BTP - Thèmes de recherche

 Biogéochimie - Traceurs - Paléoclimats

 Etude du métabolisme d’organismes phototrophes par des approches expérimentales et de modélisation

PRIORITE1 Mesure de dissolution carbonatesNous étudions l’activité métabolique de troisgroupes de phototrophes : les diazotrophes, les coccolithophoridés et les diatomées en milieu océanique, et les microperforants en milieu tropical récifal. Ces phototrophes jouent un rôle particulièrement important dans les grands cycles biogéochimiques océaniques (C, N, Si, Fe). Nous évaluons les impacts des forçages climatiques et anthropiques (T°, irradiation, pH, pCO2, nutriments, métaux traces) sur leur distribution et leur fonction dans l’océan. Nous proposons une approche multidisciplinaire qui unit modèle et expériences in situ et ex situ (cultures, aquariums).

 

Etude des couplages biogéochimiques inter-cycles de la surface océanique au sédiment

PRIORITE2 prelevement deau en barqueNous abordons l’étude des processus biogéochimiques et physiques qui contrôlent la pompe à carbone biologique au travers d’une approche« colonne d’eau ». Nous nous focalisons sur des processus « clé » qui sont actuellement source de forte incertitude, notamment dans les cycles biogéochimiques des éléments en lien étroit avec celui du carbone : azote, silicium, calcium, soufre et fer. Nous focalisons nos travaux sur :

-la production primaire et la production nouvelle: contribution de la fixation d’azote et de la production des diatomées

- le devenir de la production exportée et les processus mésopélagiques (étude multi-traceurs des particules en suspension et en voie de sédimentation (pièges à particules)

- la diagenèse et les processus benthiques

 Dynamique du climat : évolution, variabilité et tendances

PRIORITE3 CarottagesUne part importante de nos activités concerne l’étude du climat passé en zone tropicale (Amérique du Sud, Afrique, Indo-Pacifique

Nos recherches portent principalement sur les systèmes de mousson, les déplacements de la zone de convergence intertropicale (ZCIT), des zones de convergence de l’Atlantique du Sud (ZCAS) et du Pacifique (ZCPS), ainsi que les anomalies climatiques qui affectent ces systèmes à différentes échelles temporelles (ENSO, PDO, TAV, AMO, etc..). Le but est de comprendre  (i) leur variabilité, leur tendances, leurs interactions et (ii) l’incidence des téléconnexions tropiques/extratropiques et inter-hémisphériques.

 

PRIORITE3 archivesEn domaine marin, nos reconstitutions concernent la variabilité des températures de l’océan de surface (SST), de salinité (SSS) et de pH des régions tropicales et subtropicales (régions Indo-Pacifique, Pacifique Est et Atlantique). En domaine continental, nous reconstitutions la variabilité des précipitations, du bilan hydrologique, du couvert végétal et des températures aux échelles décennales, en particulier dans les régions de mousson. Pour cela, nous étudions diverses archives climatiques (sédiments océaniques et lacustres, coraux, coquilles, spéléothèmes, guano) à l’aide de traceurs (« proxies ») biologiques et géochimiques

Parmi les enjeux, il s'agit de :

- déterminer les conditions d’occurrence d’événements climatiques extrêmes (Bassin Amazonien et Andes)

- reconstituer la variabilité climatique décennale au cours des derniers millénaires (Amérique du Sud, Afrique) et d’établir le lien avec la variabilité océanique (Atlantique, Pacifique et Indien) ,
- préciser la cyclicité ENSO au cours des derniers millénaires dans le Pacifique Sud-Ouest sur la base de la comparaison d'analyses de sédiments lacustres et de spéléothèmes de Nouvelle-Calédonie et du Vanuatu

En domaine extratropical, l’étude de la variabilité du climat en Atlantique nord subpolaire au cours des derniers millénaires vise à mieux comprendre les interactions océan/glace de mer, le rôle des forçages naturels (activité solaire et volcanisme) dans la variabilité observée, ainsi que les relations hautes/basses latitudes.

En Méditerranée, nos activités portent sur a) les interactions Homme/environnement/climat au cours de l’Holocène grâce à une approche multi-proxy et multi-archives couplée à de la modélisation utilisant l’assimilation de données ; b) la Crise de Salinité du Messinien

Impacts du climat et vulnérabilité des écosystèmes

PRIORITE4 Mesures participatives journalieresLes indicateurs (paléo-)climatiques et environnementaux des derniers millénaires et siècles sont déterminants pour appréhender les interactions climat-environnement-homme, en particulier les impacts actuels et futurs du climat et des activités humaines sur les environnements et ressources locales. En outre, il s’agit d’établir des indices de la vulnérabilité et de la résilience des environnements, et de fournir une base de connaissances utilisables pour envisager des stratégies pertinentes et durables d’adaptation aux changements du climat. Les études sont menées en combinant l’étude des écosystèmes actuels et passés.

Le continuum Continent-Océan tropical, clé de voûte de la variabilité des hydro- et agro-écosystèmes tropicaux et ressources associées au cycle de l’eau et des principaux nutriments qui limitent l’activité biologique, est un cadre privilégié.

En milieu terrestre, nos travaux concernent les transferts de carbone organique depuis les sols vers la mer et l’atmosphère  et les interactions entre l’utilisation des terres et le climat (Afrique de l’Est et Afrique australe).

En milieu côtier récifal (coraux) , nous étudions les effets du climat et de l’acidification des océans, de l’eutrophisation de l’écosystème sur les processus de dissolution des récifs, en particulier la dissolution biogénique des carbonates liée à l’activité des organismes microperforants (cyanobactéries, algues, champignons), et les maladies coralliennes.

Pour aborder les interactions climat/écosystème/homme en lien avec les problématiques de changement climatique et de développement local,nous contribuons à des initiatives de veille climatique et environnementale localisée et participative, une approche originale (Rungwe Environmental Science Observatory Network et équipe internationale CLAREA) développée à partir des gradients climatiques, écosystémiques et sociaux qui caractérisent les topoclimoséquences de montagne tropicales et le continuum continent-océan.

 

 




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