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This process of consulting life’s genius utilises a clear, proven design methodology and effective implementation tools, developed by Biomimicry 3.8 over more than a decade of work with a broad range of stakeholders.  

As a regional network of Biomimicry 3.8, our mission is to empower Switzerland to sustainably emulate nature’s 3.8 billion years of elegant design strategies.  We work with policymakers, business, investors, educators, engineers, architects, designers, and other innovators to translate nature’s genius for the design of products, processes and systems that create conditions conducive to life.

Biomimicry Switzerland is dedicated to reconnecting people with nature, and human systems with natural systems.  Our vision is a high-tech economy that is also an extension of ecology, where human and natural system designs flow seamlessly together. 

Our team offers education and consulting on how natural systems can provide insights into solving systematic sustainability challenges through the emergence of new business models and financial instruments.  We perform economic and financial research, in-depth market analysis, and strategic consulting to entrepreneurs, investors, scientists and policy leaders to help accelerate the commercialisation of biomimetic innovations.  We also develop collaborative partnerships and services to support interdisciplinary exchange and dialogue across industry sectors and regional borders.

Keywords:

Nature, ecology, connections, biomimicry, biomimetic, bionics, innovation, commercialization, finance, impact investments, design, sustainability, education, entrepreneurs, innovators, network, crowd funding, collaboration, expertise, science, biology, engineering, clean technology, analysis, financial analysis, biomimics, workshops, design challenge, teaching, financial instruments, rating systems, financial architecture, 3D printing, additive manufacturing, material science, scientific expertise, consulting, client relationships, creativity

 

Le génie naturel des Alpes

FAunE

Vipère péliade & Vipera aspis

(Vipera berus / Vipera aspis)

Noir absolu ou à motifs : les avantages de la couleur foncée à la chasse 
Vipère péliade et aspic

La vipère péliade (Vipera berus) et l'aspic (Vipera aspis) sont les seuls serpents venimeux de Suisse mais on les trouve dans tout le sud-ouest de l'Europe. Avec leur venin, ils capturent leurs proies : principalement des souris, des petits oiseaux, des grenouilles et des lézards. Comme tous les reptiles, ils ont le sang froid et ne peuvent pas réguler leur température corporelle par eux-mêmes. Ils dépendent du soleil pour se réchauffer.

La vipère péliade habite principalement des zones situées à des altitudes allant jusqu'à 2700 mètres dans les Alpes centrales et orientales. On la trouve principalement dans le Parc national suisse, où elle habite les prairies humides, les lisières de forêts ensoleillées et les champs de blocs rocheux. La vipère aspic, elle, vit également dans les plaines et préfère les zones ensoleillées et sèches.

Outre les habituels individus aux motifs bruns et noirs, la vipère péliade et la vipère aspic peuvent également être noires. Cette coloration noire sert non seulement de camouflage pour les vipères au sang froid, mais leur confère également un autre avantage : les vipères de couleur sombre peuvent se réchauffer plus rapidement, ce qui améliore leur capacité à chasser et à s'échapper. Ceci est très important car elles ont tendance à vivre dans des zones plus fraîches et en altitude. Dans les endroits plus chauds, ces individus noirs sont plus mal camouflés et sont donc beaucoup plus susceptibles d'être attaqués par leurs prédateurs. Ceux-ci comprennent les martres, les putois, les blaireaux, les hérissons, les corbeaux et les buses. Ainsi, la coloration foncée n'est intéressante que lorsque l'avantage de l'utilisation de la chaleur est supérieur à son “coût” de la capture par leurs proies. 

Chocard à bec jaune

(Pyrrhocorax graculus)

Le voltigeur des sommets : le chocard à bec jaune

L'oiseau le plus susceptible d'être observé dans les montagnes suisses est le chocard à bec jaune ou chocard des Alpes (Pyrrhocorax graculus), un artiste du vol agile facilement repérable lors d'une randonnée. Véritable spécialiste de la haute montagne, au-dessus de la limite des arbres, entre 1500 et 3000 mètres dans toutes les Alpes, le crave alpin est facilement reconnaissable à son plumage noir, son bec jaune et ses pattes rouge orangé. Si le chocard se déplace vers des altitudes plus basses, cela peut indiquer l'approche du mauvais temps.

Comme de nombreux corvidés, le crave alpin vit en monogamie. Ils construisent leur nid dans des niches rocheuses et pondent quatre à cinq œufs, qui sont incubés pendant trois semaines. Un mois déjà après l'éclosion, les oisillons partent à l'école de vol. Sans voler, ils ne peuvent pas se déplacer facilement d'un endroit à l'autre dans les hautes montagnes. 

Le vol acrobatique et rapide du crave des Alpes est nécessaire pour obtenir une grande manœuvrabilité lors des déplacements en montagne. Avec des battements d'ailes amples et profonds, le crave des Alpes évente sa queue, replie ses ailes et s'élève dans les courants ascendants des falaises.

Aussi adaptatifs qu'ils soient, les chocards à bec jaune se sont très bien adaptés aux humains, c'est-à-dire aux touristes. À proximité des restaurants de montagne, les oiseaux s'approchent des touristes, qui leur offrent des gâteaux ou des frites. Cependant, la nourriture réelle des craves alpins comprend des insectes, des araignées, des vers de terre, des baies et d'autres parties de plantes. 

Bouquetin des Alpes

(Capra ibex)

Adaptation alpine : Comment les bouquetins utilisent leurs sabots pour
conquérir les montagnes

Le bouquetin des Alpes (Capra ibex) est une espèce de chèvre sauvage présente dans la majeure partie de l'Europe centrale, y compris la Suisse alpine. Autrefois chassé presque jusqu'à l'extinction pour les propriétés médicinales attribuées à sa chair et à ses cornes, environ 300 bouquetins vivent aujourd'hui dans le Parc national suisse.. 

Les bouquetins préfèrent rester sur les flancs des montagnes, au-dessus de la limite des arbres, et ne descendent que rarement dans les forêts. L'anatomie ingénieuse des pattes de cet animal lui permet d'être plus agile que la plupart des autres animaux vivant dans cet environnement et - très important - elle lui permet d'échapper rapidement à des prédateurs comme les aigles, les ours et les loups.

Bien que les orteils du bouquetin soient constitués de la kératine dure que l'on trouve également sur le sabot d'un cheval ou d'un cerf, contrairement aux chevaux, les sabots du bouquetin sont constitués de deux orteils fendus. La forme parabolique de la paroi du sabot ajoute de la solidité, tandis qu'une semelle coussinée à surface rugueuse assure une friction supplémentaire sur les surfaces en pente, les rochers lisses et la glace (Noe 2011).

Pour mieux comprendre comment fonctionne le sabot des chèvres de montagne, vous pouvez l'essayer vous-même:  

"Faites un grand V avec votre index et votre majeur et essayez d'appuyer sur quelque chose avec leurs extrémités. Comme la marche sur un sabot d'artiodactyle est anatomiquement similaire à la marche sur le bout de deux doigts, la chèvre de montagne ressent les muscles et les tendons qui travaillent les uns contre les autres un peu comme vous le faites. Elle ajuste les tensions en conséquence afin d'affiner son adhérence sur les surfaces irrégulières. Vous constaterez que plus vous mettez de poids sur le bout de vos doigts, plus ils veulent diverger latéralement. De la même manière, les orteils de la chèvre de montagne divisent la force descendante du poids sur un sabot. Lorsque vos doigts, ou les orteils du sabot, sont placés sur une surface inclinée, une partie du poids continue à être dirigée latéralement - un vecteur de force horizontal distinct du vecteur vertical. Il y a donc moins de force nette exercée sur une seule ligne descendante ; il y a donc moins de chances de surmonter la force de friction le long de cette ligne et de commencer à glisser. Ce qui se passe ici, c'est une dispersion des forces. Si toute la force vers le bas pouvait être convertie en forces latérales, elle serait en fait annulée.

La troisième et dernière dimension est plus simple à expliquer. De la roche solide, de l'éboulis, de la terre ou de la neige peuvent se coincer dans l'entrejambe du 'V' et agir comme un frein supplémentaire." (Chadwick 1983: 51)

Chauve-souris à longues oreilles des Alpes

(Plecotus macrobullaris)

Vivre dans les hauteurs : Le mystère de la chauve-souris à longues oreilles des Alpes

La chauve-souris alpine à longues oreilles (Plecotus macrobullaris) est la seule chauve-souris alpine au monde. Elle a été observée depuis l'Andorre, la France et l'Espagne (dans les Pyrénées) jusqu'aux Alpes en Suisse, en France, en Slovénie et dans les Alpes Dinariques. On l'a également trouvée beaucoup plus près du niveau de la mer, dans des endroits comme les Balkans et la Grèce.

Cependant, cette espèce a également été trouvée beaucoup plus près du niveau de la mer dans des endroits comme la Croatie et la Grèce. Comment un animal qui ne vit normalement qu'à plus de 1 500 mètres d'altitude dans les Alpes ou les Pyrénées peut-il vivre près du niveau de la mer en Croatie ?

Un groupe de recherche de l'Université du Pays basque a mené une étude pour répondre à cette question et a découvert que l'habitat de ces chauves-souris n'est pas défini par un climat spécifique que l'on ne trouve qu'en haute montagne, mais par un environnement accidenté avec suffisamment de rochers, de crevasses et de corniches pour se cacher et suffisamment d'espaces ouverts pour chercher des insectes. En bref, ces chauves-souris vivent en haute montagne, notamment dans les Alpes suisses, pour des raisons topographiques ; elles dépendent des caractéristiques du paysage pour survivre. 

En Croatie, ces conditions peuvent être trouvées à des altitudes plus basses, et en Suisse, elles peuvent être trouvées dans les Alpes. Dans ce dernier cas, cela signifie que les chauves-souris à longues oreilles des Alpes doivent supporter le climat alpin froid, mais comme de nombreuses autres espèces ne peuvent pas supporter ces conditions, cette espèce de chauve-souris peut éviter la concurrence. 

Capricorne alpin

(Rosalia alpina)

Une beauté majestueuse parmi les coléoptères : le capricorne alpin

Les capricornes alpins (Rosalia alpina) sont réparties des monts Cantabriques à l'est du Caucase. Malheureusement, leur nombre en Europe a considérablement diminué au cours des dernières années et ils sont désormais une espèce protégée en Allemagne, en Hongrie, en Italie, en Pologne et en Slovénie. 

Ils passent la majeure partie de leur vie - 2 à 4 ans - au stade larvaire, cachés dans du bois de hêtre mort. De ce fait, ce sont des invertébrés « saproxyliques », c'est-à-dire qu'ils dépendent du bois mort ou en décomposition. 

Lorsqu'ils se transforment en chrysalides et éclosent finalement sous la forme de beaux coléoptères avec leur motif bleu-noir caractéristique et leurs longues antennes, il ne leur reste que 3 à 4 semaines à vivre, pendant lesquelles ils se nourrissent de la sève des arbres. Les mâles émergent presque une semaine avant les femelles et restent sur le tronc sec de l'arbre, exposé au soleil, pour défendre leur territoire contre les autres concurrents mâles.

Comme les autres longicornes, les jours chauds, les coléoptères volent autour de leurs arbres de reproduction ou recherchent de nouveaux arbres ou troncs pour se reproduire. Les facteurs les plus importants qui influencent le choix du tronc pour la ponte sont le volume de bois, l'exposition au soleil et le stade de décomposition. Les larves se nourrissent dans l'aubier et évitent le bois de cœur pauvre en nutriments. Malheureusement, il arrive que les femelles pondent aussi dans le bois de chauffage, ce qui signifie que les larves sont brûlées. Il est donc très important de laisser du bois mort disponible pour les larves et les coléoptères développés.

La grande variabilité du motif dorsal des coléoptères peut être utilisée pour l'identification individuelle. Les antennes présentent un dimorphisme sexuel clair : elles sont un peu plus longues que le corps chez les femelles, et jusqu'à deux fois la longueur du corps chez les mâles.

Le capricorne alpin est en danger ou en danger critique d'extinction dans la plupart des pays européens, mais la population se porte mieux en Autriche, en Suisse et en Slovaquie, où la répartition est moins fragmentée. La principale explication de son déclin est la transformation des forêts de hêtres en plantations de conifères.

Salamandre noire

(Salamandra atra)

Amphibien dans les Alpes: La salamandre noire

La salamandre noire (Salamandra atra) est non seulement unique en raison de son adaptation aux habitats froids des Alpes, mais elle se distingue également par un mode de reproduction inhabituel. Elles sont réparties de la frontière franco-suisse jusqu'aux Alpes Dinariques en passant par l'Autriche.

Ces animaux noirs et brillants préfèrent les zones karstiques et les ravins de montagne situés à des altitudes comprises entre 800 et 2500 mètres, ombragés et humides. Comme ce sont des amphibiens, ils ne créent pas leur propre chaleur corporelle, il est donc assez fascinant qu'ils parviennent à vivre à de telles altitudes, jusqu'à 2500 mètres où la température est relativement fraîche. Pour faire face aux mois les plus froids, ils hibernent d'octobre à avril. Pendant les périodes les plus chaudes, ils chassent la nuit les insectes, les araignées, les larves, les cloportes, les escargots et les vers, et pendant la journée, ils se cachent parmi les rochers et le bois mort.

Contrairement aux autres salamandres qui pondent généralement leurs œufs ou leurs larves dans l'eau, les salamandres noires femelles donnent naissance à un ou deux juvéniles de 3 à 5 cm de long déjà entièrement développés. La période de gestation varie en fonction de l'altitude : à une altitude de 650-1000 m, la gestation dure deux ans ; à une altitude de 1400-1700 m, celle-ci dure environ trois ans.

Bien que la salamandre noire ne soit pas une espèce menacée, elle est protégée en Suisse, en Allemagne et en Autriche et il est important de préserver son habitat préféré, c'est-à-dire les paysages rocheux et pas trop secs présentant une végétation modérée.

Gypaète barbu

(Gypaetus barbatus)

Des recycleurs de déchets organiques dans les Alpes: Le gypaète barbu

Avec son envergure impressionnante de près de 3 mètres, le gypaète barbu (Gypaetus barbatus) est probablement l'oiseau le plus célèbre du parc national que tout randonneur, photographe ou touriste souhaite apercevoir. L'aire de répartition du gypaète barbu ne se limite pas à la Suisse, mais s'étend à toute l'Europe (principalement dans les Alpes et les Pyrénées), à la péninsule arabique, à la région du Caucase et jusqu'aux régions montagneuses de l'Afghanistan, de l'Himalaya, du nord de l'Inde, de la Chine occidentale et de la Chine centrale. On le trouve même sur la majorité du continent Africain.

Il s'est éteint au XIXe siècle dans les Alpes, mais a été réintroduit avec succès entre 1991 et 2007, lorsque 26 jeunes gypaètes barbus élevés en captivité ont été relâchés dans la vallée de Stabelchod du parc.

L'ancien nom allemand de cet oiseau, "Lämmergeier", signifie vautour des agneaux, car on croyait à tort qu'il s'attaquait aux petits des moutons. Mais, depuis, nous avons appris que plutôt que d'avoir peur d'eux, nous devrions admirer le rôle très important que jouent les gypaètes barbus en tant que recycleurs de déchets.

Ils se nourrissent de charognes et d'os, ce qui contribue à prévenir la propagation potentielle de maladies qui prospèrent dans les carcasses en décomposition. Afin d'accéder aux graisses et aux protéines contenues dans les os, c'est-à-dire dans la moelle osseuse, les gypaètes laissent tomber les os d'une grande hauteur sur des dalles de pierre afin que les os éclatent. L'estomac des gypaètes barbus contient une forte teneur en acide dont le pH est estimé à environ 1, ce qui leur permet de digérer de gros os en 24 heures environ. Cette stratégie de recyclage des déchets a permis au gypaète barbu d'occuper une niche écologique assez peu contestée et ainsi d'éviter la concurrence.

L'homme produisant tant de déchets, pouvons-nous apprendre quelque chose des gypaètes barbus ? Pourrions-nous, d'une manière ou d'une autre, créer un acide similaire afin de dissoudre et d'éliminer les déchets produits par l'homme, et si cela fonctionnait, quels seraient les gaz produits que nous pourrions utiliser dans les biodigesteurs ? 
Voilà peut-être des questions à méditer...

Brienzlig

(Coregonus albellus)

Les lacs suisses : Un vivier de corégones: Le Brienzlig

La plupart des espèces de poissons que l'on trouve dans les lacs suisses sont endémiques à ceux-ci, c'est-à-dire qu'on les trouve exclusivement dans leurs lacs respectifs. Les espèces de corégones, par exemple, se trouvent dans les eaux libres et dans les habitats très profonds des eaux pauvres en nutriments comme les lacs de Brienz et de Thoune.

Une espèce spécifique de corégone est le « Brienzlig » (Coregonus albellus) que l'on trouve dans les lacs de Brienz et de Thoune qui sont reliés par la courte rivière Bödeli Aare à Interlaken. Il se nourrit principalement de zooplancton et a un taux de croissance lent. Dans le lac de Thoune, il occupe les eaux benthiques modérément peu profondes à profondes (30-217m) et les eaux pélagiques modérément peu profondes à modérément profondes (10-70m). Dans le lac de Brienz, on le trouve dans les eaux très peu profondes (quelques mètres) à très profondes (260m) de l'habitat benthique et dans les eaux très peu profondes à très profondes de l'habitat pélagique (quelques mètres à 60m). (Notez que ces données pour les deux lacs ne couvrent qu'une courte période de l'été, il n'est donc pas clair comment les espèces sont distribuées pendant le reste de l'année). 

Comment ces poissons peuvent-ils habiter à la fois des eaux peu profondes et des eaux profondes ? 

Après la dernière période glaciaire, deux ou plusieurs espèces de corégones se sont développées dans tous les grands lacs préalpins. L'hybridation de deux anciennes lignées de corégones a fortement augmenté la diversité génétique de leurs descendants, leur permettant de s'adapter à la grande variété d'habitats des lacs profonds offrant différents types de nourriture, de sites de frai et de saisons de frai.

"C. albellus a une longue saison de frai avec deux pics. Le principal pic de frai se situe à la fin de l'été/début de l'automne, d'août à octobre (connu localement sous le nom de " Sommer-Brienzlig ") et le second pic se situe au début ou à la fin de l'hiver, de décembre à mars (connu localement sous le nom de " Winter-Brienzlig "). La profondeur du frai varie en fonction de la saison de frai et peut aller d'environ 30 m à la profondeur maximale du lac à 217 m dans le lac de Thoune et d'environ 50 m à la profondeur maximale du lac à 261 m dans le lac de Brienz. "

En raison de la pollution et de l'eutrophisation des lacs suisses après le milieu du XXe siècle, un tiers des espèces de corégones ont disparu ou ont fusionné génétiquement avec d'autres espèces de corégones. 

(Crédit d’image: Alchetron)

Nécrophore imité

(Necrophorus vespillo)

Excellents recycleurs et parents attentionnés: Coléoptères du cimetière 

Les Nécrophores imités (Necrophorus vespillo), distribués à travers l'Europe et l'Asie, s'étendant de l'Europe occidentale à la Mongolie, qui mesurent de 12 à 24 mm de long, sont non seulement des représentants importants de la famille des nécrophages, mais aussi des parents attentionné squi s'occupent activement de leur progéniture et de leur larves.

Les Nécrophores imités peuvent être trouvés dans une grande variété d'habitats (surtout prairies, parcs, chemins forestiers, clairières) et, avec les mouches, ils font partie des nécrophages qui apparaissent le plus rapidement sur les carcasses d'animaux. Les insectes mâles et femelles enterrent ensemble la carcasse afin que la femelle puisse pondre ses œufs dans le sol environnant. Une fois les larves écloses, elles sont nourries par les deux parents avec la viande de la carcasse en décomposition. Ce type de soins actifs et d'alimentation de la progéniture est très rare chez les insectes. Une fois que les larves ont grandi, elles se nourrissent elles-mêmes, se transforment en chrysalides et donnent naissance à la prochaine génération de Nécrophores imités consommateurs de carcasses.

(Crédit 'd’image: James Lindsey at Ecology of Commanster)

Lézard commun

(Zootoca vivipara)

Tolérance au gel et évitement du gel par des adaptations métaboliques:
Le lézard commun

Le lézard commun (Zootoca vivipara), également appelé lézard vivipare. On le trouve dans toute l'Europe du Nord jusqu'à l'Asie centrale. Il vit plus au nord que toute autre espèce de reptile non marin et est le seul lézard présent dans le parc national suisse. Sa petite taille et sa couleur brunâtre lui permettent de se camoufler avec succès.

Le lézard commun est exclusivement carnivore et se nourrit de mouches, d'araignées et d'insectes. Des études ont montré que plus ils mangent d'insectes, moins la population d'helminthes parasites qui infestent les lézards est diversifiée (Sanchis, 2000). 

En raison des températures froides et glaciales dans lesquelles ils doivent survivre, ils ont développé des adaptations métaboliques à la fois pour la tolérance au gel et pour l'évitement du gel. En effet, ils augmentent leur métabolisme anaérobie de 20% par rapport aux autres périodes de l'année, c'est-à-dire qu'ils activent leur voie de fermentation lactique, ce qui entraîne une augmentation de la concentration de lactate (>34% en hiver). En outre, leur concentration en glucose augmente de 245 % en hiver, ce qui leur sert d'antigel et de substrat métabolique. Cependant, «  les concentrations d'alanine et de glycérol, couramment utilisées comme antigel par de nombreux ectothermes hivernants, n'augmentent pas en hiver »  (Voituron, Hérold, Grenot, 2000).

En raison du climat froid des Alpes, les lézards sont vivipares et ne produisent qu'un petit nombre de descendants. Les jeunes éclosent donc des œufs dans le ventre chaud de leur mère. Les jeunes lézards communs sont plus foncés que leurs parents.

Grenouille rousse

(Rana temporaria)

Pluie, glace et neige : Comment la grenouille rousse s'accommode du rude climat alpin

La grenouille rousse (Rana temporaria), également appelée grenouille commune ou grenouille commune européenne, est un animal nocturne qui vit dans les prairies et les forêts jusqu'à 2500 m d'altitude dans le parc national suisse. Elle est présente dans toute l'Europe, du nord de la Scandinavie jusqu'à l'extrême est de l'Oural, à l'exception de la majeure partie de la péninsule ibérique, du sud de l'Italie et du sud des Balkans. Sa coloration destinée au camouflage peut varier du gris ou du brun au brun rougeâtre ou à l'olive avec des taches sombres sur son dos et son dessous blanc ou jaunâtre.

Pendant les mois les plus froids, elles hibernent dans les eaux courantes, les terriers boueux ou dans les feuilles en décomposition et la boue des étangs. Compte tenu des conditions plus rudes dans les Alpes, il arrive qu'elles n'émergent pas avant début juin. Pour subvenir à leurs besoins en oxygène pendant ces périodes froides et immobiles, elles absorbent l'oxygène par la peau. Lorsqu'elle est complètement immergée dans l'eau, toute la repiration de la grenouille se fait par la peau. Cela est possible parce que la peau de la grenouille est composée d'un tissu membraneux fin et perméable à l'eau, de sorte que les gaz (c'est-à-dire l'oxygène dissous dans l'eau) peuvent facilement se diffuser dans les vaisseaux sanguins de l'organisme. La peau ne contient pas la protéine kératine que l'on trouve dans les poils, la fourrure, les écailles et la peau de nombreux autres animaux ; sans cette protéine, la peau de la grenouille est plus fine. Lorsque la grenouille est hors de l'eau, les glandes à mucus de sa peau la maintiennent humide, ce qui l'aide à absorber l'oxygène dissous dans l'air. Le fait d'être active pendant la nuit évite également l'exposition au soleil qui peut assécher la peau. 

Les grenouilles boivent également par la peau. 

Au printemps, des changements dans les facteurs externes tels que les précipitations, la lumière du jour et la température font que l'hypophyse de la grenouille produit des hormones qui stimulent la production de cellules sexuelles (œufs chez la femelle, sperme chez le mâle). En avril et mai, la femelle pond jusqu'à 3 000 œufs dans les trous d'eau et les tourbières. Seule une très petite partie d'entre eux survit et devient adulte car les oiseaux s’en délectent particulièrement. À l'âge de trois ans, les grenouilles retournent sur leur lieu de naissance. Les mâles reviennent les premiers pour attirer les femelles avec leur coassement grave. 

La perte d'habitat (étangs, zones humides) et un certain nombre de maladies ont provoqué le déclin des populations de grenouilles terrestres dans toute l'Europe ces dernières années. De nombreux étangs de jardin ne sont pas non plus conçus en fonction des amphibiens. L'ajout de rampes, d'échelles ou de plantes en surplomb aux étangs de jardin peut permettre aux grenouilles et autres amphibiens d'entrer et de sortir facilement des étangs.

Truite de lac

(Salmo trutta lacustris)

Un poisson parfaitement adapté aux lacs de montagne: La truite de lac

Les lacs dits préalpins ou alpins, creusés par les glaciers au pied des Alpes, constituent l'habitat idéal pour la truite de lac (Salmo trutta lacustris). En 2003, on a recensé des truites dans 106 lacs, dont 55 sont situés à plus de 800 mètres au-dessus du niveau de la mer et sont donc appelés eaux alpines ou lacs de montagne. 

La truite de lac préfère les eaux fraîches et claires entre 10 et 15 degrés Celsius. Dans la plupart des lacs de montagne, cette température est maintenue même pendant les étés caniculaires. Elle passen également la plupart de son temps dans des eaux vastes et profondes. 

La truite chasse principalement des bancs de poissons riches en calories, comme le corégone ou l'omble, et ce en eau libre. Occasionnellement, le elle attrape aussi des vairons ou des barbottes dans la zone littorale. Par sa coloration, la truite est parfaitement adaptée à la vie (et à la chasse) en eau libre : elles ont des flancs argentés, un ventre blanc et un dos foncé. Si la proie de la truite nage en dessous d'elle et lève les yeux, elle verra le ventre blanc de la truite qui ressemble au soleil. Si un poisson se déplace au-dessus de la truite et regarde vers le bas, il verra un dos de truite foncé qui ressemble au fond du lac. Dans les lacs plus petits et moins profonds, la truite conserve sa couleur jaune à brune avec des taches rouges et ressemble donc à une truite brune.

(Crédit d'image: Ryan Marchese)

Lynx

(Lynx lynx)

Le retour d'un prédateur important : de l'extinction à la réintroductionL le lynx

Chassé jusqu'à l'extinction en Suisse au début des années 1900, un programme de réintroduction fructueux a facilité le retour du lynx (Lynx lynx). Dans les années 1970, 14 lynx ont été transférés des Carpates, en Europe de l'Est, dans les Alpes suisses. Aujourd'hui, on compte environ 250 individus à l’état sauvage en Suisse, répartis en deux populations principales - l'une dans le nord-ouest des Alpes suisses et l'autre dans le Jura, où ils préfèrent les zones plus élevées et les habitats ouverts.  En outre, en 2001, 6 lynx ont été « transférés du nord-ouest des Alpes suisses vers le côté est, mais les scientifiques craignent que l'absence de contact entre les populations distinctes n'entraîne une diminution du patrimoine génétique, menaçant ainsi leur survie à long terme dans la nature ». (swissinfo.ch).

Les lynx sont des félins principalement nocturnes et solitaires, sauf pendant la saison des amours en mars/avril où ils peuvent  être actifs également pendant la journée. Ils sont territoriaux ; une femelle couvre un territoire de 50-150 km², et un mâle un territoire de 100-250 km². Les lynx solitaires se fient aux marques olfactives et à la communication par des cris pour définir les limites de leur territoire. Entre les individus adultes, ces signaux sonores peuvent être entendus principalement pendant la saison des amours, et un appel différent est utilisé pour la communication entre les femelles et leurs chatons.

La portée standard, née entre fin mai et début juin, compte deux chatons qui restent avec leur mère pendant dix mois. Pendant les deux premiers mois, ils dépendent du lait de leur mère, après quoi ils peuvent suivre leur mère jusqu'à une carcasse chassée au préalable.

En tant que prédateur, le lynx joue un rôle important dans son écosystème à grande échelle. En chassant les petits animaux à sabots fendus tels que le chevreuil ou le chamois, il peut influencer leur population, leur comportement et leur répartition spatiale. Cela permet de réduire l'abroutissement des jeunes arbres, ce qui favorise ensuite la régénération de la forêt. Le sapin blanc ou le chêne, par exemple, souffrent particulièrement de l'abroutissement par les cerfs. 

En outre, un prédateur ne se contente pas de manger des proies. De plus, un prédateur ne mange pas que des proies. Lorsque les lynx limitent la population de cerfs et de chamois qui paissent, la végétation a une chance de pousser et de ne pas être surpâturée.

En tant que prédateur, le lynx n'est cependant pas toujours bien accueilli par tous et il est encore tué illégalement. Les conflits se produisent surtout entre les lynx et les chasseurs qui se disputent les proies. Dans d'autres cas, les lynx provoquent le mécontentement des agriculteurs lorsqu'ils tuent du bétail, mais le gouvernement indemnise les agriculteurs pour le bétail perdu. 

Marmottes des Alpes

(Marmota marmota)

Ralentissement des fonctions vitales pour l'hibernation: Marmottes des Alpes

On trouve les marmottes des Alpes (Marmota marmota) dans les prairies alpines et subalpines où elles construisent des terriers et des tunnels de 1 à 2 mètres de long pour se protéger de leurs ennemis mais aussi pour hiberner. Des terriers différents sont utilisés pour l'été et pour l'hiver. Un fait amusant qui mérite d'être partagé est que le pouce de la marmotte des Alpes a un ongle pour creuser, tandis que les autres doigts ont des griffes.

À la fin du mois de septembre, les marmottes se retirent dans leur terrier d'hiver. Elles ferment l'entrée des terriers avec de l'herbe et du foin, puis entrent en hibernation. En moyenne, elles passent 6 à 7 mois en hibernation. 

Pendant cette période, toutes les fonctions corporelles ralentissent considérablement. Leur température corporelle chute à environ 3 à 4 C mais tous les 10 jours environ, leur température monte à 38 C pendant 2 jours. 

Il n'y a pas encore d'explication claire à cette élévation de température, mais on pense que ce processus empêche les cellules nerveuses de mourir à cause de l'inactivité et, de manière générale, empêche les animaux d'avoir des frissons pendant l'hiver. Les graisses qu'ils ont stockées et le fait qu'ils se serrent les uns contre les autres les gardent au chaud et augmentent leurs chances de survie. 

Les marmottes des Alpes n'adaptent pas leur température uniquement pendant l'hibernation. Les scientifiques pensent que, pendant la journée, ces marmottes s'allongent sur des rochers plats sous le soleil pour faire baisser leur température corporelle et se débarrasser des parasites et non pour prendre un bain de soleil, comme on le croit généralement. 

Lagopède alpin

(Lagopus muta helvetica)

Léger comme une plume, blanc comme la neige : le lagopède alpin

Le lagopède alpin (Lagopus muta helvetica) est le seul oiseau qui vit en hiver au-dessus de la limite des arbres en Suisse. Cependant, le lagopède alpin est présent de l'Arctique à l'Eurasie subarctique et en Amérique du Nord (y compris au Groenland) sur les flancs rocheux des montagnes et dans la toundra.

Pour stocker suffisamment d'énergie et survivre au froid, les oiseaux mangent de grandes quantités en peu de temps, suivies d'une phase de repos dans une sorte d' ”igloo", une grotte de neige qui leur sert d'abri. En hiver, ils se nourrissent principalement de branches, de bourgeons et d'arbustes à baies, tandis qu'au printemps, en été et en automne, ils consomment des feuilles, des fleurs, des baies et des graines de diverses plantes.

Leur plumage change selon la saison pour mieux se camoufler : blanc pur et épais en hiver et gris-brun en été. La coloration diffère également entre les mâles et les femelles. Leurs pattes sont recouvertes de plumes jusqu'aux orteils afin de les garder au chaud en hiver et de leur permettre de marcher sur la neige. Ils sont très légers, ce qui fait qu'ils ne s'enfoncent pas facilement dans la neige.

Leurs nids plats sont faits de matière végétale et de plumes, et ils les construisent généralement à l'extérieur où une grosse pierre ou un arbuste les protège.

Chouette hulotte

(Strix aluco)

Cachée dans l'obscurité, mais reconnaissable à son cri : la chouette hulotte 

La chouette hulotte (Strix aluco) est un rapace nocturne que l'on trouve dans toute l'Europe, en Asie occidentale et centrale et en Afrique du Nord, principalement dans les forêts de feuillus et les forêts mixtes, mais elle peut aussi habiter les forêts de conifères, la taïga et les forêts riveraines. En Suisse, on le trouve à 1500 mètres d'altitude dans les forêts ainsi que dans les villes, en particulier dans les villes avec des parcelles de forêts naturelles.

Ces oiseaux nichent dans les cavités des arbres, mais aussi dans les bâtiments, et se nourrissent de rongeurs, de jeunes lapins, de petits oiseaux, de grenouilles, de lézards, de crustacés, de vers de terre et de coléoptères. Dans les zones urbaines, elles se nourrissent plus souvent d'oiseaux, car ceux-ci sont plus faciles à capturer que les autres animaux.

Les chouettes hulottes sont généralement monogames et les couples vivent ensemble la plupart du temps. Toutefois, de juillet à octobre, les couples restent séparés pendant la journée et, en hiver, ils passent la plupart de leur temps ensemble près de leur lieu de nidification. 

Comme d'autres chouettes et hiboux de Suisse, les mâles chouettes hulottes marquent leur territoire par des cris et attirent ainsi les femelles. Comme ces chouettes s'accouplent pour la vie, elles doivent être capables de distinguer leur partenaire de leurs concurrents, raison pour laquelle chaque chouette a un cri d'identification individuel. Les mâles et les femelles ont également un cri spécial pour exprimer leur agressivité envers les concurrents - "koo-wik" - et un cri de contact plus court pour leur partenaire - "kewick".

Loup

(Canis lupus)

Un leadership admirable et des capacités d'adaptation hors du commun:
Le retour du loup en Suisse 

Au XVIIe siècle, la façon dont les humains percevaient leur relation avec les loups (Canis lupus) en Suisse a radicalement changé. L'extension de l'élevage a entraîné une multiplication des attaques de loups à la recherche de nourriture sur le bétail. Les loups, considérés comme malveillants et sans pitié, ont donc été de plus en plus chassés jusqu'à ce que le dernier loup de Suisse soit tué il y a plus de 100 ans. 

Mais au cours des 20 dernières années, les loups ont réussi à traverser la frontière italo-suisse et à se réimplanter en Suisse. Un facteur important qui a facilité ce retour a été l'expansion de la forêt. Alors qu'en 1840, 20% de la Suisse était couverte de forêts, aujourd'hui 30% le sont. Cela a conduit à une augmentation des animaux proies pour les loups. Aujourd'hui, on compte environ 30 à 35 loups en Suisse. 

De plus, la forte capacité des loups à apprendre et à s'adapter rapidement à n'importe quel habitat - qu'il s'agisse de la montagne, de la forêt ou d'une zone urbaine - leur a permis de reprendre assez facilement leur territoire de chasse en Suisse. En outre, leurs remarquables capacités de leadership permettent d’inspirer les humains à plus d’un titre. Johnson (2010) a créé une courte liste établissant comment les caractéristiques communes d'un loup pourraient être "traduites" pour en faire un leader humain agile :

Loups vs Leaders agiles:

Sens de l’urgence vs Rapidité d'exécution/action rapide

Curiosité insatiable vs Changement/ouverture

Patience vs Flexibilité 

Stratégie et planification vs Compétence 

Travail d'équipe vs Travail d'équipe

Les loups n'abandonnent jamais vs Conséquence et conscience de soi

Néanmoins, le retour du loup reste controversé. Par exemple, des permis de chasse sont accordés lorsque les loups tuent 35 animaux sur une période de quatre mois, ou s'ils s'attaquent à 25 animaux en un seul mois. Une étude récente menée par une équipe de l'université de Zurich a révélé qu'un tiers du paysage suisse constitue un habitat approprié pour le loup, mais que les gens n'ont une attitude positive à son égard que dans 6 % de ce territoire. 

Araignée-loup

(Lycosidae)

Araignées sans toile dans les montagnes: L'araignée-loup

Les araignées-loups (Lycosidae) forment une famille au sein de l'ordre des araignées à toile. La majorité d'entre elles chassent sans toile, mais tendent une embuscade à leur proie et l'attrapent d'un seul bond. Les araignées-loups se rencontrent principalement au printemps à la lisière des forêts. Près des plans d'eau, on peut souvent les voir courir sur l'eau et utiliser les petits poils de leurs pattes pour se maintenir à flot. On les trouve dans le monde entier et, en Europe centrale, elles apparaissent dans les plaines et les contreforts jusqu'à 800 m au-dessus du niveau de la mer.

Les espèces qui chassent en liberté comme les araignées-loups voient très bien et peuvent souvent distinguer les couleurs. Pour attirer les femelles, les mâles agitent leurs palpes et attirent l'attention par des mouvements de danse. C'est pourquoi leurs palpes et leurs pattes sont généralement de couleur vive. Chaque espèce d'araignée a son propre comportement de danse et d'agitation. 

Les femelles transportent leurs œufs dans un cocon. Lorsque les jeunes sont sortis des œufs, ils s'accrochent à la mère et sont transportés pendant quelques jours, c'est-à-dire que la mère a un sac à dos de jeunes avec elle. Après environ une semaine, les jeunes sont indépendants.

Papillon jaune nébuleux des montagnes

(Colias phicomone)

Les mystères du papillon jaune nébuleux des montagnes

Le papillon jaune nébuleux des montagnes (Colias phicomone) se retrouve dans les prairies alpines entre 900 et 2500 m d'altitude, ce qui en fait un papillon adapté à la haute montagne. Par temps chaud et ensoleillé, il volent de façon erratique au-dessus des zones herbeuses ouvertes, et par temps frais ou nuageux, il se repose au sol pour se réchauffer. 

La chenille vert foncé vit sur les vesces en fer à cheval, les lotiers corniculés, les trèfles et autres légumineuses. L'espèce hiberne à l'état larvaire et achève son développement au printemps suivant lorsque les chenilles forment leur cocon entre mai et juin. En juillet ou août, les papillons sortent des cocons. Les individus adultes mâles et femelles diffèrent un peu en termes de couleur ; alors que la femelle est blanc crème, le mâle est jaune grisâtre.

Colias phicomone est une espèce quasi menacée selon l'Union internationale pour la conservation de la nature (UICN). Les principaux dangers auxquels il est exposé sont le tourisme (ski, autres infrastructures) et le surpâturage par le bétail.

La littérature scientifique ne présente pas beaucoup d'informations sur le jaune nuageux de montagne, ce qui signifie qu'il y a encore beaucoup de place pour la recherche sur cette espèce et sa niche.

(Crédit d'image: Harald Süpfle - Own work, CC BY-SA 3.0)

Cerf élaphe

(Cervus elaphus)

Étude des bois de cerf élaphe pour la bio-inspiration

Le cerf élaphe (Cervus elaphus) habite la majeure partie de l'Europe, les montagnes du Caucase, l'Anatolie, l'Iran et certaines parties de l'Asie occidentale. Il est un autre habitant de l’arc alpin et en particulier du Parc National Suisse, où la tranquillité et l'abondance de nourriture lui offrent un habitat idéal. Normalement, les cerfs vivent en harde, sauf pendant la période du rut et lorsque les biches se séparent de la harde pour mettre bas. 

La première année, les faons n'ont pas de bois ; ensuite, leurs bois poussent chaque année entre mars et juillet. Les bois, qui sont constitués d'os, servent à la fois à s'imposer et à se battre. Les nouveaux bois sont protégés par une couche osseuse molle et remplie de sang, appelée "velours", qui se détache dès que les bois ont atteint leur taille maximale. Les mâles se frottent également aux arbres pour se débarrasser du velours, ce qui provoque de petits saignements, et ce sang, associé à des restes de terre, décolore les bois et leur donne une couleur brunâtre. 

Les bois sont adaptés au combat rapproché et à la régulation de la température corporelle. Ils  présentent des propriétés surprenantes: résistance aux chocs,résistance à l'usure et dissipation de la chaleur en raison de leur "structure tampon" - une microstructure alvéolée et de grande surface. Sa constitution structurelle pourrait inspirer le développement de matériaux de gestion thermique en aluminium ou en silicone.

Renard roux

(Vulpes vulpes)

Une boussole intégrée ? Comment le renard peut-il percevoir le champ magnétique terrestre ?

Le renard roux (Vulpes vulpes) est présent dans tout l'hémisphère nord - Amérique du Nord, Europe, Asie et certaines parties de l'Afrique du Nord - et est également largement répandu dans le parc national. “Malin comme un renard”, dit le dicton. Le renard roux utilise plus de 28 vocalisations et expressions faciales différentes pour communiquer avec ses congénères. Il utilise également le marquage olfactif par l'urine, les excréments et les sécrétions de glandes anales. 

En raison de la disparition du loup, du lynx et de l'ours, le renard est devenu le plus grand prédateur à l’échelle régionale, se nourrissant principalement de carcasses d'ongulés, de vers, de souris et de marmottes. 

Outre le fait qu'il entende très bien grâce à ses grandes oreilles, des recherches récentes suggèrent que le renard utilise également un sens magnétique pour détecter ses proies. Lorsqu'il saute la tête la première dans la neige pour attraper une souris, le renards préfère sauter vers le nord-est (à environ 20 degrés du "nord magnétique" - le "N" de votre boussole). Ils obtiennent ainsi un taux de réussite beaucoup plus élevé que lorsqu'il saute vers l'est, le sud ou l'ouest. 

La raison de ce comportement n’a pas encore été confirmée et les scientifiques n'ont pas détecté chez le renard d'organe ou de tissu particulier susceptible de mesurer le champ magnétique terrestre. Il semble que les renards puissent mesurer la distance qui les sépare d'une souris sous la neige de la manière suivante : "Lorsqu'un renard entend un son sous la neige, il cherche le point idéal où l'angle du son qui frappe ses oreilles correspond à l'inclinaison du champ magnétique terrestre. Lorsque les deux sont alignés, il sait exactement où aller, comme sur une carte au trésor marquée d'un "X" ! Et dans 73 % des cas, elle a raison".

Campagnol des neiges

(Chionomys nivalis)

Un petit funambule : Le campagnol des neiges

Les campagnols des neiges (Chionomys nivalis), habitent les chaînes montagneuses du sud et de l'est de l'Europe et du sud-ouest de l'Asie. Ils vivent à plus de 1000 m d'altitude, mais on en a même recensé à plus de 4000 m. Ils vivent généralement dans les crevasses des rochers, mais en hiver, ils vivent sous la neige qui leur sert d'isolant et les protège de leurs ennemis. 

Étant donné que cette espèce est répartie à différentes altitudes et que ses populations ont tendance à être stables, le campagnol des neiges sert souvent de bioindicateur de la qualité de l'environnement pour les écosystèmes alpins. En étudiant les aberrations chromosomiques, le caryotype, les indices morphophysiologiques et les données écotoxicologiques, entre autres, les chercheurs peuvent évaluer l'impact environnemental cumulatif sur les populations de campagnols des neiges.

Par exemple, des chercheurs de l'Université de Zurich ont étudié comment les campagnols des neiges (à une altitude de 2000 m près de Coire) réagissent à plusieurs hivers consécutifs présentant des chutes de neige précoces. Les chercheurs ont conclu que face à cette pression sélective, "les campagnols dont le patrimoine génétique se traduit par un poids corporel plus faible étaient les plus aptes à la survie. [...] La raison : Les petits campagnols sont déjà adultes lorsque les conditions météorologiques se détériorent [c'est-à-dire que] les campagnols des neiges plus légers sont en meilleure forme, pas les plus grands" (Université de Zurich, 2017).

Cassenoix moucheté

(Nucifraga caryocatactes)

Comment les cassenoix se nourrissent tout en régénérant la forêt

Les cassenoix mouchetés (Nucifraga caryocatactes), membres de la famille des corvidés (Corvidae), se nourrissent de graines de pin cembra. Tenant le cône entre leurs doigts, ils extraient les graines avec leurs becs acérés. Ils peuvent stocker jusqu'à 100 graines sous leur langue dans une petite poche sublinguale où ils les conservent jusqu'à ce qu'ils puissent les planter, c'est-à-dire les enterrer, à des kilomètres de l'endroit où ils les ont trouvées. 

Ils survolent les montagnes de l'Europe centrale et du sud-est, y compris le sud de la Scandinavie et la Russie européenne, et de l'Asie du nord et centrale, y compris le Japon, Taïwan, la Chine et l'Himalaya.

En automne, chaque oiseau cache ces pignons un peu partout dans la forêt afin d’en profiter en hiver et au printemps. Une fois que le cassenoix a choisi un endroit pour cacher une petite quantité de graines - 3 à 5 par endroit -, comme un fermier, il passe son bec sur la parcelle de terre qu'il a choisie, y dépose quelques graines et les recouvre de terre. Un oiseau peut ainsi cacher près de 100 000 graines par an. Fait remarquable, le cassenoix retrouve 80 % d'entre elles plus tard. La manière dont les casse-noix retrouvent un tel pourcentage de nourriture cachée reste un mystère. Les 20 % restants sont un cadeau pour la forêt, car ces semences donnent naissance à de jeunes pins cembros distribués dans leur habitat. De cette manière, le pin parvient à se disperser et à se reproduire, et finalement ses descendants deviennent des arbres adultes qui pourront nourrir davantage de cassenoix. 

La préparation de vastes caches de nourriture permet aux cassenoix de nicher plus tôt que la plupart des oiseaux. Ils commencent à nicher en février, ce qui signifie que leur progéniture est assez âgée pour participer à la récolte des graines à la fin de l'été. Les nids sont construits dans des conifères, comme le pin sylvestre, et les deux parents nourrissent et soignent les jeunes.

Les cassenoix nous enseignent peut-être la chose suivante: prenez soin de vous, mais n'oubliez pas de rendre à la communauté ce qu'elle vous a donné.

Fourmis

(Formica)

Les fourmis: architectes, artistes, agricultrices

Les fourmis (Formica) sont un indicateur écologique d'une communauté forestière saine. Il existe 131 espèces de fourmis en Suisse, parmi elles la fourmi rouge des bois (Formica rufa) et la fourmi à tête étroite (Formica exsecta). 

Les fourmilières ont non seulement déjà servi d'inspiration pour la conception de bâtiments, mais elles sont aussi des œuvres d'art. Les nids des fourmis de bois rouge se composent principalement d'aiguilles d'épicéa et peuvent atteindre un mètre de haut, tandis que la fourmilière de la fourmi à tête étroite est constituée de matériel végétal sec. Alors que l'on pourrait supposer que les oiseaux reconnaissent et évitent les nids de fourmis, certains d'entre eux se posent parfois volontairement sur un nid et y déploient leurs ailes. Lorsque les fourmis sortent pour défendre leur territoire, elles aspergent les oiseaux d'acide formique, ce qui aide les volatiles à lutter contre les parasites qui habitent leur plumage. Ce n'est pas vraiment une situation "gagnant-gagnant": les oiseaux ne semblent pas manger les fourmis.

Outre la construction et la défense de leur nid, certaines fourmis sont également chargées de "traire" les pucerons (oui, il semblerait que les humains ne soient pas les seuls à pratiquer l'agriculture). Avec leurs pattes, les fourmis caressent le dos des pucerons qu’elles élèvent dans leur colonie pour qu'ils sécrètent du miellat, un aliment précieux pour les fourmis. En retour, les fourmis protègent les pucerons des prédateurs comme les coccinelles.

Les fourmis des bois contribuent également à la dispersion des graines. Cette forme de dispersion des graines est appelée myrmécochorie. Les graines de plantes telles que l'ortie, le perce-neige, le pied d'alouette et la violette ont des "élaiosomes", c'est-à-dire des structures charnues attachées aux graines. Les fourmis collectent ces graines, croquent les graines proprement dites et ne consomment que l'élaiosome nutritif. De cette manière, la partie “semence” des graines sont dispersées et peuvent germer à l’endroit de leur dépôt.

 
 

FLORE

Armillaires

Les armillaires : cause de vie et de mort

L'armillaire est un genre de champignons parasites qui attaquent les racines des arbres et les décomposent. Dans les forêts exploitées commercialement, les Armillaria sont considérées comme des parasites, ce qui n'est pas le cas dans les forêts naturelles. Elles s'attaquent au bois mort et au bois vivant. Elles infestent et décomposent lentement les racines des arbres en interrompant l'absorption de l'eau et des nutriments, ce qui peut tuer les arbres faibles et âgés, mais les jeunes arbres peuvent également être attaqués. Lorsque les arbres s'affaiblissent et meurent, des trous se créent dans la forêt où de nouveaux arbres peuvent pousser, ce qui permet de "rajeunir" la forêt. Le bois mort constitue également un habitat et une source de nourriture pour plusieurs espèces animales. Les armillaires sont donc un élément important de l'écosystème car, avec d'autres champignons, ils maintiennent le cycle de la vie et de la mort. 

L'organisme se reproduit uniquement par l'intermédiaire du système racinaire et se propage sous terre grâce à un énorme réseau de fils fongiques, également appelé mycélium, de sorte que son corps fructifère de couleur claire, situé au-dessus du sol, est à peine visible. 

L'armillaire prospère dans les zones tempérées du nord de l'Amérique du Nord, de l'Europe et du nord de l'Asie. Le plus grand organisme vivant sur terre est l'Armillaria ostoyae de l'Oregon, aux États-Unis. Avec son mycélium, il s'étend sous terre sur une superficie de neuf kilomètres carrés (= 1 200 terrains de football). Son âge est estimé à 2400 ans. Armillaria ostoyae existe également en Suisse, et une Armillaria ostoyae vit sur une surface de près de 50 terrains de football dans le parc national des Grisons. Son âge est estimé à 1000 ans.

Edelweiss

(Leontopodium nivale)

Edelweiss : Survivre à un environnement difficile grâce à une revêtement fait
de petits poils (fourrure)

L'edelweiss (Leontopodium nivale), symbole des Alpes, est parfaitement adapté à la vie en montagne. Cependant, la plante ne pousse pas seulement dans les Alpes, mais aussi dans le Jura, les Carpates, le nord des Balkans, le nord des Apennins et les Pyrénées.

La plante est recouverte d'une couche de poils duveteux blancs qui empêchent l'évaporation de l'humidité. En même temps, ces minuscules poils recueillent les bulles d'air pour protéger les pétales des brûlures du soleil ou du gel dans l'environnement rude des hauteurs. Les poils duveteux protègent également la plante contre les rayons ultraviolets.  La joubarbe en toile d'araignée (Sempervivum arachnoideum) utilise la même astuce que l'edelweiss.

 Il est intéressant de noter que vous ne trouverez pas d'edelweiss dans la région du Mont Blanc, ni sur le versant suisse, ni sur le versant français ou italien du massif. Cela s'explique par le fait que le Mont Blanc est constitué de roches siliceuses et acides que l'edelweiss n'aime pas. Si l'on se dirige vers le Cervin, le sol se transforme en sol calcaire dans lequel prospèrent ces fleurs à poils. L'edelweiss est très commun près de Zermatt. 

Mélèze

(Larix decidua)

Résistant au feu, à la sécheresse et à la neige : le mélèze

Les mélèzes (Larix decidua) sont originaire des régions montagneuses d'Europe centrale, c'est-à-dire des Alpes, des Carpates et des Pyrénées. Ils sont également cultivées au Canada et aux États-Unis. En Suisse ce sont des conifères que l'on trouve surtout dans la région de l'Engadine et en Valais. La plupart des gens pensent que tous les conifères sont des arbres à feuilles persistantes, mais le mélèze est en fait un peu différent à cet égard : les aiguilles du mélèze sortent au printemps, deviennent dorées en automne et tombent à l'automne. La grande question est de savoir pourquoi les mélèzes ont des feuilles caduques, contrairement aux autres conifèr

Si les plantes à feuilles caduques changent de couleur à l'automne et perdent leurs feuilles, c'est pour conserver des nutriments qui pourront être utilisés plus tard, au printemps. Lorsqu'il fait plus froid et que les jours raccourcissent, la machinerie chimique de la photosynthèse se ralentit très rapidement, et ces substances chimiques (principalement l'azote) sont extraites des feuilles et stockées ailleurs dans l'arbre. C'est ainsi que les aiguilles prennent une couleur dorée. Cette capacité à recycler les nutriments est très importante dans les environnements pauvres en nutriments. La chute des feuilles est également un avantage dans les climats enneigés : les branches nues sont ainsi moins susceptibles de se briser sous de lourdes charges de neige que les arbres aqui gardent leurs aiguilles pendant l'hiver. Sa nature caduque rend également le mélèze plus résistants aux incendies pendant les mois secs de l'automne. Enfin, l’écorce peut atteindre 30 cm d'épaisseur, ce qui le protège également contre la foudre et les dégâts causés par la faune.

Il n'est pas certain que ce qui suit s'applique également aux mélèzes en Suisse, mais une équipe de recherche de l'université de Nagoya (Japon) a constaté que "le développement des racines des mélèzes en Sibérie orientale [est] sensible aux conditions hydriques du sol. Les espèces de mélèzes étant tolérantes à la sécheresse, le développement des racines dépend des conditions d'humidité du sol [...]. Dans des conditions humides, les racines des mélèzes [ont tendance] à se développer dans la couche superficielle du sol plutôt que dans les couches plus profondes. Cela indique que le mélèze peut changer la distribution de ses racines dans le sol, en tant qu'adaptation aux changements annuels des conditions d'eau du sol (sécheresse ou engorgement) causés par [le] dégel du pergélisol. La distribution des racines peut également être affectée par les conditions hydriques du sol de l'année précédente, par un 'effet mémoire'."

Silène acaule

(Silene acaulis)

L'avantage d'être de petite taille: La silène acaule

La silène acaule (Silene acaulis) pousse en coussins compacts dans les prairies ouvertes et les éboulis (calcaire et dolomite) dans tout le nord de l'Arctique et dans les zones de haute montagne d'Europe et d'Amérique du Nord. Même si être petit n'est pas toujours bénéfique, c'est un avantage pour cette plante présente dans les Alpes suisses. Les petits monticules qui épousent le sol ne laissent que les petites feuilles exposées au froid des montagnes. Les boutons floraux sont protégés parmi les feuilles jusqu'en juillet ou août, lorsque des petites fleurs roses s'épanouissent sur des tiges de 3 cm de long. Les fleurs sont femelles, mâles ou hermaphrodites.

La silène acaule est également appelé plante boussole car les fleurs apparaissent d'abord sur le côté sud du coussin. Les coussins complets peuvent atteindre un diamètre de plus d'un mètre. Il faut des centaines d'années pour qu'un tel coussin atteigne un mètre carré.

Les tiges et les feuilles sont collantes, ce qui peut empêcher les fourmis et les coléoptères de grimper facilement sur et dans la plante. La forme fermée des coussinets mousseux leur permet également de retenir l'eau et la chaleur, tandis que la matière végétale morte est recyclée, c'est-à-dire décomposée et transformée en de nouveaux aliments.

Amanite panthère

(Amanita pantherina)

L'amanite panthère: un partenaire mycorhizien toxique

Le champignon cosmopolite Aminata est originaire des forêts de conifères et de feuillus de tout l'hémisphère nord, y compris dans les régions plus élevées et plus chaudes d'Asie, de la Méditerranée et d'Amérique centrale.

L'amanite tue-mouches (Amanita muscaria), également appelée amanite tue-mouches, est connue de la plupart des personnes depuis leur enfance. En revanche, le bulbe vénéneux de la panthère (Amanita pantherina), également connu sous le nom de faux fard ou d'amanite panthère, est moins connu, avec son chapeau gris brunâtre à brun jaune, son bord rayé, ses verrues blanches et son bulbe épaissi. On peut les trouver du printemps à la fin de l'automne dans les forêts des contreforts des Alpes où ils aiment pousser sur des sols sablonneux. Comme tous les champignons du genre Amanita, ce sont des champignons ectomycorhiziens, c'est-à-dire qu'ils forment des associations symbiotiques avec les arbres à feuilles caduques, notamment le hêtre, et les conifères. Ils tirent des nutriments photosynthétiques des arbres et fournissent en retour des nutriments au sol.

Son corps contient les toxines psychoactives de l'acide iboténique, du muscimol et du muscazon. Comme les amanites tue-mouches, les capsules de panthère provoquent donc de graves empoisonnements qui affectent l'estomac, les intestins et les nerfs, et peuvent même entraîner des hallucinations. Le rapport entre l'acide iboténique et le muscimol dépend de la saison, de l'âge et de l'habitat.

Tous les champignons Amanita ne sont cependant pas toxiques. Par exemple, le champignon à taches grises (Amanita excelsa) ou le champignon perlé (Amanita rubescens) sont des champignons comestibles appréciés.

Rhododendron

Il ne s’agit pas d'une rose mais un rhododendron

Si le nom vient du grec ancien "ῥόδον rhódon" qui signifie "rose" et "δένδρον déndron" qui signifie "arbre", les rhododendrons ne sont en réalité pas des roses mais des arbustes à feuilles persistantes qui peuvent atteindre un mètre de haut. En allemand on les appelle donc à tort « alpenrosen ».

Dans le monde, il existe plus de 1000 variétés de rhododendrons. En Suisse, nous trouvons par exemple le Rhododendron ferrugineum avec des taches rouille sur la face inférieure des feuilles (en latin ferrugo = rouille) qui fleurit de juin à août et qui est la plante la plus commune en Suisse. R. ferrugineum préfère les endroits plutôt humides et ombragés ainsi que les sols riches en humus. On ne le retrouve jamais sur le calcaire, sauf si le sol est tellement lessivé qu'il est déjà acide ou s'il y a une accumulation de tourbe au-dessus du substrat. 

En revanche, le Rhododendron hirsutum, plus rare, pousse à des altitudes plus élevées parmi les roches calcaires et dans les forêts et leurs alentours et fleurit de mai à juillet. S'il préfère les sols calcaires, il peut également pousser sur des sols légèrement acides. Alors que dans les Alpes, sa population est assez stable, en Croatie où elle était largement récoltée pour sa valeur médicinale, elle a décliné et est désormais une espèce protégée. 

S'il est permis de cueillir des rhododendrons en Suisse (alors que les edelweiss et les gentianes sont plus menacés et donc interdits de cueillette), les fleurs ainsi que les feuilles et le pollen de ces plantes sont très toxiques. Ils contiennent un composé appelé andromédotoxine (également connu sous le nom de grayanotoxine) qui, selon la dose ingérée, peut provoquer une surstimulation du système nerveux central avec des symptômes tels que l'hypotension artérielle et des troubles du rythme cardiaque ainsi que des nausées et des vomissements.

L'homme n'est pas aussi sensible à la toxine que d'autres espèces qui sont mortes après avoir ingéré des parties de ces plantes, comme les animaux de pâturage, les animaux domestiques et certaines espèces d'abeilles. Étonnamment, cette toxine ne semble pas affecter les bourdons qui sont les pollinisateurs de choix de ces rhododendrons, ce qui pourrait indiquer que la plante produit cette toxine pour favoriser ce vecteur de reproduction et ainsi accroître son taux de fertilisation.

Orchis vanillé

(Nigritella nigra/rubra)

Un parfum de vanille inoubliable au dessus de la limite de la forêt: L’orchis vanillé

Comme son nom l'indique, l’orchis vanillé noir et l'orchis vanillé rosé (Nigritella nigra/rubra) appartiennent tous deux à la famille des orchidées. Vous les rencontrerez probablement et percevrez leurs parfums vanillés lors de vos promenades dans les prairies calcaires et herbeuses situées au-dessus de la limite de la forêt alpine entre juin et août. On les trouve en fait partout, des Alpes aux Carpates, à des altitudes comprises entre 1 000 et 2 800 mètres. 

Les orchidées et leurs pollinisateurs sont un exemple impressionnant de la façon dont, grâce à une adaptation constante entre différents organismes, les plantes et les pollinisateurs ont développé un lien particulier et une dépendance mutuelle. La structure de la fleur et la fonction de ses organes de pollinisation d'une part, et l'anatomie et le comportement des insectes d'autre part, se sont adaptés les uns aux autres au fil du temps pour créer un mécanisme de pollinisation sophistiqué qui garantit la reproduction des espèces d'orchidées. 

Les orchis vanillés noirs (Nigritella nigra) sont principalement pollinisés par des papillons, probablement attirés par les fleurs en raison de leur parfum de vanille. La trompe du papillon est parfaitement adaptée pour atteindre le nectar des fleurs. Au contraire, l’orchis vanillé rose (Nigritella rubra) se reproduit de manière apomictique (asexuée), c'est-à-dire que les embryons se développent sans fécondation préalable à partir des cellules du nucellus.

Les principales menaces qui pèsent sur ces joyaux alpins sont la cueillette par les randonneurs et le surpâturage. Comme cette plante est hautement spécialisée et que son biote est généralement limité par les basses températures, le changement climatique constitue également une menace majeure. Il est très important de préserver l'habitat de cette espèce et de ses pollinisateurs.

(Credit d’image: Daniele Pralong)

Gentiane jaune

(Gentiana lutea)

Des étés plus longs, des changements dans la répartition des nutriments et l'expansion de leur aire de répartition: les gentianes en compétition pour l'espace

Le genus Gentiana est extrêmement diversifié comprenant plus de 200 espèces et distribué mondialement, principalement dans les régions alpines. Les différentes espèces sont adaptées à leurs niches écologiques spécifiques (altitude, soleil, sol et humidité). 

Les gentianes jaunes (Gentiana lutea) sont originaires des Alpes, où elles préfèrent les sols calcaires des prairies herbeuses, des pentes et des marais, à des altitudes allant jusqu'à 2 500 mètres. Toutefois, une étude menée par une équipe de l'université de Vienne et de l'Institut fédéral suisse de recherches sur la forêt, la neige et le paysage a révélé qu'avec l'augmentation des températures, ces plantes, ainsi que de nombreuses autres espèces végétales alpines, sont soumises à une pression accrue en altitude. En raison du changement climatique, la majorité de la flore alpine déplace lentement son aire de répartition vers des altitudes plus élevées, et là, l'espace est un luxe et la concurrence avec les espèces qui y poussent déjà est assez forte.

Lorsque la flore alpine déplace ses aires de répartition, on peut parler de "gagnants" et de "perdants". Si le changement climatique peut permettre à certaines plantes - les "gagnantes" - de se répandre plus facilement, comme la saxifrage jaune des montagnes, les espèces adaptées au froid et aux conditions pauvres en nutriments, comme les gentianes, sont les perdantes. Cette dernière espèce ne peut pas devenir plus forte ou plus grande avec ces changements de température et de nutriments. Pendant les étés potentiellement plus longs, les gentianes seraient également désavantagées car elles ne pourraient pas produire plus de graines ou de plantes filles comme le feraient les autres espèces. L'équipe de recherche a conclu que "si les espèces compétitives l'emportent, il y aura une perte de biodiversité, du moins à petite échelle".

(Crédit d’image: Böhringer Friedrich)

Épicéa

(Picea abies)

Adaptations extrêmes: comment les épicéas s'adaptent aux chutes de neige et à la sécheresse

L'épicéa qui porte de nombreux noms locaux (Picea abies) est originaire des montagnes et des forêts boréales du nord, du centre et de l'est de l'Europe. Bien qu'il soit indigène dans cette région, il est souvent planté pour son bois. Les épicéas sont rares dans le parc national suisse, mais on les trouve dans les pentes ombragées de l'Engadine, dans des forêts mixtes avec des mélèzes. 

Les épicéas poussent droit et rapidement. Ils ont besoin de peu de lumière pour germer et se développer, ce qui leur donne un avantage sur les pins et les mélèzes qui ont besoin de lumière. Dans certains endroits, la croissance de l'épicéa peut toutefois être entravée par l'abroutissement. 

Dans les régions où la neige est abondante, comme au sud de Punt Praspöl, les épicéas présentent une forme de croissance adaptée aux grandes quantités de neige : ils ont des troncs plutôt minces et des branches courtes sur lesquelles la neige ne peut pas s'accumuler. En allemand, ces arbres sont appelés "Schlangenfichte" (épicéa serpentin).

Outre l'adaptation aux chutes de neige en altitude, l'épicéa pourrait également avoir la capacité de s'adapter à des périodes de sécheresse plus fréquentes et plus intenses, qui sont de plus en plus fréquentes en Europe. Une équipe de chercheurs slovènes a démontré que les semis d'épicéas issus d'un climat plus chaud à basse altitude (410 m au-dessus du niveau de la mer) adoptent une stratégie de conservation en cas de stress hydrique et accumulent de grandes quantités d'acide abscissique, ce qui signale à son tour à la plante de fermer plus rapidement ses stomates pour éviter qu'elle ne se fane. Les plantules issues d'une région au climat plus frais (931 m au-dessus du niveau de la mer) n'ont pas été aussi sensibles à la sécheresse, et l'approvisionnement en eau et la performance photosynthétique des plantes sont restés nettement plus élevés. Ces résultats suggèrent qu'une plus grande résistance à la sécheresse en cas d'origine 'fraîche' pourrait être liée à de plus grandes quantités d'acides aminés de proline accumulées dès le début de la simulation de la sécheresse [...], ce qui entraîne une plus grande tolérance au stress.

Arole

(Pinus cembra)

L’arole - un exemple de travail d'équipe  

L’arole our arolle (Pinus cembra) est souvent présent jusqu'à la limite de la forêt. Il pousse dans les Alpes et les Carpates d'Europe centrale, jusqu'en Ukraine et en Roumanie. Adapté aux températures extrêmement froides en altitude, l’arole peut résister à des températures allant jusqu'à -40°C. Il s’agit donc d’un bon arbre pour reboiser les régions de haute altitude. Ses racines s'enroulent étroitement autour de la roche nue et vont chercher l'eau dans les fissures profondes. Ainsi, le vaste et profond réseau de racines peut maintenir en place les pentes des montagnes et éviter ainsi les éboulements. 

L’arole pousse très lentement (il lui faut 30 ans pour atteindre 1,30 m). Il doit donc économiser de l'énergie et ne peut pas produire de grosses graines chaque année. Les graines ne sont produites que tous les 6 à 10 ans et tous les 10 ans environ, un grand nombre de pins cembro ‘communiquent’ (la manière exacte est encore un sujet de recherche) pour produire simultanément des cônes grands et lourds. 

L’arole dépend également des casse-noix pour la dispersion des graines. Les becs acérés des casse-noix sont parfaits pour cueillir les noix des cônes de pin. Ils enterrent ensuite les graines de pin comme réserves alimentaires à l'automne. Comme les casse-noix plantent les pignons dans des conditions idéales de germination, à une profondeur de 3 à 5 cm dans le sol, et qu'ils ne retrouvent pas tous les pignons qu'ils cachent au printemps suivant, certaines graines germent et commencent à donner naissance à de nouveaux arbres.

L’arole n'est pas seulement apprécié pour ses qualités architecturales, mais aussi pour ses effets bénéfiques sur la santé. L'un d'entre eux est que l'on dort mieux dans un lit en arole. Une étude de l'Institut de recherche Joanneum a montré que dormir dans une chambre à coucher en arole favorise un sommeil profond et une meilleure relaxation pendant la nuit, ce qui se traduit par une baisse du rythme cardiaque pendant la journée. Même un oreiller rempli de copeaux de bois d’arole aromatique peut contribuer à améliorer votre sommeil.


(Credit d’image: Terra3 - Own work, CC BY-SA 3.0)

Dryade à huit pétales

(Dryas octopetal)

Nom de nymphe et feuilles de chêne: la dryade à huit pétales

Les dryades à huit pétales (Dryas octopetala) sont des arbustes à feuilles persistantes de la famille des roses (Rosaceae). Leurs feuilles lobées à huit pétales ressemblent à certaines feuilles de chêne, d'où leur nom de dryades, nymphes des bois de la mythologie grecque.

En tant que genre, les Dryas sont répandus dans les régions montagneuses, principalement sur sols calcaires, dans tout l'Arctique, comme en Grande-Bretagne, en Scandinavie, en Islande, dans les Alpes, dans les Carpates, dans les Balkans, dans le Caucase, et même en Alaska et au Canada. C'est l'une des plantes les plus répandues dans les prairies alpines suisses. 

Ses tiges ligneuses courtes et basses qui poussent le long du sol aident à prévenir l'érosion. Ses petites feuilles épaisses et cireuses sont recouvertes de poils sur la face inférieure. Cela limite la perte d'eau lorsque l'humidité du sol est faible et les dommages physiques causés par le froid et les vents glacés. Leurs graines plumeuses utilisent le vent pour se disperser et ne dépendent donc pas des quelques animaux qui vivent dans les prairies alpines. De plus, la dispersion par voie aérienne peut être très étendue. 

Les fleurs de la dryade pratiquent l'héliotropisme, c'est-à-dire qu'elles suivent le mouvement du soleil dans le ciel pendant la journée. La plupart des plantes le font pour réduire la quantité de rayonnement solaire qui frappe leurs fleurs ou leurs feuilles, mais les dryades semblent le faire pour maximiser la quantité de lumière solaire qui se reflète sur les pétales et sur les pistils au centre de la fleur. Les fleurs qui suivent le soleil sont plus chaudes et leurs pistils se développent plus rapidement et produisent des graines plus lourdes que celles qui sont à l'ombre.

Les fossiles de plantes du dryas donnent des indications sur les épisodes passés de changement climatique et sur les modifications de la végétation arctique-alpine. Lorsque le climat de l'hémisphère nord a commencé à se réchauffer progressivement au Pléistocène et que la dernière période glaciaire s'est retirée, la toundra s'est transformée en forêt. Toutefois, le réchauffement a été interrompu pendant des périodes de 300 à 1 000 ans au cours desquelles la végétation de la toundra arctique a repris pied dans des zones qui s'étaient transformées en forêt. Les écologistes appellent ces périodes le Dryas supérieur (il y a environ 13 800 ans) et le Dryas inférieur (il y a 11 500 à 12 800 ans) en raison de la prédominance des fossiles du Dryas (Source: U.S. Forest Service).

À mesure que les températures mondiales continueront d'augmenter, la dryade sera obligée de s'étendre plus au nord et en altitude pour trouver les conditions nécessaires à sa croissance, peut-être en ‘testant la limite des terres’.