Reconstitutions paléoclimatiques quantitatives
Les reconstitutions paléoclimatiques
quantifiées sont l'un de nos points forts.
Elles ont été développées à la fois pour des séries temporelles pour la
compréhension de la relation entre la dynamique du climat et les changements
observés de végétation à des échelles locales et/ou régionales et pour des
tranches de temps à l'échelle du continent européen pour la validation de
modèles de simulation climatique. Dans le cas des séries temporelles, les
reconstitutions climatiques élaborées pour la séquence du Velay (couvrant 4
cycles climatiques) ont permis (entre autres) de faire des comparaisons inter-hémisphéres avec les températures de surface obtenues
en Antarctique à partir de la carotte de glace prélevée à Vostok
(article soumis). De nombreuses autres reconstitutions climatiques ont été
élaborées dans le cadre des thèses et des publications traitant des derniers
millénaires (Cheddadi et al. 1998a) ainsi que du précédent interglaciaire interglaciaire (Guiot et al. 19Xx, Cheddadi
et al. 1998b)
Dans le cadre d'un projet d'intercomparaison
de simulations issues de modèles climatiques (PMIP) et de comparaison avec des
données observées (coordonné par S. Joussaume et K.
Taylor), nous avons contribué à l'aide de la base de données pollinique (EPD) à
la reconstitution du climat en Europe pour la période 6000 ans BP (Cheddadi et al., 1997 ) ainsi
que pour la période centrée autour du dernier maximum glaciaire (Peyron et al., 1998). Ces deux périodes ont été
choisies pour tester les impacts de l'insolation de l'été et celui du taux de
CO2 à 6000 ans BP et celui d'un volume glaciaire maximal (l'insolation étant
comparable au présent) à 21000 ans BP.
Les paramètres climatiques reconstitués à partir
de l'EPD, pour ces deux périodes ont ensuite été
utilisés pour la validation des modèles impliqués dans le projet PMIP (Masson et al., 1999). L'un des résultats issu de
ces reconstitutions climatiques spatialisées à 6000 ans BP, est que le bassin
Méditerranéen semble avoir subi un refroidissement d'environ 2 à 3°C par
rapport à l'actuel. Ce refroidissement n'a été simulé que par deux modèles
parmi la vingtaine impliqués dans le projet PMIP mais dont la résolution
spatiale est la moins fine également. Ce refroidissement est accompagné d'une
augmentation de la disponibilité en eau d'environ 10 à 12% par rapport à
l'actuel.
La discordance entre les simulations et les
reconstitutions quantitatives du climat (autant des facteurs thermiques
qu'hydriques) à 6000 ans BP pose un problème en termes de conditions aux
limites utilisées par les modèles, mais également en termes de méthodes de
reconstitutions climatiques. La méthode utilisée pour la reconstitution du
climat à 6000 ans BP ne tient pas en compte l'impact physiologique du CO2 sur la
végétation, or nous savons que des variations du taux de CO2 atmosphérique
engendrent des changements dans la végétation. Masson et al. (1999) montre avec des tests de sensitivité, que la
température de surface de l'océan Atlantique est un paramètre clé pour une
simulation cohérente des températures d'hiver en Europe malgré que cela ne
suffise pas pour faire converger les simulations vers un refroidissement plus
important au sud de l'Europe.
Pour la période 21000 ans BP, les données
polliniques (disponibles principalement en Méditerranée à cause de la calotte
glaciaire couvrant le continent jusqu'à la latitude 55°N environ et de la bande
de permafrost) traduisent effectivement un refroidissement très important (de
l'ordre de 20°C par rapport à l'actuel) et une aridification du climat
(précipitations < 400 mm/an) sur tout le pourtour de la Méditerranée avec
une distribution de l'ouest vers l'est (Peyron et al.,
1998).
Les reconstitutions climatiques issues des données
paléoécologiques ont montré leur importance dans la
validation des modèles de simulation climatique. Il s'agit maintenant de rendre
ces reconstitutions encore plus fines et plus précises en croisant les
quantifications issues de chaque paléobio-indicateur
et en augmentant la résolution spatiale des données.