La compréhension de l'évolution du système Terre aux grandes échelles de temps reste un défi majeur qui ne pourra être relevé que par la collaboration entre les équipes travaillant sur ses différentes composantes. L'état des recherches sur les enveloppes internes et externes grâce à la fois aux données disponibles et à l'outil de modélisation permet aujourd'hui d'envisager des études pluridisciplinaires sur des périodes clés de l'histoire de la Terre. Le programme ECLIPSE permettra aux scientifiques de différents domaines - Sciences de l'Univers (SDU), Sciences de l'Homme et de la Société (SHS) et Sciences de la Vie (SDV) - de travailler ensemble. L'apport de chaque communauté contribuera à développer des scénarios cohérents et quantifiables reliant les changements majeurs de l'environnement terrestre aux différentes causes possibles (forçage interne ou externe).
| · Contexte national · | · Quatre axes majeurs privilégiés · |
En s'appuyant sur les programmes scientifiques existants,
il s'agira d'accroître notre compréhension des processus naturels
qui ont contrôlé l'environnement terrestre dans le passé,
leur variabilité spatiale et temporelle, ainsi que notre compréhension
des relations entre systèmes environnementaux et écologiques.
Une démarche "intégrée" est déjà à
l'oeuvre au PNEDC (Programme National pour l'Etude
de la Dynamique du Climat), mais elle est restreinte aux
thématiques du programme international CLIVAR (CLImate VARiability
and predictibility), l'action de l'homme sur l'environnement naturel est
par ailleurs prise en charge par le PEVS.
Dans le cadre de ce programme, nous souhaitons étendre
l'orientation pluridisciplinaire qui avait été initiée
lors des programmes DYTEC (DYnamique de la TErre et du Climat)
et DTT (Dynamique du Transfer Terrestre) aux Sciences
de la Vie et Sciences de l'Homme. L'étude des changements de l'environnement
passé à plusieurs échelles de temps, associant les
différentes composantes du système Terre permettra de mieux
comprendre les crises géologiques majeures, d'évaluer les
tendances à long terme de l'évolution, d'intégrer
à la connaissance de l'environnement, l'étude du comportement
des êtres vivants et de leur évolution et leur adaptation
aux changements, crises ou catastrophes. A côté de la participation
française aux programmes internationaux, il s'agira de développer
des actions indépendantes et nouvelles.
Le colloque de Garchy (décembre 1998) a montré
qu'il existe une communauté nationale forte et reconnue, déjà
structurée pour l'étude du passé récent - communauté
scientifique regroupée autour des actions IMAGES, PEP, EPICA etc...
, mais encore très éclatée pour celle du passé
plus lointain - communauté de naturalistes (paléontologistes,
paléobotanistes), sédimentologues géologues, tectoniciens,
géochimistes etc... s'appuyant sur des méthodes et des outils
très performants (outils de forage ou d'analyse). Parallèlement,
les outils de modélisation permettent maintenant d'étudier
toutes ces échelles de temps.
L'objectif du programme ECLIPSE est de fédérer
la communauté scientifique Sciences
de l'Univers, Sciences de l'Homme
et de la Société et Sciences
de la Vie autour de questions scientifiques clés.
1/ L'étude de l'impact climatique des
forçages externes et internes
2/ L'étude des différents stocks
de carbone et les échanges entre les réservoirs (océans,
continent, glace), leurs variations au cours des temps géologiques
et leurs effets sur le climat
3/ L'étude des implications écologiques
des changements paléogéographiques
4/ L'étude des conséquences des
changements de l'environnement sur les sociétés humaines
1/ L'étude de l'impact climatique
des forçages externes et internes
A la variabilité naturelle du climat du Quaternaire
(cycles glaciares/interglaciaires et théorie de Milankovitch), s'ajoutent
des forçages majeurs internes (volcanisme, tectonique, dégazage
de méthane et de CO2...
) et externes (astéroides) qui peuvent expliquer les changements
de l'environnement du passé. D'une part, l'évolution paléogéographique
horizontale (distribution des surfaces continentales) et verticale (position
des chaînes de montagne et des plateaux) influence le climat en jouant
sur les circulations atmosphériques ; d'autre part, l'ouverture des
bassins et la paléobathymétrie modifient la circulation océanique.
Les modéles dont nous disposons sont actuellement capables de commencer
à quantifier l'impact climatique de ces changements.
2/ L'étude des différents
stocks de carbone et les échanges entre les réservoirs (océan,
continent, glace), leurs variations au cours des temps géologiques
et leurs effets sur le climat
Les questions suivantes pourraient être abordées
quantifier et évaluer l'impact de l'orogenèse et de l'érosion
sur le bilan du carbone continental, reconstituer la paléoproductivité
océanique à l'aide des marqueurs géochimiques, reconstituer
la répartition de l'alcalinité dans l'océan, étudier
le rôle des marges continentales et la contribution des roches sédimentaires
vers les sols.
3/ L'étude des implications
écologiques des changements paléogéographiques
Cet axe d'étude recoupe les notions d'adaptation,
migration, temps de réponse des écosystèmes continentaux
et marins et effets de seuil. Les périodes d'extinction ou d'explosion
de la vie pourront être étudiées, comme les interactions
biosphère/climat.
4/ L'étude des conséquences
des changements de l'environnement sur les sociétés humaines
Cet axe d'étude touche à la dynamique des
populations, aux implications des changements de l'environnement et du
climat sur les déplacements/migrations des hominidés et au
développement des sociétés humaines.
NB : 20% du financement sera réservé
pour des actions originales non prises en compte par les axes cités
ci-dessus.