Global Warming, Local Responses: Why Treelines Do Not Respond Uniformly to Climate Change in the French Pyrenees. Global Ecology and Biogeography
Luc Barbaro et David Sheeren sont co-auteurs d'un nouvel article en libre accès sur l'étude des effets de l'altitude et des contextes environnementaux locaux modulant les effets du réchauffement sur la dynamique de la limite forestière dans le massif pyrénéen, publié dans la revue Global Ecology and Biogeography. Ces résultats sont issus du projet de recherche ANR SpatialTreeP.
Feuillet, T.; Moreno‐Garcia, P.; Birre, D.; Keurinck, (...) Sheeren, D.; Morin, X.; Barbaro, L. (2026). Global Warming, Local Responses: Why Treelines Do Not Respond Uniformly to Climate Change in the French Pyrenees. Global Ecology and Biogeography. 35. 10.1111/geb.70311.
Abstract:
Aim Treeline ecotones are key indicators of environmental change, yet their responses to climate warming vary markedly across landscapes. This study investigates how elevation and local environmental contexts moderate warming effects on treeline dynamics.
Location French Pyrenees. Time Period 1950s to 2015. Major Taxa Studied Montane and alpine treeline ecotones are dominated, respectively, by Fagus sylvatica and Pinus uncinata.
Methods We analysed 626 treelines using two metrics of long‐term ecotone dynamics: elevational shift and forest infilling. We tested three hypotheses: (i) whether elevation moderates warming effects on treeline dynamics; (ii) whether treeline responses remain spatially heterogeneous within elevational zones; and (iii) whether local environmental factors explain this heterogeneity. Climate change was quantified as absolute maximum temperature change (ΔTmax) between 1950–1984 and 1985–2020. Sites were objectively stratified into montane treeline ecotones (MTE; < 1942 m) and alpine treeline ecotones (ATE; ≥ 1942 m).
Results Elevation strongly moderated climate change effects, with (i) montane treelines showing larger elevational shifts but weaker relationships with warming, likely reflecting forest rebound following pastoral abandonment, while (ii) alpine treelines showed smaller shifts but stronger warming relationships, likely constrained by slow demographic processes near tree physiological limits. We also found support for spatial heterogeneity persistence within both montane and alpine belts. Local environmental factors largely explained this heterogeneity, with well‐drained, steep sites exhibiting positive warming responses and poorly‐drained sites and crystalline substrates showing negative or neutral responses.
Main Conclusions Treeline responses to warming are context‐dependent, with local environmental conditions moderating and even reversing climate effects. The spatial heterogeneity observed reconciles apparently contradictory patterns in global treeline literature by demonstrating that warming effects interact with local filters to produce heterogeneous outcomes even within elevational zones. These findings highlight the need for spatially explicit models of treeline dynamics that integrate local environmental contexts, improving our ability to monitor and conserve these sensitive ecosystems.
Résumé:
Objectif : Les écotones de la limite forestière constituent des indicateurs clés des changements environnementaux, mais leurs réactions au réchauffement climatique varient considérablement d'un paysage à l'autre. Cette étude examine comment l'altitude et les contextes environnementaux locaux modulent les effets du réchauffement sur la dynamique de la limite forestière.
Lieu : Pyrénées françaises. Période : des années 1950 à 2015. Principaux taxons étudiés : Les écotones de la limite forestière montagnarde et alpine sont dominés, respectivement, par Fagus sylvatica et Pinus uncinata.
Méthodes : Nous avons analysé 626 limites forestières à l’aide de deux indicateurs de la dynamique à long terme des écotones : le déplacement altitudinal et la densification forestière. Nous avons testé trois hypothèses : (i) l’altitude modère-t-elle les effets du réchauffement sur la dynamique des limites forestières ? ; (ii) les réponses des limites forestières restent-elles spatialement hétérogènes au sein des zones altitudinales ? ; et (iii) les facteurs environnementaux locaux expliquent-ils cette hétérogénéité ? Le changement climatique a été quantifié par la variation absolue de la température maximale (ΔTmax) entre les périodes 1950-1984 et 1985-2020. Les sites ont été stratifiés de manière objective en écotones de la limite forestière montagnarde (MTE ; < 1 942 m) et en écotones de la limite forestière alpine (ATE ; ≥ 1 942 m).
Résultats : L'altitude a fortement modéré les effets du changement climatique, (i) les limites forestières montagnardes présentant des décalages altitudinaux plus importants mais des relations plus faibles avec le réchauffement, ce qui reflète probablement le rétablissement de la forêt suite à l'abandon des pâturages, tandis que (ii) les limites forestières alpines ont montré des décalages plus faibles mais des relations plus fortes avec le réchauffement, probablement limitée par des processus démographiques lents, proches des limites physiologiques des arbres. Nous avons également constaté la persistance d’une hétérogénéité spatiale tant dans les ceintures montagnardes qu’alpines. Les facteurs environnementaux locaux expliquaient en grande partie cette hétérogénéité : les sites escarpés et bien drainés présentaient des réponses positives au réchauffement, tandis que les sites mal drainés et les substrats cristallins affichaient des réponses négatives ou neutres.
Principales conclusions : Les réactions de la limite forestière au réchauffement dépendent du contexte, les conditions environnementales locales atténuant, voire inversant, les effets climatiques. L'hétérogénéité spatiale observée concilie les tendances apparemment contradictoires relevées dans la littérature mondiale sur la limite forestière, en démontrant que les effets du réchauffement interagissent avec des facteurs locaux pour produire des résultats hétérogènes, même au sein d'une même zone altitudinale. Ces résultats soulignent la nécessité de disposer de modèles spatialement explicites de la dynamique de la limite forestière qui intègrent les contextes environnementaux locaux, afin d'améliorer notre capacité à surveiller et à préserver ces écosystèmes fragiles.
