“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 20 — #43
i
i
i
i
i
i
i
i
20
Paléoclimatologie
tenter de reconstruire la productivité continentale, ou au moins l’étendue des
différents types d’écosystèmes.
À l’échelle globale, tout d’abord, la meilleure contrainte sur la productivité des écosystèmes terrestres vient des données issues des sédiments océaniques. En effet, ces enregistrements montrent une baisse de 0,03 % du δ
13 C
du carbone océanique pendant la dernière période glaciaire. Cette variation
s’explique par un transfert du continent vers l’océan (via l’atmosphère) de carbone continental, appauvri en isotope lourd
13 C, en raison de la discrimination
de l’isotope lourd lors de la photosynthèse. Connaissant cette discrimination
isotopique, cette anomalie peut se traduire en un flux de carbone transféré
du continent vers l’océan. Au premier ordre, on déduit de cette méthode que
la biosphère continentale contenait environ 500 GtC de moins en période glaciaire qu’en interglaciaire (Shackleton, 1977 ; Bird, 1994).
Aux échelles plus locales, les pollens préservés dans des sédiments continentaux fournissent des informations sur la présence des différents types de
plantes. Leur combinaison permet de reconstruire la distribution des grands
types d’écosystèmes. Ces données montrent clairement que par exemple, au
dernier maximum glaciaire, les écosystèmes forestiers de l’hémisphère nord
(Eurasie et Amérique du Nord) occupaient moins de surface qu’à l’Holocène
(Prentice et al., 2000), les forêts boréales et tempérées voyant leur étendue
réduite, et déplacée vers le sud (Fig. 1.9). Concernant la forêt boréale, une
information à caractère plus intégré a pu être extraite des carottes de glace
du Groenland. Les forêts sont en effet une source importante de composés organiques volatiles dont certains ont pu être retrouvés dans la glace du Groenland [Legrand et De Angelis, 1995]. Ainsi, l’acide formique émis directement
par les feuilles d’arbres et produit par oxydation de l’isoprène et des mono
terpènes émis par la végétation est un composé gazeux soluble dans l’eau.
Comme le montre la figure 1.10, le comportement de cette espèce dans la
glace du Groenland en fonction du climat contraste avec celui de toutes les
autres espèces vues précédemment, avec des teneurs plus élevées en période
chaude qu’en période froide et une réponse au changement climatique en retard de phase de plusieurs milliers d’années. Les teneurs voisines de 1 ppb
au DMG commencèrent à augmenter il y a 14 000 ans, atteignant 5 ppb au
début de l’Holocène pour passer par un maximum marqué de 12 ppb, il y a
5 000 ans environ. Cette évolution suit exactement la réinstallation de la forêt
boréale faisant suite au retrait très progressif de la glace des Laurentides sur
le Canada (retrait sur l’ouest canadien dès 10 000 ans, beaucoup plus tardif
sur l’Est canadien). Notons que la réponse en retard de phase des teneurs en
acide formique de la glace par rapport au changement climatique permet de
s’affranchir du problème éventuel d’une modification des phénomènes postdépôt de cette espèce volatile d’une période climatique à une autre. L’examen
des teneurs en acide formique de la glace du Groenland sur le dernier cycle
climatique a ainsi fourni des informations sur l’étendue des Laurentides, et,
par exemple, que leur extension maximum, il y a 20 000 ans, a en fait perduré
i
i
i
i
i
i
i
i
20
Paléoclimatologie
tenter de reconstruire la productivité continentale, ou au moins l’étendue des
différents types d’écosystèmes.
À l’échelle globale, tout d’abord, la meilleure contrainte sur la productivité des écosystèmes terrestres vient des données issues des sédiments océaniques. En effet, ces enregistrements montrent une baisse de 0,03 % du δ
13 C
du carbone océanique pendant la dernière période glaciaire. Cette variation
s’explique par un transfert du continent vers l’océan (via l’atmosphère) de carbone continental, appauvri en isotope lourd
13 C, en raison de la discrimination
de l’isotope lourd lors de la photosynthèse. Connaissant cette discrimination
isotopique, cette anomalie peut se traduire en un flux de carbone transféré
du continent vers l’océan. Au premier ordre, on déduit de cette méthode que
la biosphère continentale contenait environ 500 GtC de moins en période glaciaire qu’en interglaciaire (Shackleton, 1977 ; Bird, 1994).
Aux échelles plus locales, les pollens préservés dans des sédiments continentaux fournissent des informations sur la présence des différents types de
plantes. Leur combinaison permet de reconstruire la distribution des grands
types d’écosystèmes. Ces données montrent clairement que par exemple, au
dernier maximum glaciaire, les écosystèmes forestiers de l’hémisphère nord
(Eurasie et Amérique du Nord) occupaient moins de surface qu’à l’Holocène
(Prentice et al., 2000), les forêts boréales et tempérées voyant leur étendue
réduite, et déplacée vers le sud (Fig. 1.9). Concernant la forêt boréale, une
information à caractère plus intégré a pu être extraite des carottes de glace
du Groenland. Les forêts sont en effet une source importante de composés organiques volatiles dont certains ont pu être retrouvés dans la glace du Groenland [Legrand et De Angelis, 1995]. Ainsi, l’acide formique émis directement
par les feuilles d’arbres et produit par oxydation de l’isoprène et des mono
terpènes émis par la végétation est un composé gazeux soluble dans l’eau.
Comme le montre la figure 1.10, le comportement de cette espèce dans la
glace du Groenland en fonction du climat contraste avec celui de toutes les
autres espèces vues précédemment, avec des teneurs plus élevées en période
chaude qu’en période froide et une réponse au changement climatique en retard de phase de plusieurs milliers d’années. Les teneurs voisines de 1 ppb
au DMG commencèrent à augmenter il y a 14 000 ans, atteignant 5 ppb au
début de l’Holocène pour passer par un maximum marqué de 12 ppb, il y a
5 000 ans environ. Cette évolution suit exactement la réinstallation de la forêt
boréale faisant suite au retrait très progressif de la glace des Laurentides sur
le Canada (retrait sur l’ouest canadien dès 10 000 ans, beaucoup plus tardif
sur l’Est canadien). Notons que la réponse en retard de phase des teneurs en
acide formique de la glace par rapport au changement climatique permet de
s’affranchir du problème éventuel d’une modification des phénomènes postdépôt de cette espèce volatile d’une période climatique à une autre. L’examen
des teneurs en acide formique de la glace du Groenland sur le dernier cycle
climatique a ainsi fourni des informations sur l’étendue des Laurentides, et,
par exemple, que leur extension maximum, il y a 20 000 ans, a en fait perduré