Revue De Géographie Alpine, 103-2

Journal of Alpine Research | Revue de géographie alpine

103-2 | 2015 Impact du changement climatique sur les dynamiques des milieux montagnards Impact of climate change on mountain environment dynamics

Édition électronique URL : http://journals.openedition.org/rga/2805 DOI : 10.4000/rga.2805 ISSN : 1760-7426

Éditeur Association pour la diffusion de la recherche alpine

Référence électronique Journal of Alpine Research | Revue de géographie alpine, 103-2 | 2015, « Impact du changement climatique sur les dynamiques des milieux montagnards » [En ligne], mis en ligne le 07 septembre 2015, consulté le 06 mai 2019. URL : http://journals.openedition.org/rga/2805 ; DOI:10.4000/rga.2805

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SOMMAIRE

Impact du changement climatique sur les dynamiques des milieux montagnards Une introduction Monique Fort

Impact of climate change on mountain environment dynamics An introduction Monique Fort

Changements climatiques et risques naturels dans les Alpes Impacts observés et potentiels sur les systèmes physiques et socio-économiques Benjamin Einhorn, Nicolas Eckert, Christophe Chaix, Ludovic Ravanel, Philip Deline, Marie Gardent, Vincent Boudières, Didier Richard, Jean-Marc Vengeon, Gérald Giraud et Philippe Schoeneich

Climate change and natural hazards in the Alps Observed and potential impacts on physical and socio-economic systems Benjamin Einhorn, Nicolas Eckert, Christophe Chaix, Ludovic Ravanel, Philip Deline, Marie Gardent, Vincent Boudières, Didier Richard, Jean-Marc Vengeon, Gérald Giraud et Philippe Schoeneich

Le permafrost de montagne et les processus géomorphologiques associés : évolutions récentes dans les Alpes françaises Xavier Bodin, Philippe Schoeneich, Philip Deline, Ludovic Ravanel, Florence Magnin, Jean-Michel Krysiecki et Thomas Echelard

Mountain permafrost and associated geomorphological processes: recent changes in the French Alps Xavier Bodin, Philippe Schoeneich, Philip Deline, Ludovic Ravanel, Florence Magnin, Jean-Michel Krysiecki et Thomas Echelard

Evaluation du risque de déstabilisation des infrastructures de haute montagne engendré par le réchauffement climatique dans les Alpes françaises Pierre-Allain Duvillard, Ludovic Ravanel et Philip Deline

Risk assessment of infrastructure destabilisation due to global warming in the high French Alps Pierre-Allain Duvillard, Ludovic Ravanel et Philip Deline

Stratégies d’adaptation des producteurs du Safran de Taliouine (Maroc) face au changement climatique Larbi Aziz et Widad Sadok

Strategies used by the saffron producers of Taliouine (Morocco) to adapt to climate change Larbi Aziz et Widad Sadok

La télédétection de la neige dans les Andes comme outil de prévision des débits des rivières du Cuyo Nicolas Delbart, Samuel Dunesme, Emilie Lavie, Malika Madelin et Régis Goma

Remote sensing of Andean mountain snow cover to forecast water discharge of Cuyo rivers Nicolas Delbart, Samuel Dunesme, Emilie Lavie, Malika Madelin et Régis Goma

Changement climatique et ressource en eau en Himalaya Enquêtes auprès de villageois dans quatre unités géographiques du bassin de la Koshi, Népal Joëlle Smadja, Olivia Aubriot, Ornella Puschiasis, Thierry Duplan, Juliette Grimaldi, Mickaël Hugonnet et Pauline Buchheit

Climate change and water resources in the Himalayas Field study in four geographic units of the Koshi basin, Nepal Joëlle Smadja, Olivia Aubriot, Ornella Puschiasis, Thierry Duplan, Juliette Grimaldi, Mickaël Hugonnet et Pauline Buchheit

Dynamique de la neige de culture dans les Alpes Françaises Contexte climatique et état des lieux Pierre Spandre, Hugues François, Samuel Morin et Emmanuelle George-Marcelpoil

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Snowmaking in the French Alps Climatic context, existing facilities and outlook Pierre Spandre, Hugues François, Samuel Morin et Emmanuelle George-Marcelpoil

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Impact du changement climatique sur les dynamiques des milieux montagnards Une introduction

Monique Fort

1 Les montagnes sont des écosystèmes spécifiques, caractérisés par une grande diversité et complexité (Messerli et Ives, 1997). Les gradients topographiques, climatiques et biologiques élevés se combinent à de forts contrastes saisonniers pour favoriser le déclenchement d’événements climatiques et géomorphologiques extrêmes, qui à leur tour peuvent fortement affecter les milieux écologiques et humains (Ives et Messerli, 1989 ; Price, 1999 ; Beniston, 2002 ; Viviroli et al., 2007 ; Huggel et al., 2010 ; Körner, 2013). Les populations de montagne ont des mode de vie très diversifiés : les activités rurales traditionnelles comme l’agriculture, le pâturage et l’exploitation forestière, coexistent avec l’extraction minière, la production d’hydroélectricité et l’industrie du tourisme (Beniston et al., 1996). Selon le contexte socio-économique et démographique de chaque pays, ces activités sont aujourd’hui soit en déclin soit en plein essor. En fait, si 12 % de la population mondiale vit dans les montagnes, elle vit en grande majorité dans les pays en développement marginalisés (physiquement et économiquement), de sorte que toute modification des conditions environnementales peut avoir un impact sur la pauvreté et la sécurité alimentaire (Kohler et al., 2014). Les montagnes jouent également un rôle important pour leurs piémonts : elles sont de véritables « châteaux d’eau » (Liniger et al., 1998 ; Viviroli et al., 2007) qui stockent et restituent leur eau douce plus en aval, elles permettent aussi la production d’énergie par le biais d’un fort potentiel hydroélectrique (de Jong et al., 2009 ; Viviroli et al., 2011 ; Beniston et Stoffel, 2013). Mais les milieux de montagne sont « fragiles », ils peuvent être détruits par de nombreux facteurs tels que le déboisement, le surpâturage, la mise en culture de terres marginales, la progression de l’urbanisation, tous facteurs qui peuvent conduire à (1) la dégradation rapide de la biodiversité et des ressources en eau, et à (2) l’augmentation des risques naturels, et mettre ainsi les populations en danger.

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2 Les milieux de montagne sont particulièrement sensibles aux changements climatiques (Beniston, 2003, 2005). Ils figurent parmi les écosystèmes les plus sérieusement et rapidement touchés : ils peuvent être affectés par des changements de température et du régime des précipitations à toutes les échelles (Zemp et al., 2009). Neige et glace sont les principaux paramètres de contrôle du cycle hydrologique, en particulier des écoulements saisonniers, et peuvent influer sur la globalité du géosystème (roches, sols, végétation, débits de rivières...). Avec le changement climatique, la disponibilité en eau risque d’être réduite, avec des conséquences qui se feront sentir bien au-delà des régions de montagne (Lutz et Immerzeel, 2013). De même, le changement climatique est susceptible de provoquer davantage de catastrophes naturelles ou économiques, d’autant plus que dans de nombreuses zones de montagne, les niveaux de pauvreté sont plus élevés et l’insuffisance alimentaire plus répandue que dans les basses terres (Ives et Messerli, 1989 ; Kohler et al., 2014) .

3 Cependant l’évaluation des impacts potentiels des changements environnementaux n’est pas chose facile en raison de la complexité et de la diversité des systèmes de montagne, et de la variabilité intra et interannuelle naturelle des paramètres climatiques, qui font que la nature exacte du changement climatique est très difficile à prouver (Immerzeel et al., 2010 ; Salzmann et al., 2014). En effet, toute prédiction de l’évolution future du climat repose à la fois sur un vaste réseau de stations météorologiques et sur les résultats de modélisations à partir de données satellitaires, et les tendances ne peuvent être réellement dégagées qu’à l’échelle de plusieurs décennies (Beniston, 2003 ; Immerzeel et al., 2009 ; Nolin, 2010).

4 Ce numéro est consacré à l' « impact du changement climatique sur les dynamiques des milieux montagnards », et met l’accent sur les indicateurs et les perceptions du changement climatique aux échelles locales et régionales. Il a l’ambition d’apporter quelques réponses aux interrogations suivantes : 1. Quelles sont les différentes méthodes pour évaluer les changements climatiques ? Quelles sont les plus accessibles et les mieux intégrées ? 2. Sur le terrain, quels sont les meilleurs indicateurs du changement climatique ? Comment différencier les impacts causés par le changement climatique s.s. de ceux liés à un changement d’utilisation du sol ? 3. Les populations de montagne perçoivent-elles à l’échelle locale certains indices de changement climatique (température, précipitations, saisonnalité, événements extrêmes) ? Se sentent-elles menacées ? 4. Comment les décideurs concilient-ils les enjeux socio-économiques (stations de ski, approvisionnement en eau, etc.) avec des données sur le changement climatique et son évolution à moyen terme (2050) ?

5 Ce numéro comprend sept contributions, qui englobent une grande variété d’approches méthodologiques et de thèmes appliqués à différents systèmes de montagne appartenant à quatre continents, avec une place privilégiée donnée aux Alpes françaises.

6 La première contribution de Einhorn et al. donne un aperçu des résultats obtenus au cours de la période 2007-2013 par les projets de recherche, de coopération et de capitalisation sur le changement climatique. Cet article est principalement un inventaire des changements observés et projetés par les modèles climatiques, au niveau de la dynamique de la cryosphère et des risques naturels associés et prévisibles (inondations, coulées de débris, glissements de terrain, éboulements). Les auteurs

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examinent les bases de données existantes sur le changement climatique et les risques naturels à différents niveaux (international, européen et français), en insistant sur les différents observatoires et plates-formes développés par les opérateurs scientifiques et techniques à l’échelle des Alpes européennes. Certains impacts socio-économiques importants sont également mentionnés, pour inciter les parties prenantes et les décideurs à anticiper et à s’adapter à ces nouvelles situations prévisibles.

7 Les deux contributions suivantes traitent de pergélisol (glace de sol permanente). En haute altitude, le pergélisol, aussi nommé permafrost, un élément majeur de la cryosphère de montagne dont l’existence est mise en évidence par des glaciers suspendus et des glaciers rocheux, est un bon indicateur du changement climatique. Toute évolution des paramètres du pergélisol (température, superficie) peut engendrer de nouveaux risques pour les populations de montagne proches, les infrastructures et les territoires (Haeberli et Beniston, 1998 ; Huggel et al., 2010 ; Haeberli, 2013) .

8 Dans leur étude, Bodin et al. proposent une synthèse sur l’état actuel du pergélisol de montagne dans les Alpes françaises et son évolution récente. Ils font le bilan des recherches qui ont été effectuées au cours des dix dernières années dans le cadre de PermaFRANCE, un réseau de recherche mis en place pour suivre l’évolution à long terme du pergélisol. Les mesures de température ont été à la fois effectuées en surface (capteurs) et en sub-surface (forages). Les résultats préliminaires obtenus pour les cinq dernières années montrent une tendance claire de la hausse des températures, en cohérence avec les données recueillies sur d’autres forages alpins. Puis les auteurs évoquent quelques processus géomorphologiques dangereux qui peuvent se produire en réponse au réchauffement du pergélisol : augmentation de l’activité des chutes de pierres dans le massif du Mont-Blanc, augmentation de la vitesse des glaciers rocheux tels celui du Bérard dans le massif de la Vanoise, ces dynamiques extrêmes étant corrélées à des anomalies météorologiques, hydrologiques et nivologiques. Dans leur conclusion, les auteurs insistent sur les conditions de stabilité des pentes alpines, nettement modifiées par le réchauffement du pergélisol et les changements consécutifs de la teneur en glace ou eau contenues dans les terrains meubles. La compréhension et la prévision des impacts en termes de risques devraient tenir compte de la très grande variabilité des conditions locales, afin de répondre aux attentes de la société, en particulier à celles des gestionnaires des risques naturels.

9 Cette recommandation est prise au sérieux par Duvillard et al. qui se concentrent sur le risque de déstabilisation directe des infrastructures de haute montagne (refuges, téléphériques, etc.) engendré par le réchauffement climatique. Afin de caractériser les risques potentiels et évaluer la vulnérabilité de ces infrastructures susceptibles d’être menacées par la dégradation du pergélisol et/ou éventuellement touchées par le retrait des glaciers, les auteurs ont mené dans les Alpes françaises un recensement de toutes les infrastructures de haute montagne (n = 1 769). Pour chacune d’entre elles ils prennent en considération une série de facteurs (passifs ou actifs) caractérisant les aléas géomorphologiques à l’origine de l’instabilité des pentes. Ils incluent également le niveau potentiel de l’intensité des dommages à l’aide d’un indice de valeur (valeur à la fois financière et opérationnelle) afin de mieux estimer le degré de vulnérabilité. Enfin ils construisent un indice de risque de déstabilisation afin d’identifier et de classer les infrastructures à risque. Sur la base de tous ces paramètres, ils aboutissent à la conclusion que 10 % des infrastructures étudiées se caractérisent par un risque élevé de

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déstabilisation, un chiffre qui devrait sérieusement être pris en compte par les responsables de station et les décideurs politiques.

10 Outre la déstabilisation des pentes et la menace des infrastructures en raison de la hausse des températures, le changement climatique dans les montagnes a aussi des répercussions importantes sur l’hydrologie et peut menacer les populations vivant dans les zones de montagne et les plaines de piémont voisines. Les montagnes fournissent les ressources en eau nécessaires aux besoins domestiques, agricoles, industriels et touristiques, et toute modification de cette ressource (superficielle ou souterraine) peut affecter la quantité d’eau disponible et donc menacer toute activité économique basée sur cette ressource. Cela est d’autant plus vrai que les zones de montagne accueillent aujourd’hui des densités de population plus élevées que par le passé. Quatre articles illustrent la variété des usages de l’eau dans différents continents et différents contextes socio-économiques.

11 La disponibilité en l’eau est une question cruciale dans les montagnes où l’activité agricole reste la principale source de revenus économiques. Dans l’Anti-Atlas marocain, Aziz et Sadok montrent comment la production de safran, pilier majeur de l’économie locale, est une culture exigeante en eau qui est, en tant que telle, directement menacée par la variabilité du climat. Plus précisément sont en cause l’augmentation de la température générale de ces dernières décennies, qui limite la durée de la saison froide, et la diminution du volume de neige dans la montagne, cause du déficit hydrique observé, tendances qui pourraient réduire le bénéfice économique tiré de cette culture de rente emblématique. Afin de mieux évaluer la perception locale du changement climatique, les auteurs ont interrogé 60 agriculteurs (utilisation de questionnaires), et quelques acteurs (entretiens semi-structurés). Ils montrent comment, afin de minimiser les pertes de bénéfice liées au changement climatique, la population locale a développé des stratégies d’adaptation, en intégrant des connaissances « techniques» importées (par exemple, l’irrigation au goutte à goutte, ou des modifications du calendrier de plantation et d’irrigation) au savoir traditionnel hérité des générations passées (réhabilitation de vieux puits ou creusement de nouveaux puits).

12 La position des Andes argentines en situation d’abri par rapport aux flux d’ouest les rend particulièrement sensibles au changement climatique. Dans cette région aride (150-300 mm précipitations annuelles moyennes) étudiée par Delbart et al., la fonte des neiges annuelles est la principale source d’eau pour les rivières et la recharge des aquifères, et assure directement l’alimentation en eau de l’agriculture irriguée des oasis du piémont de la province de Mendoza. Là, l’augmentation de la population et la demande croissante en eau font que l’accès à la ressource en eau est devenu une priorité, ce qui nécessite une certaine anticipation. Les auteurs analysent le lien entre les variations saisonnières et interannuelles du débit des rivières mesuré en amont des premiers barrages construits sur les quatre rivières qui alimentent les périmètres irrigués. Afin de prévoir les débits moyens de rivières durant les mois de printemps et d’été, ils utilisent une méthode de télédétection basée sur des images de MODI10A2 (période 2001-2014). Malgré une trop courte période d’analyse pour conclure de façon significative sur un changement de régime, les auteurs montrent que les grandes différences dans les débits sont liées à la surface totale de la couverture de neige d’un bassin versant à l’autre, elle-même corrélée avec la dimension de chaque bassin versant. Ils montrent également que la surface mesurée de la couverture neigeuse observée en début de période de fonte des neiges influence directement le débit total

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des rivières. Finalement, cette analyse d’images se révèle pertinente pour prévoir plus de 60 % de la variance interannuelle du débit, et pourrait être une aide à la gestion des niveaux d’eau dans les réservoirs situés en amont des zones irriguées.

13 Smadja et al. s’intéressent à l’Himalaya, et plus particulièrement au bassin de la Koshi (Népal) dominé par l’Everest. Par opposition avec les nombreuses études basées sur la modélisation du climat, l’objectif des auteurs est de savoir si les populations ont noté des variations de disponibilité en eau qui auraient pu affecter leurs pratiques agricoles habituelles et si ils attribuent ces variations éventuelles à un changement climatique. Dans une approche tout à fait originale, à savoir « l’étude du changement climatique sans en parler », les auteurs tentent d’évaluer les impacts réels du changement climatique par rapport aux impacts d’une demande croissante de l’eau qui serait due à l’introduction de nouvelles techniques dans les pratiques agricoles, à de nouveaux modes de vie et au développement du tourisme (10 fois plus important qu’en 1980). A partir de nombreux entretiens menés sur quatre terrains représentatifs des différents milieux népalais, les auteurs ont trouvé des situations contrastées et des changements dans les pratiques sans lien évident avec le climat. Pourtant, leurs informations obtenues sur la neige, un paramètre qui a été mal mesuré et sous-estimé dans les simulations, montrent que les populations sont davantage touchées par les fluctuations de la pluviométrie que par la fonte des glaciers et du manteau neigeux. Les auteurs montrent que les groupes de population les plus susceptibles d’être affectés par les variations climatiques sont ceux qui vivent dans les hautes montagnes et les basses montagnes (où la longue saison sèche est souvent problématique), par rapport à ceux qui vivent dans les montagnes moyennes et sur le piémont, dont la pluriactivité (agriculture, portage et services) limite le risque qui pourrait être engendré par des précipitations irrégulières et insuffisantes. Plus généralement, la croissance démographique récente, le développement des infrastructures et la diversification des revenus, sont apparus comme des facteurs d’explication possibles des changements observés, sans nécessité de mettre en cause le climat.

14 La dernière contribution porte sur la question de la disponibilité de l’eau pour la production de neige artificielle, une pratique courante dans les Alpes européennes depuis les cinq dernières décennies (Koenig et Abegg, 1997 ; de Jong, 2011). La neige artificielle est considérée comme un moyen d’accroître l’étendue des domaines skiables, de compenser le déficit saisonnier de neige, et d’atténuer les effets du changement climatique. Cette assurance de neige représente des investissements supplémentaires qui, dans un proche avenir, peuvent ne pas être financièrement viables pour toutes les stations de ski.

15 À partir de considérations sur le contexte climatique, Spandre et al. essayent d’évaluer les niveaux actuels et prévus des installations de neige artificielle à l’échelle des Alpes françaises. Ils ont mis en place un sondage socio-économique en ligne, destiné aux professionnels y compris aux gestionnaires et techniciens travaillant dans les stations de ski, afin de différencier les stations en fonction de leur taille, leur tranche altitudinale et leurs équipements (nombre, âge et taille des remontées mécaniques). Ils établissent un rapport de la surface équipée, qui se révèle être plus grand pour les grandes stations que pour les stations de taille petites et moyennes. Ensuite, ils évaluent l’évolution passée des conditions météorologiques adaptées à la fabrication de neige (température « humide » comprise entre -2 ° C et -5 ° C), et ont constaté que le potentiel thermique de fabrication de neige pour les stations alpines interrogées a dans

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l’ensemble diminué de 1961 à 2014, avec une certaine variabilité saisonnière et annuelle. Par conséquent, la rareté de la disponibilité en eau et des conditions météorologiques favorables à la fabrication de neige de culture va probablement devenir une situation de plus en plus fréquente, ce qui représente une augmentation des coûts pour les stations de ski que seules les plus riches d’entre elles (les plus grandes et les plus élevées) pourront supporter.

16 Pour conclure, les différentes contributions de ce volume ont montré que si la question du changement climatique est considérée de plus en plus sérieusement partout dans le monde (voir la prochaine COP 21, conférence qui se tiendra à Paris en décembre 2015), son expression est beaucoup plus complexe au niveau local, et sa perception varie en fonction des impacts attendus. Dans les régions montagneuses, deux paramètres sont particulièrement importants. Tout d’abord, en dehors des glaciers et de leur recul accéléré, le pergélisol et son état thermique apparaît comme un bon indicateur d’un changement de température : si le pergélisol commence à fondre, il devient une cause possible d’instabilité des pentes, en menaçant directement des infrastructures touristiques. Deuxièmement, la ressource en eau est devenue la principale préoccupation des populations vivant dans les montagnes ou sur leurs piémonts. La fonte des glaciers, et sans doute plus encore la diminution de volume et de durée du manteau neigeux, ainsi que sa variabilité temporelle et spatiale, sont deux facteurs qui auront une incidence sur le débit des sources et des rivières, et indirectement sur la disponibilité en eau pour les populations montagnardes. En outre, le changement et la variabilité des précipitations, un paramètre mal contraint par les modèles climatiques globaux et régionaux, sont certainement des facteurs clé qui doivent être mieux définis à l’échelle du bassin et à l’échelle locale. En fonction de ses usages, la rareté de l’eau aura une incidence sur l’économie locale (réduction de la production de cultures de rente ; faillite des petites stations de ski si la neige de culture n’est plus possible), et/ou peut créer une certaine concurrence entre les différents types d’activité socio- économiques (tourisme vs agriculture), et susciter des conflits entre groupes de populations, entre ceux qui peuvent s’adapter financièrement ou en diversifiant leurs activités économiques (gestionnaires, riches propriétaires fonciers) et ceux qui n’ont d’autre choix que de migrer ou disparaître, malgré leur longue expérience acquise sur la variabilité climatique au fil des générations. Enfin, même si certains impacts tels que les risques hydro-géomorphologiques ou l’évolution de la biodiversité n’ont pas été expressément illustrés dans ce volume, nous espérons qu’à travers les différents exemples développés, certaines approches méthodologiques (télédétection, indice de risque de déstabilisation, entretiens sur la perception) pourraient être utiles pour définir les politiques les plus adéquates permettant d’anticiper, de s’adapter et de gérer les impacts potentiels du changement climatique dans les montagnes.

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AUTEUR

MONIQUE FORT Professeur Emérite, Université Paris Diderot-Sorbonne Paris Cité, CNRS UMR 8586 Prodig. [email protected]

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Impact of climate change on mountain environment dynamics An introduction

Monique Fort

1 Mountains are specific ecosystems, characterised by their diversity and complexity (Messerli and Ives, 1997). Steep topographic, climatic and biological gradients combined with sharp seasonal contrasts favour the triggering of extreme climatic and geomorphic events, which may in turn strongly affect ecological and human environments (Ives and Messerli, 1989; Price, 1999; Beniston, 2002; Viviroli et al., 2007; Hüggel et al., 2010; Körner, 2013). Mountain populations are quite diverse in their way of life: traditional rural activities, such as agriculture, livestock grazing and forestry, coexist with mining extraction, hydropower production and tourism (Beniston et al., 1996). Depending on the socio-economic and demographic context of each country, such activities are nowadays either declining or in full expansion. In fact, while 12 percent of the world’s population live in mountains, the great majority live in marginalised (physically and economically) developing countries so that any change in environmental conditions may have an impact on poverty and food security (Kohler et al., 2014). Mountains also play an important role in their adjacent lowlands: they are “water towers” (Liniger et al., 1998; Viviroli et al., 2007) storing and delivering fresh water to downstream areas, and producing energy through hydropower potential (de Jong et al., 2009; Viviroli et al., 2011; Beniston and Stoffel, 2013). However, mountain environments are “fragile”, they can be damaged by many factors such as deforestation, overgrazing by livestock, cultivation on marginal soils, and progression of urbanisation, all of which may result in (1) a rapid degradation of biodiversity and water resources, and (2) an increase in natural hazards, hence putting adjacent populations at risk.

2 Mountain environments are very sensitive to climate change (Beniston, 2003, 2005). They appear among the most severely and rapidly impacted ecosystems, and can be affected by any change in temperature and precipitation patterns at all scales (Zemp et al., 2009). Snow and ice are the main control parameters of the hydrological cycle, particularly of the seasonal runoff, and may impact the entire geosystem (rocks, soils,

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vegetation, and river discharges). With climate change, water will probably become less available, the consequences of which will reach far beyond mountain regions (Lutz and Immerzeel, 2013). Similarly, climate change is likely to increase exposure to either natural or economic hazards, all the more so because in many mountain areas, poverty levels are higher than in lowland areas and food insufficiency is more widespread (Ives and Messerli, 1989; Kohler et al., 2014).

3 However, assessing the potential impacts of environmental changes is not easy because of the complexity and diversity of mountain systems, and because of the natural intra- and inter-annual variability of the climatic parameters, which make the exact nature of climate change very difficult to evidence (Immerzeel et al., 2010; Salzmann et al., 2014). In fact, predicting future climate trends relies on both a large network of meteorological stations and modelling outputs from satellite-derived data (Beniston, 2003; Immerzeel et al., 2009; Nolin, 2010). Yet, trends can currently be generated only on a decadal time scale.

4 This issue is devoted to the “Impact of climate change on mountain environment dynamics”, and focuses on the evidence for climate change at local and regional scales. It aims to provide some answers to the following questions: 1. What are the different methods to assess changes in climate? Which are the best, most accessible and integrative ones? 2. What are the best field indicators of climate change? How can the impacts caused by climate change, in the strict sense, be differentiated from those linked to land use change? 3. Do mountain populations perceive any evidence of climate change (temperature, precipitation amount, seasonality and extreme events) at a local scale? Do they feel threatened? 4. How do policymakers reconcile socio-economic assets (ski resorts, water supply, etc.) with climate change data and trends?

5 This issue includes seven contributions, which encompass a wide variety of methodological approaches and themes applied to different mountain systems situated in four continents, with a special place given to the French Alps.

6 The first contribution by Einhorn et al. is an overview of the results achieved during the period 2007-2013 in research, cooperation and capitalisation projects on climate change. It is mainly a survey of the observed and projected changes in climate patterns, cryosphere dynamics, and derived and expected natural hazards (floods, debris flows, landslides, and rockfalls). These authors review existing databases on climate change and natural hazards at different levels (i.e. international, European and French), highlighting the platforms and observatories developed by different scientific and technical operators at the European Alps scale. Some significant socio-economic impacts are also mentioned, in relation to potential extreme hazards, in order to urge stakeholders and policymakers to anticipate and adapt to these new, foreseeable situations.

7 The two following contributions deal with permafrost (i.e. permanent ground ice). At high elevations, one good indicator of climate change is permafrost, a major element of the mountain cryosphere whose existence is generally best demonstrated by hanging glaciers or rock-glaciers. Any change in permafrost conditions (temperature or extent) may generate new risks for the surrounding mountain population, infrastructures and territories (Haeberli and Beniston, 1998; Huggel et al., 2010; Haeberli, 2013).

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8 In their study, Bodin et al. provide a synthesis of the current status of mountain permafrost in the French Alps and its recent evolution. They summarise research that has been carried out for the last ten years within the framework of PermaFRANCE, a network that was set up to monitor the long-term evolution of permafrost. Temperature measurements include both surface (sensor) and subsurface (borehole) methods. The preliminary results obtained for the last 5 five years show a clear tendency of increasing temperatures, which is consistent with data collected from other Alpine boreholes. They then illustrate the hazardous geomorphological processes observed as a response to permafrost changes: increasing rockfall activity in the Mont- Blanc massif, increasing velocity of rock-glaciers such as the Bérard in the Vanoise massif, with extreme dynamics correlated with meteorological anomalies and hydro- snow conditions. In their conclusion, the authors emphasise the conditions of stability of alpine slopes, which are clearly modified by the warming of permafrost and related changes in the ice or water contents of soils. Therefore, understanding and predicting the consequences in terms of risks should take into account the very high variability of the local conditions in order to meet societal expectations, specifically those of natural hazard managers.

9 This recommendation is taken seriously by Duvillard et al. who focus on the risk of the direct destabilisation of high-mountain infrastructures (huts, cable-cars, etc.) generated by global warming. In order to characterise the potential hazards and assess the vulnerability of such infrastructures probably threatened by permafrost degradation and/or possibly affected by glacier shrinkage, the authors have carried out an extensive inventory of all high-mountain infrastructures (n=1,769) in the French Alps. For each one, they consider a series of factors characterising the geomorphic hazards (either passive or active) that may cause slope instability. They also include the potential level of damage intensity, together with an index of value (both financial and operating) in order to assess the degree of vulnerability better. Finally, they build an index of destabilisation risk to identify and rank infrastructures at risk. On the basis of all these parameters, they conclude that 10% of the studied infrastructures are characterised by a high risk of destabilisation, a warning that should be seriously taken into account by stakeholders and policymakers.

10 Besides slope destabilisation and the threat to infrastructures due to temperature increase, climate change in mountains has significant impacts on hydrology, which may threaten populations living in the mountain areas and in adjacent, lowland regions. Mountains provide water resources for domestic, agricultural, industrial and tourism purposes, and any change in this resource (either surface or groundwater) may affect water availability and hence any economic activity based on this resource. This is all the more true as mountain areas now host larger population densities. Four contributions illustrate the varying water uses in different socio-economic contexts and continents.

11 Water availability is a crucial issue in mountains where agriculture remains the major source of economic income. In the Anti-Atlas mountains of Morocco, Aziz and Sadok show how saffron production, a major pillar of the local economy, is a fairly water- demanding crop and as such is directly threatened by climate variability. More specifically, it appears that the general temperature rise of recent decades has shortened the cold season, and the decrease in snow volume in the mountains has led to a water deficit, and hence a reduction in the economic profit generated by this

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emblematic cash crop. In order to assess better the local perceptions of climate change, the authors surveyed 60 farmers (using questionnaires), and a few stakeholders (semi- structured interviews). They show how, in order to minimise the loss of profit generated by climate change, the local population has developed adaptation strategies, integrating imported “technical” knowledge (e.g. drip irrigation; changes in the planting and irrigation calendar) with traditional knowledge inherited from past generations (renovating old wells or digging new ones).

12 The position of the Argentine Andes on the rain-shadow side of the mountain range makes them even more sensitive to climate change. In this arid region (150-300 mm mean annual precipitation) studied by Delbart et al., the annual snowmelt is the main source of running water and aquifer recharge, which directly supply the irrigated agriculture of the piedmont oases in Mendoza Province. There, the growing population and increasing water demand make access to the water resource a priority, which requires some anticipation. The authors analyse the link between the seasonal and inter-annual variations in river discharges measured upstream of the first dams built on the four rivers feeding the irrigated plots. In order to forecast the average river discharge during the spring–summer months, they use a remote sensing methodology based on MODI10A2 images (2001-2014 period). Despite the period of analysis being too short to conclude there is a significant regime change, the authors show that large differences in discharge are related to the total surface area of the snow cover among watersheds, with a direct link to watershed dimensions. They also show that the area of the snow bed extent observed at the beginning of the snowmelt period directly influences the total discharge in rivers. Finally, their method proves effective at forecasting over 60% of the inter-annual variation in discharge, and could help to manage water levels in reservoirs located upstream of the irrigated perimeters.

13 Smadja et al. focus on the Himalayas, and more specifically the Koshi basin (Nepal) dominated by Everest. In contrast with the many studies based on climate modelling, the authors’ aim was to find out whether populations had noticed any variations in water availability that affected their usual agricultural practices and whether they attributed them to climate change. In a very original approach, i.e. “studying climate change without speaking about it”, the authors try to distinguish the real impacts of climate change from those of an increasing water demand due to the spread of new techniques in agricultural practices, new lifestyles and the development of tourism (10 times greater than in 1980). From extensive interviews carried in four fieldwork sites representative of Nepalese milieus, they find contrasting situations and changes in practices with no obvious connection to the climate. Nevertheless, their information collected about snow, a parameter that has been measured incorrectly and underestimated in simulations, shows that populations are more affected by fluctuations in rainfall patterns than by the melting of glaciers and the snow cover. The authors conclude that the population groups most likely to be affected by climatic variations are those living in high mountains and low mountains (where the long dry season is quite often problematic), compared to those living in the middle mountains and the foothills where their pluri-activity (agriculture, portage and services) limits the risk that might be caused by irregular, insufficient rainfall. More generally, the recent demographic growth, infrastructure development and diversified incomes have appeared as alternative explanations of the changes observed other than the climate.

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14 The last contribution addresses the issue of water availability for artificial snowmaking, a common practice in the European Alps for the last fifty years (Koenig and Abegg, 1997; de Jong, 2011). Snowmaking is considered a logical way to extend ski resorts spatially, to compensate for the seasonal deficit in snow and mitigate the effects of climate change. This guarantee of snow represents extra investments that may not be financially viable for all ski resorts in the future.

15 By looking at the climatic context, Spandre et al. try to assess the current and anticipated levels of snowmaking facilities at the scale of the French Alps. They set up a socio-economic on-line survey for professionals, including ski patrol managers and technicians working in ski resorts, in order to classify the ski resorts according to their size, elevation and equipment (number, age and size of ski lifts). They establish a ratio of equipped surface area that turns out to be larger for large resorts than for small and medium-sized resorts. Then, they assess the past evolution of the meteorological conditions suitable for snowmaking (wet-bulb temperature between -2°C and -5°C), and find that the snowmaking potential for the Alpine stations surveyed decreased overall from 1961 to 2014, with some seasonal and annual variability. Therefore, the scarcity of water availability and weather conditions favourable for artificial snowmaking is likely to become an increasingly common situation, representing an increase in costs for ski resorts that only the richest (largest and highest) will be able to bear.

16 To conclude, the different contributions of this volume show that, although the issue of climate change is being taken more seriously worldwide (see the next COP 21 conference to be held in Paris in December 2015), its expression is far more complex at a local level, and its perception varies depending on the expected impacts. In mountainous areas, two parameters are particularly significant. Firstly, and in addition to glaciers and their accelerated retreat, ground-ice status appears a good indicator of temperature rise and hence a possible cause of slope instability when ground-ice progressively melts, putting tourism infrastructures at risk. Secondly, the water resource has become the main concern for populations living in the mountains or their foothills. The melting glaciers, and more importantly the decrease in snow volume and duration, and its temporal and spatial variability, will affect the discharges of springs and rivers, and hence the availability of water for mountain people. In addition, change and variability in rainfall, two parameters not well constrained by global and regional climate models, are certainly key factors that must be better defined at catchment and local scales. Depending on the uses of water, its scarcity will affect local economies (reduction in cash crop production; bankruptcy of smaller ski resorts if snowmaking is no longer possible), and/or may create some competition between different socio- economic activities (tourism vs. agriculture), and some conflicts between populations who can adapt either financially or by diversifying their economic activities (stakeholders, rich landowners) and those who have no option but to move or perish, despite their experience of climate variability gained over generations. Finally, even if some impacts, such as hydro-geomorphic hazards and biodiversity evolution, have not been expressly documented in this volume, we hope that through the different examples developed, some methodological approaches (remote sensing, destabilisation risk index, interviews on perceptions) might be useful to define the appropriate policies required in order to anticipate, adapt to, and manage the potential impacts of climate change in mountains.

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BIBLIOGRAPHY