Drivers of alpine-treeline-ecotone dynamics in the Pyrenees

Luc Barbaro est co-auteur d'un article examinant plusieurs aspects des changements des écotones de la limite forestière (déplacements altitudinaux, changements de configuration spatiale et remplissage) dans la chaîne de montagnes tempérée des Pyrénées publié dans la revue Science of the Total Environment sur des résultats de recherche obtenus dans le cadre du projet SpatialTreeP.

Birre, D., Feuillet, T., Milian, J., Theureaux, O., Passy, P., Barbaro, L., et al (2026). Drivers of alpine-treeline-ecotone dynamics in the Pyrenees. Science of the Total Environment, 2026, 1013, pp.181318. ⟨10.1016/j.scitotenv.2025.181318⟩. ⟨hal-05461405⟩

Abstract:

Aim : While alpine-treeline ecotones are expected to shift upwards and densify under climate warming, observed dynamics vary across mountain ranges. Most studies focus solely on elevational shifts, yet different dimensions may respond to different drivers—limiting our ability to predict ecosystem responses. We examined multiple aspects of treeline ecotone changes (elevational shifts, spatial-pattern changes, and infilling) in the temperate mountain range of the Pyrenees, focusing on the eastern French sector, and uncovered interactions between climate, topography, land use, and lithology at different spatial scales.

Methods : We studied 626 treeline ecotones in the eastern French Pyrenees to examine elevational shifts, spatial-pattern changes, and infilling in relation to climate, land-use, and habitat drivers. Regression and factorial analyses identified key drivers and recurrent environmental combinations affecting treeline ecotone dynamics.

Results : Three environmental clusters revealed contrasting regional dynamics across the eastern French Pyrenees. Western treeline ecotones showed the strongest upward shift, central treeline ecotones exhibited the highest local infilling, and eastern high-elevation treeline ecotones displayed downward shift and diffuse patterns. Overall, local topography influenced fine-scale infilling, while regional land-use and biogeographic contexts controlled broader treeline ecotone elevational shift, highlighting how different drivers operate at multiple spatial scales.

Conclusion : Understanding the effects of climate change requires considering multiple dimensions beyond elevational shifts, as each aspect of treeline ecotone dynamics responds differently to drivers operating at different spatial scales. Management strategies should adapt to multi-scale contexts rather than uniform approaches, particularly where treeline ecotone structure indicates scale-dependent processes.

Résumé:

Objectif : Alors que les écotones de la limite forestière alpine devraient se déplacer vers le haut et se densifier sous l'effet du réchauffement climatique, les dynamiques observées varient d'une chaîne de montagnes à l'autre. La plupart des études se concentrent uniquement sur les changements d'altitude, mais différentes dimensions peuvent répondre à différents facteurs, ce qui limite notre capacité à prédire les réactions des écosystèmes. Nous avons examiné plusieurs aspects des changements des écotones de la limite forestière (déplacements altitudinaux, changements de configuration spatiale et remplissage) dans la chaîne de montagnes tempérée des Pyrénées, en nous concentrant sur le secteur oriental français, et avons mis en évidence des interactions entre le climat, la topographie, l'utilisation des sols et la lithologie à différentes échelles spatiales.

Méthodes : Nous avons étudié 626 écotones de la limite forestière dans l'est des Pyrénées françaises afin d'examiner les changements d'altitude, les changements de configuration spatiale et la densification en relation avec le climat, l'utilisation des sols et les facteurs liés à l'habitat. Des analyses de régression et factoriales ont permis d'identifier les principaux facteurs et les combinaisons environnementales récurrentes qui influencent la dynamique des écotones de la limite forestière.

Résultats : Trois groupes environnementaux ont révélé des dynamiques régionales contrastées dans l'est des Pyrénées françaises. Les écotones de la limite forestière occidentale ont montré le déplacement vers le haut le plus important, les écotones de la limite forestière centrale ont présenté la densification local le plus élevé, et les écotones de la limite forestière orientale à haute altitude ont affiché un déplacement vers le bas et des schémas diffus. Dans l'ensemble, la topographie locale a influencé la densification à petite échelle, tandis que l'utilisation régionale des terres et les contextes biogéographiques ont contrôlé le déplacement altitudinal plus large de l'écotone de la limite forestière, soulignant ainsi comment différents facteurs agissent à plusieurs échelles spatiales.

Conclusion : Pour comprendre les effets du changement climatique, il faut tenir compte de multiples dimensions au-delà des changements d'altitude, car chaque aspect de la dynamique de l'écotone de la limite forestière réagit différemment aux facteurs agissant à différentes échelles spatiales. Les stratégies de gestion doivent s'adapter à des contextes à plusieurs échelles plutôt qu'à des approches uniformes, en particulier lorsque la structure de l'écotone de la limite forestière indique des processus dépendants de l'échelle.