L’effet de lisière et ses conséquences

La lisière correspond à la zone de transition entre deux ou plusieurs biocénoses. Généralement, l’un de ces milieux est une forêt et l’autre peut être par exemple une prairie, une clairière…

La lisière présente des conditions climatique et écologique particulière. Elle est pour cette raison soumise à une dynamique écopaysagère propre. On parle d’effet-lisière (ou effet-bordure) pour décrire les impacts négatifs des lisières artificielles créées dans les milieux naturels, par exemple par la fragmentation.

Modifications des conditions climatiques

Les changements d’occupation du sol provoqués par la fragmentation conduisent à modifier la balance radiative, particulièrement l’albédo (coefficient de réflexion) qui peut passer de 20% pour les forêts sclérophylles et matorrals à 25% au niveau des pelouses. Le milieu artificiellement créé présente des conditions thermiques moins tamponnées : dans les secteurs éclaircis, les températures diurnes sont plus élevées et les températures nocturnes plus basses, par rapport à un écosystème à structure et architecture complexes. Ceci conduit à de grandes différences entre les températures de surface du sol et celles des horizons plus profonds, avec augmentation des risques de gelées. Le processus de formation de la rosée, du givre, du frimas, de la condensation se produisant dans les couches superficielles du sol, est fonction des conditions de vent, d’humidité, et de température de la couche d’air à la surface du sol, puis des conditions de température et d’humidité de la couche superficielle du sol, bien qu’on ne doive pas négliger non plus la végétation, qui augmente la surface de condensation. La latitude affecte également l’angle d’incidence des radiations solaires et le rôle joué par l’exposition est encore plus important aux hautes latitudes.

Les effets de la structure de la végétation sur l’impact du vent sont bien connus. Une canopée intacte réduit significativement la vitesse du vent près du sol. La fragmentation expose les ensembles forestiers, préalablement protégés, à des vents augmentant de vitesse (goulots d’étranglements). Il en résulte souvent des chûtes d’arbres, fragilisés car s’étant développés en absence de vent violent. Ces chablis ainsi que l’élévation de l’évapotranspiration réduisent l’humidité et augmentent la dessiccation. L’augmentation de la vitesse du vent en lisières d’isolats pourrait également faciliter l’apport de nutriments, de graines d’espèces étrangères à l’îlot, mais aussi d’insectes ou d’organismes pathogènes.

La fragmentation du paysage entraîne une modification du régime hydrique local par l’altération de nombreux composants du cycle hydrologique. Les phénomènes érosifs connaissent donc une rapide extension suivant la position topographique de l’îlot. Les isolats situés sur terrain plat ou en haut de pente seront peu affectés par les changements dans les flux hydriques et les éventuels transports de nutriments, pesticides ou herbicides, alors que les fragments forestiers de bas de pente seront susceptibles de connaître d’importants atterrissements, avec augmentation de la charge en composés azotés. Ce déséquilibre peut favoriser l’implantation d’espèces envahissantes de stratégie rudérale (R), adaptées aux perturbations. Enfin, les changements structuro-architecturaux de la végétation conduisent à une modification des taux: d’évapotranspiration et d’interception des précipitations mais aussi à des modalités différentes d’acheminement de l’eau dans le sol.

Modifications biologiques

Les conditions écologiques différentes (degré d’insolation plus élevé en particulier) entre lisière et intérieur de l’îlot conduisent à une modification de la composition spécifique. L’augmentation des radiations solaires entraîne classiquement une prolifération de végétaux hydrophiles le long des marges de l’isolat, avec le plus souvent augmentation de la richesse spécifique, ainsi qu’une élévation de la biomasse végétale en lisière. Les lisières des forêts isolées sont plus susceptibles d’être envahies par des espèces allochtones. Les changements du régime des vents conduisent souvent à l’augmentation du taux de mortalité des arbres, d’où la création de chablis qui permettent là aussi le développement, au moins temporaire, d’une végétation héliophile. La nécromasse ligneuse en lisière des isolats tend également à augmenter.

L’étude de la perméabilité des lisières sur les taux d’émigration des espèces a conduit à distinguer les lisières denses des lisières ouvertes. Dans les fragments isolés, la perméabilité de la lisière est un paramètre explicatif du taux d’émigration plus important que le rapport périmètre/surface de l’isolat, alors que c’est l’inverse pour les fragments ceinturés par des lisières ouvertes. La structure et l’architecture des lisières modifient également les taux d’immigration des espèces.