Les écosystèmes de montagne sont complexes, dynamiques et exceptionnellement fragiles. Nous commençons seulement à comprendre l'écologie fonctionnelle des écosystèmes de montagne, mais les recherches internationales suggèrent déjà que la modification des communautés d'espèces sera préjudiciable à l'environnement, à la biodiversité et donc à un élément essentiel du système de soutien de la vie sur Terre. Les écosystèmes de montagne étant très sensibles au changement global, ils sont considérés comme des sentinelles du changement. Le changement climatique modifie et continuera à modifier l'occurrence des événements extrêmes, la quantité de précipitations (pluie et neige), ainsi que les cycles de gel et de dégel, avec des impacts sur le début de la fonte des neiges (et donc la durée de la saison de croissance) et les températures de l'eau, aggravant les impacts de pratiques d'utilisation des terres inappropriées. Le changement planétaire, avec toutes les différentes pressions décrites ci-dessus, provoque des déséquilibres dans le fonctionnement des écosystèmes de montagne, qui entraînent des modifications des processus biologiques, biochimiques et chimiques vitaux, réduisant de manière critique la santé des écosystèmes avec des répercussions sur la santé animale et humaine. Comme la biodiversité des montagnes est à la base du fonctionnement des écosystèmes et de la fourniture de services écosystémiques, les changements dans les montagnes auront des répercussions considérables sur la société humaine.
Après le début de la révolution industrielle et l'utilisation de l'énergie fossile, l'homme peut incontestablement être considéré comme un agent géologique majeur et un vecteur de pathogènes à l'échelle mondiale. En raison de l'augmentation des activités humaines au cours des 300 dernières années, l'impact humain est devenu une force au moins aussi importante que les processus naturels, marquant ainsi l'ère géologique de l'Anthropocène. Les montagnes sont un élément essentiel du système mondial de maintien de la vie. Elles se caractérisent par un paysage accidenté et hétérogène, avec des conditions environnementales qui changent rapidement, offrant une myriade de niches écologiques sur des échelles spatiales relativement petites. Bien que les espèces montagnardes soient bien adaptées à la vie dans des conditions extrêmes, elles sont très vulnérables aux menaces que l'homme fait peser sur les écosystèmes. Les montagnes couvrent une grande partie de la surface terrestre de la Terre. Elles abritent environ un tiers de la diversité des espèces terrestres et représentent la moitié des 34 points chauds de la biodiversité mondiale. Néanmoins, même dans les zones reculées, l'impact de l'homme est fort, car les montagnes font partie des systèmes socio-écologiques mondiaux qui ont été façonnés par des forces géologiques et par les activités humaines.
En général, les gens n'ont pas conscience des menaces qui pèsent sur les écosystèmes de montagne et des services que les montagnes rendent à l'humanité. Les écosystèmes de montagne séquestrent le CO2, purifient l'eau et l'air, régulent le climat, fournissent des ressources biomédicales et régulent les inondations. Les montagnes assurent également les moyens de subsistance de plus de la moitié de l'humanité. Tous ces biens et services sont fournis par les écosystèmes de montagne grâce à des processus complexes qui sont maintenus par des communautés d'espèces interagissant entre elles et avec l'environnement abiotique. Ces communautés de montagne sont constituées de microbes procaryotes et eucaryotes, d'espèces de zooplancton, de plantes ligneuses et non ligneuses, ainsi que d'invertébrés et de vertébrés. En détruisant, reconstruisant, modifiant et façonnant l'environnement, ces espèces produisent de la matière organique et de l'oxygène et fixent le CO2.
Avec l'augmentation de l'altitude, les climats montagnards deviennent plus extrêmes, offrant un habitat à moins d'espèces. Les redondances des systèmes (c'est-à-dire des espèces différentes ayant des fonctions similaires), disponibles dans les écosystèmes de basse altitude, sont de plus en plus rares dans les écosystèmes de montagne. Ces redondances assurent généralement la stabilité des écosystèmes. L'absence de ces redondances rend les écosystèmes de montagne particulièrement vulnérables aux impacts du changement global. Cependant, le changement climatique constitue à lui seul une menace multiple pour les montagnes. En outre, les interactions avec les développements socioculturels, économiques et politiques, tels que l'exploitation des montagnes, par exemple pour le bois, la production alimentaire, y compris le poisson et le bétail, le tourisme et l'hydroélectricité, exacerbent ces menaces, ce qui nécessite une prise en compte urgente par les décideurs politiques.
Menace 1 : Changement climatique
Le changement climatique va accroître l'imprévisibilité des régimes de précipitations. D'une manière générale, on s'attend à ce que la disponibilité de l'eau diminue à l'avenir en raison de la diminution des capacités de stockage de l'eau dans les zones couvertes de glaciers et de l'augmentation des débits d'eau excédentaire pendant les périodes de précipitations extrêmes et de fonte. Ces changements mettront en péril le rôle des montagnes en tant que châteaux d'eau mondiaux et l'approvisionnement en eau potable de milliards de personnes.
Menace 2 : Acidification et pollution
Le piégeage des polluants atmosphériques organiques et inorganiques est prononcé en haute altitude et peut prendre la forme de dépôts secs et humides d'aérosols à la surface du sol. Les principales catégories de polluants atmosphériques transférés aux écosystèmes d'eau douce en montagne sont les oxydes d'azote et de soufre, les éléments traces, les polluants organiques et synthétiques, y compris les pesticides d'usage courant et anciens, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les composés perturbateurs endocriniens (PCE) et les polychlorobiphényles (PCB) ou les microplastiques. Ces composés sont introduits dans l'atmosphère par évaporation, ou en se liant à des particules suffisamment légères pour être transportées par le vent dans les montagnes.
En montagne, l'acidification se produit par les émissions atmosphériques d'azote et de soufre, en synergie avec le changement climatique. L'acidification aura également des conséquences sur la biodiversité, les réseaux trophiques, et entraînera des effets en cascade sur l'ensemble des écosystèmes de montagne. Outre le transport atmosphérique de micropolluants, les activités humaines locales telles que l'exploitation minière et forestière, l'agriculture, le pastoralisme et le tourisme sont les principales sources de pollution. L'introduction de nouveaux polluants et les modifications de la mobilisation des polluants dues au changement climatique peuvent remettre en cause la santé des écosystèmes de montagne et accroître la vulnérabilité des espèces d'eau douce et des humains aux agents pathogènes, augmentant ainsi les risques sanitaires.
Menace 3 : changements dans la végétation
La végétation actuelle des montagnes est largement façonnée par l'utilisation historique et actuelle des terres, le degré d'influence dépendant principalement de l'accessibilité de la zone. La végétation et les changements se produisent par une modification de la couverture terrestre, par l'intensification ou l'extensification des pratiques d'utilisation des terres existantes (Niedertscheider et al., 2017). La plupart de ces changements sont induits par les activités pastorales, comme le pâturage du bétail, qui est la principale activité agricole dans la plupart des montagnes. Une activité illégale liée au pastoralisme est le défrichage et le brûlage pour éviter l'expansion des zones forestières. L'intensité et la fréquence des défrichements augmentent avec la pression pastorale. D'autres changements dans l'utilisation des terres comprennent l'exploitation des peuplements forestiers, le boisement, la repousse de la végétation sur les terres abandonnées. Tous ces changements interviennent en profondeur dans l'écosystème existant, altérant et menaçant les processus sous-jacents et les services écosystémiques associés. Une tendance émergente en matière d'utilisation des terres est l'impact croissant du tourisme sur les écosystèmes, où des dommages peuvent être causés à la végétation et qui joue un rôle croissant dans les régions de montagne.
Menace 4 : Activités touristiques
Le tourisme est également à l'origine de l'empoissonnement de lacs naturellement dépourvus de poissons. L'empoissonnement des lacs de montagne à des fins de subsistance est pratiqué depuis le Néolithique, par le biais de translocations de poissons provenant de lacs et de rivières proches. Cependant, avant 1950, ces introductions avaient une portée géographique limitée et leurs impacts étaient plutôt locaux. Depuis 1950, les introductions de poissons ont augmenté de façon spectaculaire en raison de la popularité croissante de la pêche récréative à la ligne, tant dans les grands lacs que dans les lacs relativement petits et dans les zones humides adjacentes. Soutenus par des campagnes d'empoissonnement institutionnelles et des translocations non autorisées par des pêcheurs à la ligne, les poissons se sont rapidement répandus dans les étangs profonds et les lacs de montagne de toutes tailles, ainsi que dans tous les habitats colonisables en aval, avec une longue liste d'impacts négatifs : i) déclin/élimination des espèces indigènes (par ex, invertébrés et amphibiens) ; ii) effets en cascade dans le réseau trophique, affectant la qualité chimique/microbiologique des eaux, et les liens écologiques avec les habitats terrestres environnants ; iii) impacts tels que la prédation, la compétition, la transmission d'agents pathogènes et l'hybridation sur les poissons indigènes habitant les habitats en aval, et iv) nouvelles introductions collatérales de poissons utilisés comme appâts vivants. Par conséquent, l'empoissonnement des lacs de montagne est particulièrement préjudiciable à la qualité de l'eau et à la biodiversité, d'autant plus qu'aujourd'hui, presque tous ces écosystèmes sont touchés, y compris les grands lacs, les petits lacs, les étangs, les ruisseaux de liaison et leurs zones humides de montagne adjacentes.
Menace 5: le captage de l'eau
La plupart des fonds de vallée ont été fortement modifiés par les activités humaines qui ont un impact sur les systèmes d'eau douce. Ces activités comprennent le drainage des terres, le dragage, la protection contre les inondations, le prélèvement d'eau pour les centrales hydroélectriques, le transfert d'eau entre bassins, la construction de barrages pour créer des réservoirs et le creusement de nouveaux canaux pour la navigation. En montagne, les prélèvements d'eau ont atteint des niveaux excessifs. Les interventions hydrologiques comprennent les barrages (hydroélectriques), les pipelines et les canaux de dérivation, les étangs agricoles, les réservoirs d'irrigation et de neige de culture, les carrières, les prélèvements d'eau et les modifications du régime d'écoulement. Les prélèvements d'eau, conjugués aux changements climatiques dans les régimes hydrologiques, entraîneront un assèchement progressif des écosystèmes aquatiques de montagne, ce qui provoquera probablement des pénuries d'eau massives dans les villes qui dépendent de l'eau potable provenant des montagnes. La désertification de ces écosystèmes sera également préjudiciable à la biodiversité unique des montagnes, entraînant une dégradation irréversible de ces écosystèmes sensibles, si aucune ou trop peu d'actions pour leur préservation ne sont mises en place immédiatement.
Menace 6 : Introduction d'agents pathogènes
Les agents pathogènes, et autres micro-organismes, peuvent être facilement introduits en montagne par le pastoralisme, le tourisme ou la dérive du vent. Cependant, nous ignorons encore largement comment la complexité de l'environnement abiotique et biotique des écosystèmes de montagne influence les interactions microbes-espèces bénéfiques, les interactions hôtes-pathogènes et les risques sanitaires pour la population humaine. En particulier, les champignons et les bactéries dotés de spores résistantes en aérosol sont capables de transporter sur de longues distances des poussières, par exemple. La dispersion de la poussière à l'échelle mondiale est un phénomène naturel, mais le réchauffement de la planète et les changements dans les pratiques d'utilisation des sols (par exemple, la déforestation et le surpâturage) ont accéléré la désertification dans de nombreuses régions, entraînant une dispersion accrue de la poussière, même dans des endroits reculés. Dans un contexte de montagne, cela pourrait signifier que les ressources en eau potable diminuent à un rythme beaucoup plus rapide que ce qui est prévu actuellement.
Risques
Les effets négatifs sur la biodiversité des montagnes menacent l'intégrité et le fonctionnement des écosystèmes, et donc aussi les multiples services écosystémiques que les montagnes fournissent aux communautés locales, aux populations en aval et aux parties prenantes locales, y compris les touristes. La capacité des écosystèmes de montagne à fournir des services écosystémiques se détériore en raison de la perte de biodiversité due au changement climatique. En outre, avec le recul des glaciers et le dégel du pergélisol, la diminution de la stabilité de la surface terrestre entraîne une augmentation des risques sous la forme de glissements de terrain et d'éboulements, ce qui accroît les risques pour la faune, les touristes et le bétail. Les inondations par débordement de lacs glaciaires peuvent également s'intensifier en raison du recul des glaciers et de la formation de lacs glaciaires, avec des conséquences potentiellement dévastatrices pour les populations en aval.
Options
L'humanité dispose d'un large éventail d'options pour atténuer les effets de l'activité humaine sur les montagnes et pour modifier la trajectoire actuelle, car l'humanité est au cœur de tout cela. Tous les acteurs concernés doivent coordonner leurs efforts dans le cadre de collaborations étendues afin de mettre en place les mesures de conservation nécessaires : dans les zones de montagne bénéficiant d'un statut de protection, la politique de conservation doit être renforcée ; pour les zones de montagne ne bénéficiant pas d'un statut de protection, l'évaluation de leur statut, de leur importance et de leurs perspectives d'avenir doit être utilisée pour donner la priorité (i) aux mesures de protection, (ii) aux réévaluations des impacts des activités touristiques et pastorales, (iii) à l'évaluation de la gestion durable des ressources naturelles, et (iv) au développement de systèmes d'alerte précoce de la dégradation des écosystèmes et de la perte de biodiversité. Ces mesures pourront alors informer sur les trajectoires vers des résultats néfastes (émergence de pathogènes, services écosystémiques). Les acteurs de la montagne étant nombreux, il est urgent de mettre en place des réseaux et des mécanismes de coordination régionaux, et de développer une vaste stratégie de communication pour sensibiliser aux menaces qui pèsent sur les montagnes et à leurs conséquences complexes et de grande ampleur. Ces différents aspects doivent être inclus dans des plans de gestion globale des écosystèmes, en tenant compte du contexte cumulatif et hiérarchique des régimes de perturbation, afin de prévenir les réductions de la variabilité écologique et de la résilience des écosystèmes, en particulier dans les zones plus sensibles aux grandes perturbations, comme les montagnes.
Ce n'est que si nous maintenons une résilience élevée de l'écosystème que nous serons en mesure de préserver le fonctionnement et les services écosystémiques. Les menaces qui pèsent sur les montagnes sont nombreuses et les répercussions sur l'humanité exigent la conservation et la restauration des écosystèmes de montagne, car ils constituent un élément essentiel et très sensible du système mondial de maintien de la vie.