Etages de végétation forestière
Les plantes, les arbres et donc les forêts poussent là où leurs capacités physiologiques le permettent et où ils ne seront pas évincés par des concurrents. De ce fait, les végétaux d’une même espèce poussent généralement dans des lieux présentant une température, une disponibilité en eau et une nature de sol similaires et favorables à cette espèce. La température diminuant avec l’altitude, de nombreuses espèces ne sont présentes qu’à une altitude donnée, c’est pourquoi on parle d’étages de végétation. Des facteurs très variables localement tels que des couloirs d’air froid, l’exposition ou des propriétés du sol différentes peuvent toutefois entraîner des écarts de plusieurs centaines de mètres en altitude.

Les étages de végétation forestière sont définis sur la base du comportement écologique de diverses essences, ainsi que des caractéristiques structurelles des peuplements. En Suisse, les essences déterminantes dans la délimitation des étages de végétation sont le tilleul, le chêne, le châtaignier et le houx à basse altitude, le hêtre, le sapin, le pin et l’épicéa à moyenne altitude ainsi que le mélèze et l’arole à la limite de la forêt.

Du fait de la chaleur émise par le rayonnement solaire, les transitions entre étages se font généralement à plus haute altitude sur le versant sud que sur le versant nord. De même, les limites sont situées plus haut dans l’espace intra-alpin qu’à l’étage subalpin ou en plaine, car les montagnes se réchauffent globalement plus fortement. L’étage le plus bas, appelé étage collinéen, monte environ jusqu’à 600 m d’altitude au nord et 900 m au sud. Depuis ce niveau et jusqu’à environ 1200 m ou 1700 m s’étend l’étage montagnard. La limite supérieure de l’étage suivant, l’étage subalpin, se trouve au niveau des plus hauts sommets dans le Jura (env. 1600 m d’altitude) et entre 1900 m et 2400 m dans les Alpes centrales, ce qui correspond à la limite climatique de la forêt.

L’automne est la saison idéale pour observer les différents étages de végétation, lorsque les feuilles des feuillus changent de couleur aux étages inférieurs tandis que les conifères restent verts en altitude.

Influence du changement climatique
Le changement climatique influence les essences et, par là même, les étages de végétation de différentes façons. Les facteurs les plus déterminants sont la modification des modèles de précipitations et la hausse des températures. Avec les températures, ce sont aussi les zones dans lesquelles une essence donnée s’épanouit qui remontent. Les étages de végétation vont donc se décaler vers le haut. Mais étant donné que les zones de haute altitude sont restreintes, un tel décalage de la végétation ne sera que partiellement possible. Les types de forêt des étages les plus élevés sont donc particulièrement menacés de disparition par le changement climatique – malgré un début d’expansion dans des espaces actuellement non boisés (remontée de la limite de la forêt). A l’inverse, les étages de végétation inférieurs connaîtront une très forte augmentation de leur surface.

Méthode de modélisation et visualisation
Cette carte représente les étages de végétation forestière sur la base de modélisations de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) pour les années 1975, 1995 et 2085. Les données ont été légèrement simplifiées pour plus de clarté, sans que cela n’ait de conséquence sur l’impression globale. Afin de tenir compte des incertitudes concernant l’ampleur du changement climatique, deux scénarios sont représentés pour 2085. Ils se basent sur des modèles climatiques fondés sur différentes hypothèses en matière de hausse des températures et de modification des précipitations. Le scénario modéré «moins [SM1] sec» table sur un réchauffement moyen de 1,8 °C (nord de la Suisse) et 2,3 °C (sud de la Suisse), et une baisse des précipitations de respectivement 4,0% (au nord) et 0,5% (au sud) entre avril et août, les mois importants sur le plan climatique pour la croissance des arbres. Plus extrême, le deuxième scénario («sec») prévoit un réchauffement de 4,4 °C (au nord et au sud) et une baisse des précipitations de respectivement 17,0% (au nord) et 24,9% (au sud), avec pour conséquence logique des changements plus profonds.

Quel que soit le scénario pour 2085, on s’attend à un décalage important des aires correspondant aux différents étages de végétation forestière. Ceci, en supposant qu’une nouvelle aire présente largement les mêmes caractéristiques climatiques que l’aire de départ et que par conséquent, les associations forestières qu’elle contient soient plus ou moins les mêmes qu’aujourd’hui.
Mais la question centrale est de savoir si toutes les espèces seront en mesure de migrer à temps de leur ancien espace naturel à une nouvelle aire. Il faudrait, en particulier à haute altitude, que les sols correspondants se forment. Il est ainsi très difficile de dire à quoi ressemblera réellement la forêt aux différents étages de végétation dans le futur.