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Le changement en environnement

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Martine Tabeaud

Première partie. Les faits

Changement, mobilité, adaptation : le comportement du littoral et ses relations avec l’avifaune

Exemples des îles Falkland

Hervé Regnauld

Texte intégral

« Ce n’est pas tant ce que les gens ignorent qui cause des problèmes, c’est tout ce qu’ils savent et qui n’est pas vrai. »

Mark Twain

1Espace partagé entre les influences marines et terrestres, le littoral est un des lieux les plus mobiles à la surface de la Terre. La conception classique du littoral comme interface rend justice à cette mobilité car elle sous-entend que le littoral est principalement dépendant des trois « sphères » qu’il met en relation (l’eau, l’air et la terre). Il change en fonction du rapport de force entre les trois, répondant aux modifications du niveau marin, de la tectonique, des vents... Il est cependant possible d’élargir un peu cette conception en considérant le littoral comme un espace tampon (un buffer dans les travaux anglo-saxons) qui a son comportement propre et qui, loin d’être seulement modelé par les trois sphères qu’il met en relation, est aussi l’instance qui détermine une partie des modalités du rapport entre elles. Il devient alors lui-même déterminant pour une quatrième « sphère », celle des êtres vivants. Le littoral n’est pas exclusivement le résultat de l’interfaçage entre air, eau et terre, il est aussi l’agent qui fixe les modalités, donc le fonctionnement (et la forme) des relations entre morphologie, climat, hydrodynamisme d’une part et répartition des communautés végétales et animales d’autre part.

2La notion de changement sur le littoral doit alors être abordée sous deux angles de vues : le littoral change et s’adapte aux évolutions des forçages extérieurs ; le littoral évolue et contrôle la capacité des espaces voisins à abriter une flore et une faune spécifiques. Ces derniers, à leur tour, agissent sur le littoral.

3Le cas est particulièrement clair sur les archipels ou les îles de dimension moyenne dont l’ensemble des caractéristiques biogéographiques ne peuvent se comprendre qu’à partir du degré de dépendance quelles entretiennent avec le littoral.

4À partir de l’exemple des îles Falkland, cet article tente de présenter ce double mouvement : le littoral réagit aux contrôles structuraux et aux forçages énergétiques en modifiant sa morphologie, puis, en retour, les changements subis par le littoral rétroagissent sur la dynamique des versants et des sols, sur les localisations des communautés animales qui y vivent. Dans une perspective environnementale, il s’agit d’étudier la complexité du lien entre la mobilité de la géomorphologie littorale et la mobilité de la répartition de l’avifaune, c’est-à-dire entre deux composantes extrêmement changeantes du milieu côtier et dont la deuxième (l’avifaune) est rarement prise en compte par les géographes. Dans une perspective épistémologique, il s’agit de réfléchir à ce que la notion de changement signifie par rapport à celles d’évolution ou de variabilité.

5Le plan suivi s’organise en trois étapes. Dans une première partie, on expose la ressource, c’est-à-dire les types de milieux morphologiques présents sur le littoral. Dans une deuxième partie, on décrit les besoins des oiseaux nicheurs, leurs stratégies de nidification et l’impact que cela a sur ces milieux. Une troisième partie propose une modélisation de l’interaction entre forme littorale et société d’oiseaux, et sert de base à une réflexion d’ordre épistémologique.

Présentation de l’archipel des Falkland

6L’archipel des Falkland se situe par 51° sud x 60° ouest au large de l’Amérique du Sud dans l’Atlantique. Il occupe 12000 km2 et compte 780 îles dont deux principales (East et West Falkland) dépassent 5 000 km2 (figure 1) et une douzaine 20 km2. Il existe un très grand nombre d’îlots.

figure 1. Les principales îles de l’archipel des Falkland et bloc-diagramme de West Falkland (la coupe AB correspond à la figure 3)

figure 1. Les principales îles de l’archipel des Falkland et bloc-diagramme de West Falkland (la coupe AB correspond à la figure 3)

7Une structure appalachienne déformée et faillée explique la distribution des grands types de littoraux. L’archipel était initialement un fragment de la plaque africaine. C’était un bassin sédimentaire remplis de grès et de quartzites dont les plus anciens datent du silurien et dévonien, et les plus récents du permien (Trewin et al, 2002). Ces différents sédiments ne sont pas disposés de façon conforme et connaissent de nombreux changements de faciès. À une période mal déterminée (selon Aldiss et Edwards (1999), ce pourrait être à la charnière permien-trias), ce bassin a subi une compression qui a provoqué des plis à rayon de courbure proche de 30/40 km (figure 2). La position exacte des Falkland à cette époque est discutée et l’on ne sait pas exactement quelle était la direction de cette compression. Aujourd’hui, ces plis ont une disposition est-ouest et correspondraient à une compression nord-sud. Une première phase d’aplanissement a probablement eu lieu à la suite de cette compression. Plus tard, mais à une date mal précisée (probablement au lias inférieur), ce système est faillé (Storey et al, 1999). Schématiquement, l’île West Falkland est soulevée tandis que East Falkland est abaissée, selon un faisceau de failles normales profondes non affleurantes, dont l’orientation est aujourd’hui NNE-SSW. Les grès et quartzites en surface réagissent par des plissements de couverture.

8Le rifting qui ouvre l’Atlantique Sud et la fragmentation du Gondwana ont lieu à partir du toarcien. Postérieurement au rifting, les îles les plus septentrionales subissent une compression d’axe N-S (non exactement datée, estimée Jurassique) qui fait que des quartzites anciens chevauchent les quartzites récents. Il n’y a pas trace d’un tel chevauchement dans la partie méridionale de l’archipel. Une surface d’aplanissement (très probablement polygénique) se développe. À la fin du secondaire (post-jurassique) et au début du tertiaire, des failles en distension, principalement WNW-ESE, achèvent de découper l’archipel en multiples îlots voisins, mais sans remettre en cause l’architecture générale du relief.

figure 2. Principales étapes tectoniques expliquant le relief actuel des Falkland

figure 2. Principales étapes tectoniques expliquant le relief actuel des Falkland

9L’ensemble des formes s’explique comme un relief appalachien très aplani au sud de l’archipel, bien mieux exprimé dans la partie nord, particulièrement dans ses directions NNE-SSW (plis de couverture). Dans les îles les plus septentrionales, le relief est dû aux plis chevauchant la structure appalachienne initiale (figure 3). Cette architecture commande la distribution des côtes rocheuses dont la morphologie est liée à la direction locale du pendage. En général, les pendages vers la mer donnent des versants-falaises en pente relativement douce tandis que les pendages vers la terre donnent des falaises vives avec des effondrements. La dénivelée peut alors dépasser 210 m (île West Point par exemple).

figure 3. Coupe au travers de West Falkland (localisation sur figure 1). Les dépôts successifs ne sont pas conformes

figure 3. Coupe au travers de West Falkland (localisation sur figure 1). Les dépôts successifs ne sont pas conformes

10L’histoire climatique (Wilson, 2000) et la stabilité tectonique récentes expliquent la répartition des principales formes littorales d’accumulation sédimentaire comme les flèches, tombolos et barrières. Au cours du dernier glaciaire, les îles n’ont pas été englacées mais ont connu des conditions périglaciaires extrêmement ventées et sèches qui ont laissé (Wilson et al., 2002) sur les versants différents dépôts remarquables, tels les stone runs décrits par Darwin et interprétés aujourd’hui comme des glaciers rocheux fossiles. Du point de vue de la géomorphologie littorale, cet intermède glaciaire est fondamental : l’ensemble des versants est recouvert de sédiment éolien très fin et, à la base des crêts appalachiens, de vastes quantités de matériel grossier (gélifracté) sont disponibles. Lorsque, vers 4 ou 3 milliers d’années BP, le niveau marin atteint des niveaux proches de l’actuel, les agents dynamiques marins se trouvent dans un milieu très riche en sédiment et des formes d’accumulation se développent. Vu la découpure forte de la côte, les houles dominantes d’ouest sont localement réfractées selon des directions qui varient du plein nord au plein sud. Les vents secondaires d’est ou de nord-est, associés à l’anticyclone de Ste-Hélène génèrent un fetch local d’est. Il y a donc plusieurs directions de dérive littorale et de très nombreux îlots ont été rattachés à la terre par des tombolos, souvent doubles ou triples. Bon nombre de baies ont été fermées par des barrières.

11L’île Carcass, une des plus occidentales et des plus septentrionales, peut être prise comme exemple. La figure 4 expose la structure, qui est celle d’un couple anticlinal/synclinal donnant un val perché. La côte sud-ouest (exposée aux houles dominantes) est constituée de quartzites ayant un pendage vers la mer subvertical. Les falaises vives y dépassent 10 mètres de hauteur et les rares plages sont des plages de poche avec du sable grossier. La côte exposée au nord-est (abritée des flux principaux, mais pas calme pour autant) est constituée de quartzites ou de grès ayant un pendage subhorizontal. Cela se traduit par des versants-falaises souvent précédés d’un platier rocheux dont l’extension est fonction de la résistance de la roche et du pendage local. L’extrémité nord-ouest de l’île se présente sous la forme d’une succession de caps et de baies, alignés sur la structure plissée et sur les différents faciès affleurant dans les unités stratigraphiques. L’extrémité sud-est est un tombolo double : une combe excavée dans les grès moins résistants que les quartzites et alignée sur une cassure donne un creux relatif qui est comblé par deux cordons sableux encadrant une lagune résiduelle.

figure 4. Structure de l’île Carcass et répartition des principales formes littorales

figure 4. Structure de l’île Carcass et répartition des principales formes littorales

1 : Sommet (altitude en pieds) ; 2 : Limite entre les grès et les quartzites, qui sont représentés par (1, grès) et (2, quartzites) sur la colonne stratigraphique entre les coupes, la partie supérieure des quartzites (en hachures) étant, localement, particulièrement dure ; 3 : Plages de sable ; 4 : Plage de galets ; 5 : Dunes recouvertes de végétation (Poa flabellata) ; 6 : Falaise vive inférieure à 10 m ; 7 : Falaise vive supérieure à 10 m ; 8 : Platier rocheux (surface d’abrasion marine recouverte de sédiments fins à moyens).

12La variété des milieux littoraux, la richesse des eaux marines proches de la convergence antarctique, la faible (et récente) présence humaine font que cet archipel est occupé par de très nombreux oiseaux marins nicheurs. 2 900 habitants (et deux fois plus de touristes annuels) partagent 12 000 km2 avec un peu plus de 740 000 pingouins, 350 000 albatros, 110 000 cormorans, 100 000 oies, 55 000 canards, 50 000 pétrels, 46 000 laridés et quelque 40 000 charadridés. Il y a aussi quelque 5 000 rapaces dont (environ) 2 000 vautours.

Les changements comme résultants d’interactions entre géomorphologie et avifaune

13Pour les oiseaux nicheurs, les conditions locales de distance à la mer, de pente (drainage) et d’exposition (par rapport au vent) sont déterminantes dans le choix des sites de nidification. L’anthropisation récente, limitée en surface mais ayant entraîné des effets collatéraux importants, vient se superposer à ces déterminismes physiques.

14Les besoins des oiseaux marins nicheurs des Falkland sont extrêmement variés.

15Ils ont en commun de tous nicher à terre (ou dans des buissons bas) car il n’y a pas d’arbres (indigènes) et de plus la température au ras du sol est légèrement plus élevée qu’en « altitude ». On peut mesurer 23 °C au sol en janvier 2006 alors que l’air n’est qu’à 12 °C. Sur l’année, la température moyenne est de 9 °C, avec 2 °C en juillet et 12 °C en février. Il tombe 600 mm par an. Le trait le plus important du climat est le vent avec plus de trois cents jours par an avec des rafales supérieurs à 30 kn (55 km/h environ). Ce vent entraîne une relative sécheresse et implique un très fort brassage des plus basses couches de l’atmosphère. Ainsi, entre le niveau de la mer et les sommets qui culminent vers 750 ou 1 000 pieds, il n’y a pas d’étagement et on trouve les mêmes végétaux, les mêmes insectes sur la totalité des versants (Jones, 2004). Les différences entre les formations végétales (tourbières, pelouses hautes ou basses, toundra, classées de la plus humide à la plus sèche) sont liées à l’humidité du sol, pas à l’altitude.

16Bon nombre d’espèces nichent en groupe. Certaines d’entre elles, comme les Spheniscus magellanicus (pingouins localement appelés jackass) ou les Garrodia nereis (pétrels-tempête) creusent des terriers et ont besoin d’une épaisseur de terre, ou de tourbe, meuble et sèche. Elles recherchent des versants bien drainés, sans solifluxion et proches de la mer. L’exposition au vent est peu importante (les pingouins ne volant pas), mais l’exposition au soleil (donc au nord) est essentielle : elle aide à assécher le sol. D’autres espèces construisent des nids avec un mélange d’herbes, de guano, d’algues et de terre. Le nid a la forme d’une petite colonne de 0,2 m de haut et 0,3 m de diamètre. Il est toujours situé sur une pelouse parce que leur envergure (2,6 m pour les albatros, Diomedea melanophris) exclut totalement qu’ils s’approchent d’une aire d’atterrissage qui comporterait des obstacles. Ils choisissent des pentes herbues (Poaflabellata le plus souvent) sur des falaises raides, exposées aux vents les plus forts afin de pouvoir plus facilement s’envoler. Ils réoccupent les mêmes sites et les mêmes nids chaque année.

17Des cormorans (Phalacrocorax magellanicus) recherchent des corniches rocheuses sous un surplomb, pour que leurs nids soient cachés et inaccessibles aux prédateurs d’envergure. D’autres pingouins (gentoos ou Pygoscelis papua) construisent des nids avec des fragments ligneux et sélectionnent des toundras proches de la mer (Empetrum rubrum étant l’espèce dominante) dans lesquelles ils trouvent leur matériel de construction. Ils nichent en vastes groupes et comptent sur leur nombre pour écarter un prédateur. Leurs colonies varient entre 200 et 1000 couples, et occupent de 1 à 5 ha. Après la nidification, la végétation est détruite et le sol tellement chargée en guano qu’il faut attendre quatre à cinq ans pour que la toundra s’y reconstitue. Ces pingouins changent de site chaque année. Des pingouins très particuliers (et les plus nombreux sur l’archipel puisqu’ils sont environ 450000, les Eudyptes chrysocome ou rockhoppers) nichent exclusivement au sommet de falaises rocheuses élevées, qu’ils gravissent depuis la mer par bonds de 0,5 à 1 m de haut. Ils occupent donc exclusivement des sommets de falaises dont le versant est constitué de strates décimétriques et subhorizontales de grès (ou quartzite) qui rendent leur mode de déplacement et d’ascension possible. Ils occupent les mêmes sites chaque année.

18Certains oiseaux s’associent, comme les albatros et les rockhoppers. Ces rockhoppers ont pour nid une dépression creusée dans le sol, de 10 à 12 cm de diamètre et 3 à 4 cm de profondeur. Lorsqu’ils occupent un site, leur activité de creusement rend disponible une grande quantité de terre, que les albatros recyclent dans leurs propres colonnes avec un moindre effort. Sans concurrence alimentaire entre les deux espèces, il n’y a pas de difficulté de cohabitation. Les laridés (Larus scoresbii et Larus dominicanus) forment des colonies de plusieurs centaines de couples mais s’installent aussi bien sur du sable que sur des galets ou de la végétation. Seuls les sternes (Sterna hirundinacea) exigent des galets.

19D’autres espèces nichent en couples isolés. Les oies (Chloephaga picta, rubidiceps ou hybrida) ont besoin d’une toundra ou d’une pelouse haute qui dissimule leurs petits aux prédateurs. Il faut aussi que le nid soit à proximité d’une mare ou d’un lac ou, pour Chloephaga hybrida, de la mer. La plupart des canards sont dans le même cas. Pour ces oiseaux, le site idéal est la prairie de Poa flabellata : il s’agit d’une herbe qui pousse en touffe haute de 1 à 3 m et qui vit plus de trois cents ans. Les souches occupent 0,3 m2 et sont distantes de 0,6 à 1 m. Elles forment une couverture végétale très dense et finissent par prendre la forme d’un piédestal dans lequel on peut creuser un terrier. Leurs longues pousses annuelles forment comme une canopée, qui isole le sol du vent, de la pluie et le dissimule aux prédateurs. Ce type de pelouse haute (Tussok grass) est un milieu très tempéré par rapport aux autres formations végétales. Il est très recherché par l’avifaune mais il n’est accessible que par des oiseaux d’envergure faible (charadriidés, passereaux) ou bons marcheurs (pingouins, oies). Il est impossible à utiliser pour les albatros ou les pétrels géants.

20Les rapaces (Falco, Buteo et Phalcoboenus) nichent en général sur des pentes rocheuses, exposées au nord de préférence. Les vautours, curieusement, nichent au sommet des touffes de Poaflabellata. Les skuas (Catharacta) nichent sur des pelouses basses sur substrat bien drainé, c’est-à-dire sableux.

21Les exigences propres aux différentes espèces doivent être croisées avec les ressources disponibles, c’est-à-dire avec la répartition des sites potentiellement occupables. À l’échelle de l’archipel, les oiseaux nichent d’abord dans les îles qui n’ont pas été atteintes par des rats et des chats. Ce sont les îles les plus extérieures, les plus éloignées des settlements qui abritent les plus importantes colonies d’oiseaux. À l’échelle d’une île, les oiseaux nichent sur des géosystèmes précis. La figure 5, qui décrit l’île Sea Lion, expose quel strict déterminisme lie les oiseaux et la couverture végétale.

figure 5. Île de Sea Lion

figure 5. Île de Sea Lion

1 : Toundra et tourbières, occupées principalement par des oies (Chloephaga picta et rubidiceps). 2 : Plages de sables marins, localisant quelques nids de laridés (Larus scoresbii). 3 : Sables éoliens avec terriers de Spheniscus magellanicus, et nids de charadriidés (Charadriius falklandicus). Localement, présence de pétrels géants (Macronectes giganteus). 4 : Plage de galets (et plages de tempêtes) avec nids de sternes (Sterna hirundinacea). 5 : Pelouse de Poa flabellata avec de nombreuses espèces (Spheniscus magellanicus, passereaux, oies). 6 : Falaise basse (inf. 10 m) avec Phalacrocoraxmagellanicus. 7 : Falaise haute, avec au sommet Eudyptes chrisocome, Phalacrocorax albiventer, et, sur le versant des rapaces tels que Phalcobuenus australis. 8 : Platier rocheux avec nids de Chloephaga hybrida, Haematopus leucopodus. 9 : Colonie mêlant Eudyptes chrysocome et Phalacrocorax albiventer en 2006.10 : Colonies abandonnées (a) ou occupées (b) de Pygoscelispapua.

22À l’échelle locale (quelques dizaines de mètres), les oiseaux nichent en fonction du substrat et du vent local. Cette échelle est l’une des plus importantes. C’est celle de l’ornithologie de terrain. Où aller pour observer, baguer tel oiseau ? Quel site préserver ou enclore afin d’éviter un dérangement ? Quelle surface est nécessaire pour quelle population ? Un questionnement très géomorphologique est aussi posé à cette échelle : quelle dégradation la colonie nicheuse fait-elle subir à la surface qu’elle occupe, quelle est la vitesse de cicatrisation et quelle surface doit être disponible pour les années suivantes en attendant qu’un site initial puisse être réoccupé ? Cette question est un enjeu scientifique pour toute approche de la notion de changement sur le littoral.

23Une conclusion provisoire établit donc que, pour chaque communauté nicheuse, il faut une surface, une épaisseur de matière et des conditions aérologiques/climatiques spécifiques. Ces exigences ne sont pas toutes assurées chaque année en chaque lieu. Comment modéliser la relation changeante entre la disponibilité d’un espace et l’exigence d’une espèce nicheuse ?

Un modèle conceptuel pour décrire et quantifier les changements sur le littoral

24Pour modéliser le changement sur le littoral, on utilise habituellement deux grands types de modèles. Le premier type est déterministe (Malvarez et Cooper, 2000) et repose sur un postulat souvent vérifié : le matériau qui compose le littoral se déplace proportionnellement à l’énergie qu’il reçoit. Dans cette optique, si l’on connaît la direction (locale) des houles et leur intensité, on doit pouvoir prédire la direction et l’intensité de la dérive littorale, donc la forme des transits sédimentaires. On peut faire la même chose avec le vent (Meur-Férec et Ruz, 2002), avec la marée (etc.) et ensuite, tenter de calculer un mouvement global résultant. Ces modèles décrivent bien les comportements des littoraux dont les conditions de forçage (houles, vent, marées...) sont régulières, peu intenses et à condition qu’aucun événement original ne survienne.

25Un deuxième type de modèle (Southgate et al, 2003) fonctionne selon un parti pris non déterministe et simule bien mieux les changements sur des littoraux dont les forçages sont plus irréguliers. Il s’agit de modèles dits « de comportement », qui fixent les bornes à l’intérieur desquelles le littoral bouge, mais sans prédire exactement ni la nature ni l’intensité du mouvement.

26À partir des travaux d’Orford et al. (2002), un modèle de comportement a été construit et testé avec succès dans ses dimensions prédictives (Regnauld et al, 2004). Il fonctionne comme un diagramme des phases. Il quantifie trois éléments et les place sur trois axes orthogonaux. L’axe vertical mesure une quantité d’énergie, les deux axes horizontaux une quantité de matière (sédiment mobilisé) et une quantité d’espace (dite accommodation space) sur laquelle les processus (énergie) peuvent modeler le sédiment (matière) en forme littorale. Ces quantités sont calculées selon une formule du type Qt2-Qtl/Qt2. Qt1 est la quantité au début de la période de mesure, Qt2 à la fin. S’il y a augmentation, le quotient est positif, s’il y a diminution, il est négatif. Les valeurs absolues varient autour de 1 et l’unité indique une stabilité sans changement (figure 6).

figure 6. Schéma de principe d’un modèle de comportement pour décrire les changements morphologiques sur un littoral

figure 6. Schéma de principe d’un modèle de comportement pour décrire les changements morphologiques sur un littoral

27Les trois axes représentent les quantités d’espace (accommodation space) de sédiment et d’énergie disponible. Au temps Tl, par exemple en été, la forme littorale (un tombolo, une barrière...) concentre un certain volume de matière, reçoit une certaine quantité d’énergie et occupe une certaine surface. Dans un régime d’accumulation, comme c’est souvent le cas aux îles Falkland, au temps T2, par exemple en hiver, la forme a stocké plus de sédiment et occupe une surface plus grande parce que l’énergie moyenne qu’elle reçoit est plus importante. Le changement annuel correspond plus ou moins à l’espace des phases compris entre Tl et T2. Cependant, en cas de forte tempête, la capacité de résilience de la forme est dépassée et elle se situe alors en Te. Un « excès » d’énergie a dispersé du sédiment en mer au lieu de le stocker sur la plage. Sur l’axe « énergie », Te est supérieur à T2, sur l’axe « sédiment », Te est inférieur à T2. De ce fait, à surface égale (pas de changement de coordonnée sur l’axe « espace »), il y a moins de matière et la forme est en danger d’être rompue si la prochaine tempête survient avant que le stock sédimentaire ne soit reconstitué (c’est-à-dire revenu entre Tl et T2).

28Le modèle définit donc, mesure après mesure, un espace des phases en 3D qui est celui à l’intérieur duquel le système littoral étudié se trouve. Il s’agit d’un espace similaire à un attracteur étrange bien que le système ne soit pas nécessairement chaotique. Le système est donc à la fois en « équilibre borné » à l’intérieur de situations extrêmes et en continuel mouvement à l’intérieur de ces bornes. Le changement est donc intrinsèque au fonctionnement et c’est en cela que le modèle est bien un modèle de comportement.

29Sur ce type de diagramme, on peut placer les données spécifiques à chaque population nicheuse. Il est en effet possible de considérer que, pour l’avifaune, l’énergie nécessaire est climatique : il s’agit du vent et de la température du sol. L’espace nécessaire est l’étendue, la surface utile à la colonie. La quantité de matière nécessaire est celle qui est utilisée pour la construction du nid. En suivant ces lignes directrices, les figures suivantes (7 à 9) exposent comment les changements environnementaux impliqués par les stratégies de nidification de trois espèces de pingouins peuvent être modélisés.

30Un pingouin qui construit un nid avec les horizons A et B du sol (Eudyptes chrysocomé) peut utiliser plusieurs fois de suite le même emplacement, tant qu’il reste du sol. Il utilise une ressource in situ durant plusieurs années et ne change d’emplacement que lorsque la roche est à l’affleurement parce que tout le reste a été dépensé. Son accommodation space est, à l’échelle interannuelle, fixe. Cependant, une fois que tout le sol a été érodé, l’emplacement est définitivement perdu (figure 7) et ne peut se reconstituer que sur de très longues décennies.

figure 7. Diagramme des phases pour une population de Eudyptes chrysocomé (rockhoppers)

figure 7. Diagramme des phases pour une population de Eudyptes chrysocomé (rockhoppers)

31Leur technique de construction de nid repose sur le creusement du sol disponible in situ, qu’il s’agisse d’horizons A ou B ou même, parfois, de lithosol. Les nids ont 2 à 3 cm de profondeur. Ils peuvent donc être réutilisés d’année en année au prix d’un léger surcreusement annuel. Les colonies de rockhoppers occupent donc les mêmes sites vingt (ou vingt-cinq) ans d’affilée, tant que toute matière meuble n’a pas été enlevée. Une fois que toute matière meuble a disparu (passage de T20 à T21), le site est réduit à un affleurement de quartzite (ou de grès) et ne peut plus localiser de nids.

32Inversement, une espèce qui épuise, pour son nid, la totalité de la végétation locale (le Pygoscelis papua) doit disposer, année après année, de nouveaux matériaux au prix d’un changement annuel de lieu. À l’échelle interannuelle, c’est un fort consommateur d’espace. Mais, à l’échelle décennale, il peut tourner sur quelques sites qu’il occupe tour à tour.

figure 8. Diagramme des phases pour une population de Pygoscelis papua (gentoos)

figure 8. Diagramme des phases pour une population de Pygoscelis papua (gentoos)

33Leur technique de construction de nid repose sur l’enchevêtrement de brindilles d’Empetrum rubrum qu’ils arrachent avec leurs racines. La couverture végétale étant détruite après leurs nidifications, ils « migrent », l’année suivante, vers un emplacement voisin et ainsi de suite. Au bout de quatre à cinq ans, ils peuvent réoccuper le même emplacement qui a eu le temps de se reconstituer.

34Une espèce comme le Spheniscus magellanicus creuse des terriers. D’une année à l’autre, les mêmes terriers sont réoccupés. S’ils s’écroulent, il suffit de les recreuser. Souvent ces terriers sont creusés dans une dune dont le sable, bien drainé, élimine l’humidité et dont les Poa flabellata assurent un topo-climat tempéré. Chaque année la dune engraisse avec les apports éoliens. Un site unique et localisé (par exemple la péninsule est de l’île Sea Lion, ou le tombolo de l’île Carcass) peut donc, d’année en année, accueillir une population croissante. Les terriers sont plus proches les uns des autres mais creusés plus profonds. Un terrier unique peut se diviser en deux branches et accueillir deux couples. Si aucun événement brutal n’intervient, la population peut croître sans consommer, en surface, d’espace parce que l’espace qu’elle consomme est en profondeur. Cependant, l’introduction de prédateurs comme les rats détruit rapidement la colonie (figure 9).

figure 9. Diagramme des phases pour une population de Speniscus magellanicus (jackass)

figure 9. Diagramme des phases pour une population de Speniscus magellanicus (jackass)

35Leurs nids sont des terriers, creusés dans du sédiment meuble et sec. Quand la population augmente (T1 à Tn), ils creusent des terriers plus profonds et peuvent arriver à des densités de 100 nids à l’hectare. L’espace est utilisé en 3D et la limite principale à la densification est plus souvent atteinte quand des prédateurs terrestres (les rats) dévastent une colonie (Tr) que lorsque l’espace disponible est saturé.

36Les diagrammes précédents décrivent des stratégies différentes d’utilisation de l’espace et leur évolution au cours du temps. Il est intéressant de comprendre en quoi ces stratégies permettent aux populations d’oiseaux d’utiliser au mieux l’espace littoral pour se développer. Des comptages réalisés depuis les années 1990 par les responsables locaux de la protection (Falkland Conservation Monitoring Group, Woods et Woods, 1997 ; Stange, 1992) font état d’une diminution régulière du nombre des gentoos (près de 3 % en moins par an), alors que les effectifs de jackass varient considérablement d’une île à l’autre et que les rockhoppers croissent régulièrement. Une partie de ces fluctuations viennent des variations de la nourriture disponible, mais ces trois espèces ont à peu près les mêmes exigences alimentaires (10 % de leurs proies seulement sont des poissons et mollusques commercialement pêchés) et ne réagissent pas semblablement aux fluctuations du stock alimentaire. Une partie de l’explication est trouvée dans les variations de l’espace disponible pour mener à bien la nidification.

37Lorsqu’ils cherchent un nouvel emplacement pour leur colonie, les gentoos parcourent un espace considérable et s’aventurent jusqu’à 3 km dans les terres. Ils ne s’installent sur un emplacement que s’ils n’ont pas été dérangés durant toutes leurs explorations. Cela implique que la place nécessaire est, en fait, largement plus vaste que celle qui est effectivement utilisée : les pérégrinations ont pour but de s’assurer qu’il n’y a pas de dérangements dans un périmètre vaste autour de la colonie. Sur certaines îles, les colonies de gentoos disposent de l’espace nécessaire pour changer chaque année de site. L’île de Pebble compte quatre habitants au moment où les gentoos recherchent leur nouvel emplacement. Sur d’autres (Sea Lion en particulier, mais aussi West Falkland) qui sont des lieux plus humanisés, les gentoos souffrent considérablement de dérangements durant leurs explorations et s’installent chaque année sur des espaces plus petits que les précédents, à l’intérieur d’un périmètre restreint. Les rockhoppers occupent les mêmes sites chaque année et n’ont pas de stratégie d’exploration préalable. Ils peuvent plus facilement cohabiter avec des activités humaines voisines. Les jackass semblent un cas à part puisque certaines colonies déclinent (sur les sites les plus fréquentés d’East Falkland) mais que d’autres augmentent considérablement malgré la fréquentation, par exemple sur West Falkland. Il semble que, pour cette espèce, le régime alimentaire varie considérablement d’une colonie à l’autre et que la disponibilité en espace ne joue pas un très grand rôle en comparaison.

Changement, mobilité, adaptation : quels enjeux pour la réflexion géographique ?

38L’exemple des îles Falkland est très local mais il pose des questions épistémologiques importantes : comment la géographie physique, soucieuse d’une compréhension spatiale du fonctionnement des milieux, doit-elle penser la notion de changement ?

39L’étude du littoral convainc assez vite que le changement de forme, de dynamique, est une condition de l’existence des milieux littoraux. Schématiquement, un littoral, c’est une masse de sédiment qui dissipe l’énergie qu’elle reçoit en se déformant, ce que les notions de buffer et de résilience expriment bien en anglais (en français les termes de « tampon » et d’« élasticité » ne sont que des traductions provisoires et discutées). Il ne peut pas exister de littoral qui ne change pas (sinon un littoral artificiellement durci pour les besoins légitimes d’un usage portuaire par exemple). Si l’on s’intéresse à un littoral « naturel » et que l’on constate que le fonctionnement du système implique le changement, en quoi le changement est-il symptôme de quelque chose ? Paradoxalement, il ne signifie rien d’autre qu’un état stable du comportement du système (Trugdill et Roy, 2003) ! On peut le considérer comme une variabilité morphologique intrinsèque au système.

40Quand le système subit une évolution (sous l’action d’une montée du niveau marin par exemple, O’Hare et al, 2005), c’est l’ensemble de son fonctionnement qui évolue, c’est donc le type de changement, de variabilité qui change aussi.

41Ce que les géographes physiciens et littoralistes peuvent apporter comme élément à une réflexion globale est que ce changement a une dimension spatiale et que l’espace, loin d’être un simple support, est un agent essentiel dans la construction d’un système environnemental. La notion importante devient alors celle d’accommodation space (encore un concept anglo-saxon qui n’a pas de traduction très claire en français). L’espace nécessaire au fonctionnement d’un système ne se réduit pas à la surface qu’il occupe effectivement, mais comprend l’espace nécessaire à son évolution et à la variabilité spatiale de son fonctionnement futur. Comme les conditions climatiques (et le niveau marin) changent, il est évident que la quantité d’énergie disponible (houles, vent...) change aussi. Automatiquement, la masse de sédiment (plage, dunes...) qui dissipe cette énergie va changer et de forme et de place et de mouvement... Aux Falkland, il n’y a presque pas d’habitants. Les changements d’espaces nécessaires aux oiseaux comme aux dunes se font sans problèmes graves. Sur un littoral bordant un territoire plus humanisé, comment établir les réserves d’espaces nécessaires pour accommoder un changement climatique encore mal quantifié ? Comment prédire les conséquences spatiales des changements énergétiques ?

42Le champ scientifique qui s’ouvre alors à la géographie physique pour penser le changement est celui de la modélisation prédictive de la variabilité spatiale interne au système environnemental sous le forçage majeur du changement climatique.

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Table des illustrations

Titre figure 1. Les principales îles de l’archipel des Falkland et bloc-diagramme de West Falkland (la coupe AB correspond à la figure 3)
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Titre figure 2. Principales étapes tectoniques expliquant le relief actuel des Falkland
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Titre figure 3. Coupe au travers de West Falkland (localisation sur figure 1). Les dépôts successifs ne sont pas conformes
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Titre figure 4. Structure de l’île Carcass et répartition des principales formes littorales
Légende 1 : Sommet (altitude en pieds) ; 2 : Limite entre les grès et les quartzites, qui sont représentés par (1, grès) et (2, quartzites) sur la colonne stratigraphique entre les coupes, la partie supérieure des quartzites (en hachures) étant, localement, particulièrement dure ; 3 : Plages de sable ; 4 : Plage de galets ; 5 : Dunes recouvertes de végétation (Poa flabellata) ; 6 : Falaise vive inférieure à 10 m ; 7 : Falaise vive supérieure à 10 m ; 8 : Platier rocheux (surface d’abrasion marine recouverte de sédiments fins à moyens).
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Titre figure 5. Île de Sea Lion
Légende 1 : Toundra et tourbières, occupées principalement par des oies (Chloephaga picta et rubidiceps). 2 : Plages de sables marins, localisant quelques nids de laridés (Larus scoresbii). 3 : Sables éoliens avec terriers de Spheniscus magellanicus, et nids de charadriidés (Charadriius falklandicus). Localement, présence de pétrels géants (Macronectes giganteus). 4 : Plage de galets (et plages de tempêtes) avec nids de sternes (Sterna hirundinacea). 5 : Pelouse de Poa flabellata avec de nombreuses espèces (Spheniscus magellanicus, passereaux, oies). 6 : Falaise basse (inf. 10 m) avec Phalacrocoraxmagellanicus. 7 : Falaise haute, avec au sommet Eudyptes chrisocome, Phalacrocorax albiventer, et, sur le versant des rapaces tels que Phalcobuenus australis. 8 : Platier rocheux avec nids de Chloephaga hybrida, Haematopus leucopodus. 9 : Colonie mêlant Eudyptes chrysocome et Phalacrocorax albiventer en 2006.10 : Colonies abandonnées (a) ou occupées (b) de Pygoscelispapua.
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Titre figure 6. Schéma de principe d’un modèle de comportement pour décrire les changements morphologiques sur un littoral
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Titre figure 7. Diagramme des phases pour une population de Eudyptes chrysocomé (rockhoppers)
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Titre figure 8. Diagramme des phases pour une population de Pygoscelis papua (gentoos)
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Titre figure 9. Diagramme des phases pour une population de Speniscus magellanicus (jackass)
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© Éditions de la Sorbonne, 2009

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