Cliffs are remarkable environments that enable the existence of microclimates. These small, isolated sites, decoupled from the regional macroclimate, play a significant role in maintaining species biodiversity, particularly in topographically homogeneous landscapes. Our study investigated the microclimate of south-exposed forests situated at the edge of sandstone cliffs in the western part of the North Alpine Foreland Basin in Switzerland and its role in local forest community composition. Using direct measurements from data loggers, as well as vegetation analyses, it was possible to quantify the microclimate of the cliff-edge forests and compare it with that of the surrounding forests. Our results highlighted the significant xerothermic and more variable nature of the cliff-edge forest microclimate, with a mean soil temperature up to 3.72°C warmer in the summer, higher annual (+28%) and daily (+250%) amplitudes of soil temperature, which frequently expose vegetation to extreme temperatures, and an 83% higher soil drying rate. These differences have a distinct influence on forest communities: cliff-edge forests are significantly different from surrounding forests. The site particularities of cliff edges support the presence of locally rare species and forest types, particularly of Scots pine. Cliff edges must therefore be considered microrefugia with a high conservation value for both xerothermic species and flora adapted to more continental climates. Moreover, the microclimate of cliff-edge forests could resemble the future climate in many ways. We argue that these small areas, which are already experiencing the future climate, can be seen as natural laboratories to better answer the following question: what will our forests look like in a few decades with accelerated climate change?
Les falaises sont des milieux remarquables qui permettent l'existence de microclimats. Ces petites surfaces, aux conditions éloignées du climat régional, jouent un rôle important pour la biodiversité, en particulier dans les paysages topographiquement homogènes. Notre étude a porté sur le microclimat de forêts exposées au sud, situées au bord de falaises de molasse, sur le plateau suisse, et sur son rôle dans la composition de la communauté végétale locale. En utilisant des mesures directes provenant d'enregistreurs automatiques de données, ainsi que des analyses de la végétation, il a été possible de quantifier le microclimat des forêts de bord de falaise et de le comparer à celui des forêts environnantes. Nos résultats ont mis en évidence la nature significativement xérothermique et plus variable du microclimat des forêts de bord de falaise, avec une température moyenne du sol jusqu'à 3.72°C plus élevée en été, des amplitudes accrues annuelles (+28%) et journalières (+250%) de la température du sol, qui exposent fréquemment la végétation à des températures extrêmes, et un taux d'assèchement du sol 83% plus élevé. Ces différences ont une influence marquée sur les communautés forestières: les forêts de bord de falaise sont très différentes des forêts environnantes. Elles permettent la présence d'espèces et de types de forêts localement rares, notamment des pinèdes. Les bords de falaise doivent donc être considérés comme des microrefuges à haute valeur de conservation pour les espèces xérothermiques et la flore adaptée à des climats plus continentaux. En outre, le microclimat des forêts de bord de falaise pourrait ressembler au climat futur à bien des égards. Nous soutenons que ces petites zones, qui connaissent déjà le climat futur, peuvent être considérées comme des laboratoires naturels permettant de mieux répondre à la question suivante: à quoi ressembleront nos forêts dans quelques décennies, suite aux changements climatiques?
Keywords: Switzerland; azonal forests; escarpments; microclimate; microrefugia; natural experiment; sandstone cliffs.
© 2024 The Authors. Global Change Biology published by John Wiley & Sons Ltd.