| · Introduction · | · Axe I · | · Axe II · |
Les objectifs du programme interdisciplinaire du CNRS « ECLIPSE »
(2000-2003): reconstitution de l'environnement du passé, histoire des populations
et compréhension du système climatique à toute échelle de temps ont permis
de mettre en place des outils et structures adéquats pour faire vivre et développer
la pluridisciplinarité indispensable aux études intégrées mêlant les approches
des trois communautés concernées du CNRS issues des départements SHS, SDU
et SDV. Des projets fédérateurs comprenant acquisition de données de terrain
et modélisation ont ainsi généré de grandes avancées et découvertes, par exemple
dans le cadre de l'étude de la terre boule de neige, de la crise messinienne,
de l'origine et l'environnement de l'homme en Afrique etc. A côté de ces grands
projets, le colloque ECLIPSE, organisé en octobre 2002 a montré l'émergence
de groupes nouveaux sur des projets de moindre ambition mais novateurs pour
l'étude, notamment, de l'impact du changement climatique et environnemental
sur les sociétés humaines en Europe et ailleurs dans le monde. Un important
effort de bases de données a été initié qui permettra, à terme, de mettre
à la disposition de la communauté scientifique nationale et internationale,
toutes les données du paléoenvironnement acquises dans le cadre du programme.
Pour développer l'étude des processus naturels qui ont contrôlé
l'environnement terrestre dans le passé, leur variabilité spatiale et temporelle,
ainsi que la compréhension des relations entre systèmes environnementaux et
écologiques, nous proposons qu'ECLIPSE soit poursuivi. ECLIPSE II (2004-2007)
s'appuiera sur les programmes de recherches nationaux, de l'INSU-E et des
départements scientifiques du CNRS dont le but est l'étude des processus actuels
: PNEDC, PATOM, PNCA, PROOF, ECCO, RELIEF… Il se situera à l'intersection
de ces programmes, des programmes intégrés de recherches sur le système Terre
(DyETI) ou l'origine de l'homme et du langage (OHLL) du CNRS et de l'ACI « Risques
naturels et changement climatique » du Ministère. Une réflexion nationale,
lancée dès 2001 au travers des écoles de formation du programme, des ateliers
de la prospective ST de l'INSU-E, puis lors de la préparation du colloque
ECLIPSE et enfin de réunions spécifiques organisée en 2003, permet aujourd'hui
de proposer un programme recentré autour de questions intégrant au mieux les
spécialistes des milieux naturels: océan, continent et glace, et les spécialistes
du vivant et des communautés humaines. Par ailleurs, ECLIPSE II a pour ambition
de promouvoir une recherche multidisciplinaire dans un cadre élargi à l'Europe
en s'appuyant sur un effort international de coordination scientifique.
Si ECLIPSE I était un programme résolument « Bottom-Up »
visant à identifier la communauté concernée par l'étude des paléo-milieux
et la structurer de façon à faire avancer la compréhension du système global
par le biais de la confrontation modèles-données, ECLIPSE II entend continuer
cette action et la renforcer sur des axes spécifiques en intégrant des
approches originales ou nouvelles (comme la biologie moléculaire, la paléogénétique
ou le développement de nouveaux traceurs). Des avancées importantes ont été
effectuées dans le domaine de la modélisation numérique par le développement
de modèles couplés atmosphère-océan-biosphère et par l'intégration directe
dans le modèle d'indicateurs bioclimatiques et isotopiques, évitant ainsi
l'erreur d'une quantification distincte.
Une meilleure intégration des données paléoenvironnementales
des domaines océaniques et continentaux, la recherche de nouvelles archives,
et une mesure du temps plus précise permettront de mieux documenter la variabilité
climatique et son impact sur les populations et les écosystèmes et d'aborder
les mécanismes de dispersion et diversification des espèces. A l'échelle géologique,
la réponse du vivant aux changements climatiques et environnementaux sera
abordée par le biais de l'étude des grandes crises de l'histoire de la terre.
Les mécanismes de rétroaction du vivant mais aussi de la tectonique et de
l'érosion sur le climat, pour la modélisation des grands cycles géochimiques,
feront l'objet d'une attention particulière. Dans ce domaine, ECLIPSE II s'appuiera
en particulier sur le programme «RELIEF» proposé par les Sciences de la Terre
dont l'objectif sera l'étude des processus d'érosion à l'origine du relief
de la terre et la quantification des flux.
L'appel d'offre ECLIPSE II (2004-2007) se structurera suivant deux grands axes qui correspondent aux thématiques évoquées ci-dessus. Un axe « blanc » permettra en outre de proposer des sujets de recherche en dehors de ces axes.
Il s'agira prioritairement d'explorer les thèmes suivants :
Il s'agit d'étudier les stratégies de colonisation/régression et adaptation de l'environnement et des groupes humains en réponse à la variabilité climatique récente (cycles glaciaires/interglaciaires, variabilité intra-holocène...). Ce thème inclut l'acquisition de données (archives historiques ou naturelles des océans, des continents et des glaces) et le développement de nouveaux indicateurs pour caractériser aussi bien les variations de grandeurs physiques (ex : température, profondeur de la thermocline...) que des traceurs moléculaires qui permettent de comprendre l'histoire des populations et des espèces quel que soit leur milieu de vie. Les processus en retour seront également analysés : par exemple, quel impact sur le climat peut avoir l'action de l'homme sur le milieu naturel depuis le Néolithique ?
Il s'agira d'obtenir une meilleure connaissance de la chronologie et des modalités d'échanges fauniques entre les deux grandes régions clés pour la compréhension de l'évolution de l'Homme : l'Asie et l'Afrique et d'étudier les mécanismes de dispersion et diversification des pré-humains dans leur cadre environnemental et climatique.
Ce second volet concerne spécifiquement les grandes échelles de temps (SDU-SDV). Il reprend et élargit à de nouveaux champs disciplinaires les thématiques initiées par ECLIPSE I
Les interactions entre dérive latitudinale des continents, orogenèse, ouvertures de bassins, et cycle du carbone sont extrêmement importantes et nécessitent des études plus poussées. Il s'agit de comprendre l'influence de ces facteurs internes sur l'évolution à long terme du climat et cerner le rôle régulateur du cycle du carbone à l'échelle globale. Se superposant aux variations lentes, des événements rapides ou catastrophiques (volcanisme des traps, déstabilisation des stocks de méthane) peuvent provoquer des changements abrupts du climat qu'il faut aussi explorer. Ce thème englobe aussi l'étude des cycles biogéochimiques et du cycle de l'eau, leurs relations avec le climat et leur impact sur l'environnement.
L'ambition est d'étudier la réponse du milieu biologique aux grandes crises de l'environnement et du climat du passé. De fortes variations environnementales vont-elles jouer un effet bottle-neck dans l'évolution des espèces? La comparaison des crises entre elles permettra de mieux cerner les mécanismes à l'origine des différents « patterns » d'extinction.
Les grandes innovations du vivant comme l'installation de la biosphère sur les continents ont-elles un effet global et durable, à travers les changements d'altération, sur la teneur en CO2 de l'atmosphère ?
A l'intérieur de ces deux axes, trois sujets de recherche « ciblés » sont définis et placés sous la responsabilité d'un coordonnateur. Ces sujets doivent être fédérateurs de la communauté française. Ils seront menés, à terme, en collaboration avec des partenaires britanniques et allemands dans le cadre de relations bi- ou trilatérales qui seront mises en place conjointement par le CNRS, le NERC et le DFG.
L'objectif de cet axe est de mettre en relation données biologiques du passé et données actuelles pour comprendre la dynamique des écosystèmes, établir les routes de migration des espèces (ou des variants génétiques)et estimer leur vitesse. Il permettra également d'évaluer l'impact de l'homme sur le milieu naturel et d'estimer les capacités d'adaptation d'une espèce aux changements climatiques futurs.
L'objectif de cet axe est de faire émerger des modèles d'utilisation du territoire européen par les derniers néanderthaliens et par les premières populations d'hommes modernes qui intègrent les dimensions climatique, environnementale, biologique et culturelle. Cet axe implique l'acquisition de données paléoenvironnementales, paléontologiques, paléoanthropologiques et archéologiques, la quantification des proxies, et la modélisation.
Il s'agit de collecter les données de l'environnement du Crétacé pour comprendre et modéliser les variations climatiques à l'intérieur de cette période la plus chaude de l'histoire de la terre. Cet axe s'appuie sur un effort de cartographie à l'échelle la plus précise permettant la reconstitution fine de la paléogéographie et des paléoenvironnements à l'échelle globale. Il permettra également d'aborder la question de l'adaptation du vivant à des conditions très différentes des actuelles (comme, par exemple, les faunes et flores polaires). Cette approche globale permettra de comparer l'ensemble des données géologiques et paléontologiques avec les résultats de modèles pour différentes périodes du « Crétacé moyen ».