Autre(s) version(s) : 2003 2002
Les données issues des carottes de glace montrent une forte augmentation des concentrations en gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O) entre le dernier maximum glaciaire (21 000 ans BP) et la période climatique actuelle (Holocène). Les variations de la concentration du méthane peuvent provenir de ses sources (principalement issues de la biosphère continentale) et/ou de son puits majeur (oxydation atmosphérique). Cette période représente donc un cas d'étude privilégié pour le couplage biosphère continentale - chimie atmosphérique - climat, et offre un moyen de validation des modèles couplés en cours de développement dans le but de prédire les évolutions futures de la chimie atmosphérique et du climat. Ce projet vise à quantifier le bilan du méthane et la capacité de l'atmosphère à le détruire dans différentes conditions climatiques de l'histoire terrestre récente (préindustriel, 6 000 BP et 21 000BP). Un modèle de végétation dynamique adapté à l'échelle globale (ORCHIDEE), ainsi qu'un modèle de routage de l'eau continentale de surface et sub-surface (HYDRA) seront utilisés successivement pour reconstruire les distributions de la végétation et des zones inondées pour les périodes ciblées. Ces modèles seront forcés par les changements climatiques issus de Modèles de Circulation Générale de l'Atmosphère (MCGA). Des paramétrisations simples, en fonction du type de végétation et des conditions climatiques seront extraites de la littérature et introduites dans ORCHIDEE, afin de calculer les sources et puits du méthane et d'autres gaz jouant un rôle clé sur la capacité oxydante de l'atmosphère (CO, NOx, NMHCs). Les cartes de sources et puits d'espèces réactives ainsi obtenues seront ensuite utilisées pour contraindre deux modèles de chimie atmosphérique (un modèle 2D rapide permettant des tests de sensibilité, et un modèle 3D). Les résultats seront validés pour les conditions actuelles et passées. Des paléo-données existantes (végétation, zones inondées, paléo-concentrations atmosphériques, etc.) et seront utilisées conjointement à des données nouvelles. Des mesures pionnières d'isotopes du méthane et du monoxyde de carbone dans les carottes de glace seront en effet utilisées dans le but de mieux contraindre les sources et puits de méthane. Des mesures d'acides carboxyliques dans les carottes de glace du Groenland seront réalisées pour valider les variations passées l'intensité des feux de biomasse aux hautes latitudes Nord.
MARTINERIE
Patricia
Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
UMR 5183
Noblet-Ducoudré N. de, Poutou E., Chappellaz J., Coe M., Krinner G. (2002). Indirect relationship between surface water budget and wetland extent. Geophysical Research Letters 29(4), 10.1029/2001GL013929 .
Krinner G. (2003). Impact of lakes and wetlands on boreal climate. Journal of Geophysical Research 108,D16, 4520-4538 .
Poutou E. (2003). Etude numérique du rôle des interactions entre la surface et l'atmosphère dans le cadre d'un changement climatique aux hautes latitudes Nord. Thèse de doctorat - Université Joseph Fourier, Grenoble \\N, 318 p. .
Bernard S. (2004). Evolution temporelle du méthane et du protoxyde d'azote dans l'atmosphère : contrainte par l'analyse de leurs isotopes stables dans le névé et la glace polaires. Thèse de doctorat - Université Joseph Fourier, Grenoble \\N, 325 p. .
Sowers T., Bernard S., Aballain O., Chappellaz J., Barnola J.-M., Marik T. (2005). Records of the d13C of atmospheric CH4 over the last two centuries as recorded in Antarctic snow and ice. Global Biogeochemical Cycles 19, \\N .
Lathière J. (2005). Evolution des émissions de composés organiques et azotés par la biosphère continentale dans la modèle LMDz-INCA-ORCHIDEE. Thèse de doctorat - Université Paris VI \\N, \\N .