur la succession écologique) et se rapprochent davantage des communautés de la glace glaciaire que de celles des sols développés. Parmi les groupes fréquents ou mentionnés figurent notamment Cladosporium,  Alternaria, Rhinocladiella, Rhizophydium, Malassezia, Tetracladium, Plenodomus et Mortierella. En même temps que le couvert végétal s’étoffe, apparaissent également des champignons et ektomycorhizes plus étroitement associés aux plantes tels qu’Amphinema, Inocybe, Piloderma et Tomentella.

À mesure que la marge proglaciaire se développe, les espèces végétales dépendantes de la terre fine et de la matière organique en tirent un profit croissant. Parmi celles-ci figurent des espèces des éboulis et des pelouses d’altitude, comme l’anthyllide vulnéraire (Anthyllis vulneraria s.l.), le pâturin des Alpes (Poa alpina) ou la laîche ferrugineuse (Carex ferruginea), des mousses à longue durée de vie et des champignons associés aux plantes, puis, plus tard, selon l’altitude, également des saules (Salix spp.), de l’aulne vert (Alnus viridis), du mélèze d’Europe (Larix decidua) et de l’arolle (Pinus cembra). Grâce à l’offre changeante et croissante de fleurs et à la densification de la structure végétale, de nouveaux habitats se créent également pour d’autres espèces animales, telles que les insectes pollinisateurs et les arthropodes terrestres.
 

Avec le réchauffement climatique, les habitats de nombreuses espèces, adaptés sur le plan climatique, se déplacent vers des altitudes plus élevées. Les marges proglaciaires qui apparaissent aujourd’hui peuvent ainsi devenir des lieux de repli et des biotopes-relais importants pour les espèces qui dépendent de milieux naturels frais, ouverts, à faible concurrence et dynamiques. Elles ne remplacent pas à l’identique les habitats perdus, mais créent, selon leur emplacement, leur exposition, leur régime hydrique et leur substrat, de nouveaux milieux dans lesquels ces espèces pourront à l’avenir trouver des conditions plus favorables.

Le réchauffement climatique ne touche pas seulement les espèces rares, mais aussi celles que l’on rencontre encore aujourd’hui en grand nombre dans les zones alpines. Outre les plantes alpines, les insectes psychrophiles (adaptés au froid) dépendent eux aussi de ces milieux.
 

Les marges proglaciaires rendent des services qui vont bien au-delà de la biodiversité:

• Stockage de l’eau: les marges proglaciaires stockent l’eau de fonte dans des lacs et des marais. Ces réservoirs sont importants pour l’approvisionnement en eau lors des périodes de sécheresse et contribuent également à la protection contre les crues en retenant l’eau. L’eau présente a également une incidence sur le (micro)climat local.
• Valeur récréative: les marges proglaciaires constituent des paysages fascinants. Leur beauté et leur caractère sauvage revêtent une grande valeur immatérielle pour le tourisme, l’éducation, les loisirs et la recherche scientifique.
• Stockage du carbone: le développement de la végétation et des sols permet de fixer du carbone. Cet effet reste toutefois limité, notamment parce que ces processus se déroulent lentement. Chercher à amplifier artificiellement cet effet par une colonisation active de ces zones ne serait toutefois pas judicieux du point de vue de la protection de la nature.
   

Aux yeux de beaucoup, les marges proglaciaires ne sont pas belles au sens classique du terme: elles sont sauvages, brutes, inachevées, parfois chaotiques. Mais c’est précisément là que résident leur force et leur pouvoir de fascination. Elles donnent à voir une nature en devenir.

Un tapis de mousse observé à la loupe est une petite merveille. Les premières plantes qui s’établissent entre les graviers et le sable attestent de la force et de la ténacité de la nature. Les ruisseaux qui se frayent un chemin, les lacs et les mares qui apparaissent puis, parfois, disparaissent nous montrent à quel point les processus naturels sont dynamiques. Une telle réalité est devenue très rare aujourd’hui. 

C’est pourquoi artistes et photographes ont, depuis longtemps déjà, su déceler la beauté singulière des marges proglaciaires. Dans leurs œuvres, ils ne donnent pas seulement à voir la perte et le deuil, mais aussi la naissance et le renouveau – une perspective importante, porteuse d’espoir. Si les marges proglaciaires restent associées au deuil de la glace disparue, elles nous émerveillent tout autant par ce qui, en elles, naît à nouveau.
 

Les marges proglaciaires constituent des destinations attrayantes pour les randonneurs et les observateurs de la nature. Elles offrent un aperçu de processus écologiques et de paysages en mutation qui resteraient autrement invisibles au regard.

Néanmoins, il ne faudrait pas rendre accessibles toutes les marges proglaciaires. En effet, un excès d’infrastructures détruirait précisément ce qui fait leur attrait: leur authenticité et leur dynamique naturelle.

Un tourisme durable implique:

• peu de sentiers, mais bien balisés, dans ces milieux naturels sensibles
• ni remontées mécaniques ni restaurants
• des excursions guidées et une canalisation des visiteurs plutôt qu’un tourisme de masse
• le respect de la dynamique naturelle des lieux (accepter que les sentiers puissent p. ex. être emportés par les eaux)

Certaines marges proglaciaires subissent déjà, depuis longtemps, une forte pression touristique. Les conflits d’intérêts qui les entourent ne feront que s’intensifier dans les années à venir.