Programme non
thématique
2005
B
- Description du projet
|
Acronyme ou
titre court du projet : OPHELIE
|
B-1 –
Objectifs et contexte :
La phénologie est l’étude
des variations des phénomènes périodiques en relation avec les
variations
climatiques. La
phénologie est un marqueur du climat mais aussi
un élément clé de l’adaptation des êtres vivants aux variations
climatiques.
Dans le contexte actuel de changement climatique, ce caractère
adaptatif revêt
donc une importance croissante dans de nombreux domaines de recherche
fondamentale et appliquée. Nous allons explorer comment l’information
sur la
phénologie peut être appliquée à la compréhension des variations du
climat
passé.
Pour comprendre les mécanismes de la variabilité
naturelle du
climat autour du bassin nord Atlantique et replacer le réchauffement
observé
dans un contexte plus large, il est essentiel d’acquérir des séries
longues de
données climatiques précédant l’ère industrielle. Les observations
météorologiques du 20ème siècle en Europe ont montré la grande
disparité
géographique de l’intensité du réchauffement climatique. Cette
disparité
géographique montre que les régions d’Europe ne se sont pas réchauffées
pas au
même rythme au cours des dernières décennies (Luterbacher
et al. 2004). Plus précisément, des événements chauds, comme la
canicule de
2003, ou pluvieux comme les inondations de 2002 en Europe centrale ont
été
localisés à quelques pays d’Europe et ont eu peu d’impact climatique
global,
même si les répercussions humaines et économiques ont été importantes.
Le
programme international Climate Variability
and Predictability
(CLIVAR)
plaide donc pour l’obtention de reconstructions régionales du climat,
afin de
mieux capter l’essence de sa variabilité.
La période instrumentale moderne débute au milieu du
19ème
siècle avec l’organisation de services d’observations nationaux et
internationaux. Les instruments météorologiques de base (thermomètre et
baromètre) ont été inventés au milieu du 17ème siècle (Galilée pour le
thermomètre, Torricelli pour le baromètre). Ceci implique qu’il n’y a
pas
d’observations directes du climat datant d’avant cette période.
Les développements de la dendroclimatologie
permettent de
couvrir le dernier millénaire avec des chronologies très précises, mais
une
part de l’information climatique ainsi reconstruite peut être biaisée
par des
effets de croissance des arbres. Ceci nécessite d’effectuer des
corrections ad
hoc (von Storch
et al.
2004, Möberg et al., 2005) pour capter la
variabilité
multi-centenaire de la température. Les
mesures de
géochimie isotopique dans des sédiments lacustres (von
Grafenstein et al., 1998) ou des coraux
(Frank et
al., 2004) permettent de remonter à la précipitation ou bien la
circulation
océanique avec des résolutions pluri-annuelles.
En
appliquant ces techniques isotopiques à la cellulose des cernes
d’arbres on a
obtenu des indices de stress hydrique et donc de périodes sèches et
chaudes (Masson-Delmotte et al., 2005)
depuis le Petit Age de Glace.
Une des difficultés dans l’utilisation de ces indices physiques ou
géochimiques
pour reconstruire les climats passés est la quantification de leur
réponse aux
changements environnementaux (température, précipitation,
ensoleillement…). Il
est alors indispensable de les comparer à des données indépendantes qui
permettent d’effectuer des vérifications et des validations. De plus,
ces
données sont nécessairement très éparses : il est donc fondamental
d’obtenir d’autres sources de données afin de mieux résoudre les
différences
régionales.
Parallèlement aux enregistrements « expérimentaux »,
il est
possible d’exploiter les descriptions météorologiques et glaciologiques
(à
partir de l’étendue des glaciers alpins) effectuées par les érudits
dans leurs
chroniques. L’historien C. Pfister, de
l’Université
de Berne, a mis au points plusieurs techniques pour transformer ces
descriptions en information semi-quantitative
sur la
température ou la précipitation depuis le Moyen Âge, en extrayant la
partie la
plus objective de ces chroniques (Pfister
2001). En
s’inspirant des travaux d’Angot (1883), E.
Le Roy Ladurie (1983) a reconstitué des
séries de dates de
vendange dans plusieurs régions françaises. La date de vendange peut
être
considérée comme un indicateur de la température de la saison chaude :
quand il
fait chaud, elle est précoce, et quand il fait froid, elle est tardive.
Grâce à
cette relation, on peut comprendre de manière qualitative la séquence
des
crises socio-économiques qui ont frappé la France entre le Moyen Age et
le
19ème siècle, qui marque la fin du Petit Age de Glace (Le Roy Ladurie 2004). Une des propriétés des dates de
vendanges est
que cette date est établie par décret en France depuis le Moyen Age (Kigel et Galili,
1995), et que
ces décrets ont été consignés dans des archives paroissiales et
municipales. Si
les dates de vendanges représentent les séries les plus longues et les
plus
complètes, il est à noter que d’autres indicateurs phénologiques
comme les dates de moissons ou de floraisons d’arbres fruitiers
existent également
depuis le Moyen Age.
La date de vendange du pinot noir est très fortement
corrélée à
la date de floraison et à la date de véraison (moment où les grains
virent de
couleur), le délai entre véraison et vendange étant sensiblement
constant d’une
année à l’autre. Ceci signifie que ce sont essentiellement les
conditions
climatiques du printemps (qui déterminent la date de floraison), et de
l’été
(qui déterminent la date de véraison) qui vont déterminer les dates de
vendange. Nous avons mis au point un modèle de phénologie de la vigne
(calé sur
ce cépage à partir des données de l’INRA de Colmar) qui permet de
déterminer la
date de véraison en fonction de la température moyenne estivale (avril-août). L’inversion de ce modèle (Chuine
et al. 2004) a permis de reconstruire les températures de la saison
chaude (printemps-été) depuis 1370 en
Bourgogne, à partir d’une
série de dates de vendange obtenue à partir des données de Le Roy Ladurie (1983). Nous avons en particulier montré
que l’été
2003 a été de loin le plus chaud observé en Bourgogne depuis 1370, avec
une
anomalie supérieure à 5°C. Nous avons donc conclu que les dates de
vendange
peuvent être un bon indicateur des fluctuations naturelles du climat
ainsi que
du changement climatique pourvu qu’il soit possible de contrôler les
informations biologiques de la vigne (par exemple le type de cépage) et
d’identifier le poids des contraintes historiques et économiques (par
exemple,
guerres, maladies, pratiques et politiques viticoles). Un des intérêts
majeurs
de l’utilisation d’un modèle de processus phénologiques,
par rapport à l’utilisation de simples relations statistiques, est une
plus
grande robustesse pour l’extrapolation des résultats en dehors de la
période de
calibration.
L’objectif central de l’étude proposée ici est de
généraliser
ce type d’approche à différentes régions de France et d’Europe et de
l’étendre
à d’autres indicateurs phénologiques que
les dates de
vendanges. Le développement de la « climatologie historique » en est
toujours à
ses balbutiements en France, malgré les travaux pionniers de Le Roy Ladurie, dont se sont inspirés les groupes
européens : Angleterre
(P. Jones), Suisse (C. Pfister), Pays Bas
(van Engelen), Allemagne (R. Glaser),
République Tchèque (R. Brazdil), Espagne
(M. Barriendos),
Italie (D. Canuffo). En nous servant de
l’expertise
d’historiens européens (dont Le Roy Ladurie),
nous
envisageons une exploitation systématique des archives historiques phénologiques en France. Cette approche de
modélisation de
la phénologie sera étendue à d’autres types de plantes que la vigne. Il
existe
plusieurs archives de dates de floraison d’arbres fruitiers, dates de
glandaies
et de dates de moissons, dont la dépendance au climat peut être
établie.
L’originalité du projet, par rapport aux approches
heuristiques
traditionnelles, consiste à généraliser la modélisation phénologique
de la vigne à d’autres régions de France et d’Europe, et d’autres types
de
plantes que la vigne. A l’instar des grandes équipes de
paléoclimatologie, un
des défis scientifiques est la mise à disposition de données
climatiques de
qualité afin de tester de manière précise le caractère exceptionnel du
climat
des 50 dernières années. En nous appuyant sur le réseau national
d’information phénologique (projet de GDR
« Système d’Information Phénologique pour
l’Etude et la Gestion des Changements
Climatiques »), nous constituerons donc une base de données phénologiques,
de reconstructions climatiques et des incertitudes associées, qui sera
ouverte
à la communauté scientifique. L’intérêt de cette base de données sera
multiple
:
1.
Elle permettra de
compléter les
séries existantes par une méthodologie totalement indépendante.
2.
Par sa
représentation très locale,
elle permettra d’obtenir des informations sur le climat de régions où
il
n’existe à l’heure actuelle aucun autre indicateur géochimique ou dendrochronologique.
3.
Suivant le type
d’indicateur phénologique
utilisé, on espère obtenir des informations climatiques pour plusieurs
saisons
distinctes.
B-2 –
Description du
projet et résultats attendus :
La situation internationale
Il existe dans le monde quelques séries
d’observations phénologiques remarquables
soit par leur longueur, soit par
leur qualité. Ces séries sont soit l’œuvre de l’histoire et de la
culture d’un
pays comme par exemple la série des dates de vendange de Bourgogne
(1370 à
l’actuel) ou la série des dates de floraison du prunus à Kyoto au Japon
(9ème
siècle à l’actuel) ; soit l’œuvre de naturalistes du 18ème
et
19ème siècle telle la série de Thomas Mikesell
en Ohio (1883-1912) ou la série de la famille Marsham
en Angleterre (1736-1925). Mais il existe beaucoup d’autres séries
d’observations qui ont été l’initiative d’organismes nationaux, en
général les
instituts Météorologiques ou les instituts agronomiques. Si l’on se
limite à
l’Europe, l’Allemagne, l’Autriche, la Suisse, l’Espagne, l’Angleterre,
l’Irlande, le Danemark, la Slovénie, la Roumanie, la Grèce, la Norvège,
la
Suède, la Pologne, la Finlande, les Pays Bas, l’Estonie, la Lituanie,
la
Lettonie réalisent des observations phénologiques
depuis plusieurs décennies. L’Allemagne a elle seule possède 6423
stations d’observations
phénologiques gérées depuis 1951 par
l’institut
météorologique allemand. La France connaît dans ce domaine un certain
retard
que ce projet a pour but, entre autres choses, de combler.
Dans le contexte du
changement climatique l’étude de la phénologie a connu ces dernières
années un
regain d’intérêt très important qui s’est traduit par de nombreux
programmes de
recherche Européens (POSITIVE, EPN) et nationaux et plus récemment de
l’action
COST 725 (Establishing a European Phenological
Data Platform for Climatological
Applications, http://topshare.wur.nl/cost725)
dont BS et IC sont les correspondants français, qui a pour but la
création
d’une base de données et d’un réseau d’observation à l’échelle
européenne par
homogénéisation des bases de données nationales et des réseaux
nationaux
d’observations.
Implémentation
Le projet OPHELIE comprendra trois volets
principaux :
1.
Le recensement et la
digitalisation des observations phénologiques
en
France et en Europe. Une attention particulière sera portée aux méta
informations (types de variété ou cépages dans le cas de la vigne,
contexte
économique, etc.).
2.
Le reconstitution
des variables
climatiques (température, précipitation) compatibles avec les
informations phénologiques, à partir de
modèles de phénologie.
3.
La comparaison aux
autres types de
données ou simulations numériques par des analyses statistiques ad hoc.
Ce projet s’appuie sur les expertises des
participants dans les
domaines de la phénologie (IC), l’agronomie (BS), le climat (PY, NV,
VD), les
statistiques (PY) et les données historiques (VD). Nos études de
faisabilité
(Souriau et Yiou, 2001 ; Chuine
et al., 2004) ont montré le potentiel des observations de phénologie de
la
vigne à reconstruire le climat de manière quantitative. Grâce à cette
expérience concluante, nous étendrons cette approche à d’autres régions
européennes pour lesquelles les archives phénologiques
sont disponibles, ainsi qu’à d’autres types de plantes.
Le plan d’étude sera réparti sur trois ans, au cours
desquels
les trois volets principaux seront menés en parallèle, et en échangeant
des
informations. Les tâches accomplies seront basées sur les expertises
complémentaires des trois partenaires (LSCE, CEFE, INRA). Les postdoc et CDD recrutés par le LSCE devront
interagir avec
le CEFE (modélisation phénologique) et
l’INRA (bases
de données).
Année
1
Le premier objectif est un recensement des données phénologiques disponibles en France et en
Europe, en
particulier autour de la vigne : dates de vendanges, véraison,
floraison,
types de cépages, etc. Ces données concerneront des périodes passées
pour
lesquelles des reconstitutions de climat seront faites mais également
des
périodes récentes pour lesquelles les données météorologiques existent
et qui
serviront à mettre au point les modèles phénologiques
qui seront inversés pour faire les reconstructions. Nous partirons de
bases de
données déjà connues mais qui nécessitent d’être rassemblées, évaluées
et
digitalisées.
Les viticulteurs d’Alsace possèdent des bases de
données
détaillées (évoquées par Le Roy Ladurie,
1983),
comprenant dates de vendanges et étapes de mûrissement des fruits.
Certaines de
ces séries ont été digitalisées et peuvent être utilisées. L’obtention
d’une
série alsacienne permettra d’estimer un gradient de température entre
Rhin et
Bourgogne, sur plusieurs siècles. Nous envisageons, en particulier,
d’exploiter
les « Chroniques » de C. Müller qui a réalisé une compilation
précise
et détaillée des dates de vendanges depuis le 15ème siècle
(indication
des cépages, des producteurs, etc.). Cette base de données couvre
l’essentiel
du vignoble alsacien. Il faudra également évaluer la possibilité
d’exploiter
les séries de dates de vendange des vignobles méditerranéens également
établies
par Le Roy Ladurie (1983) depuis 1330, et
explorer
les séries plus courtes existantes telles que celles présentées par
Nicolas
(2003) pour les vignobles de Savoie au 18ème
siècle.
Nous avons accès à plusieurs séries de dates de
vendanges d’Angot, couvrant tous les
départements français. Nous nous
focaliserons en particulier sur l’Alsace, la Provence,
l’Ile de France et les Pays de la Loire. Nous rechercherons les cépages
utilisés dans ces régions, à travers les archives des chambres de
commerce et
les travaux d’historiens. Cette étape demandera le recrutement d’une
personne
en CDD qui effectuera les démarches auprès des viticulteurs ou
historiens pour
obtenir les données nécessaires. Lors de cette étape, nous évaluerons
la
pertinence des données recueillies en les comparant, si possible, aux
observations instrumentales ou expérimentales. Ce travail sera facilité
par
l’existence du catalogue d’Angot de séries phénologiques. A travers nos collaborations avec
des
collègues européens (République Tchèque, Italie, Espagne), nous
obtiendrons des
séries de phénologie de vigne en Europe que nous digitaliserons et
documenterons si nécessaire, avec l’aide des experts locaux.
Les dérives calendaires (passage du calendrier julien
au
calendrier grégorien en octobre 1582) seront prises en compte dans les
données
de dates de vendanges. De plus, certaines années, il faudra incorporer
que les
dates de vendanges sont fixées par décision politique (Pichard,
1999) — bien que ces décisions aient dû être compatibles avec les
contingences
climatiques —, ce qui peut biaiser des interprétations.
Le projet contribuera ainsi au projet de GDR SIP-GECC dont le but est de créer et maintenir
une base de
données phénologiques pour l’étude et la
gestion des
changements climatiques.
Année
2
Dès que nous aurons obtenu des séries phénologiques
actuelles et passées sur la vigne ou autres plantes telles que les
fruitiers ou
le cultures, le recrutement d’un postdoctorant
permettra de mettre au point un modèle phénologique
pour l’événement phénologique utilisé
(vendange,
floraison, etc.) et de reconstruire des séries de températures par
inversion de
ce modèle Chuine et al. (2004). Ces
reconstructions
seront basées sur une calibration du modèle sur la période présente,
pour
laquelle toutes les données climatiques et phénologiques
sont disponibles. En effet des bases de données détaillées pour les
cinquante
dernières années et pour les différents stades phénologiques
existent, notamment à l’INRA. Nous vérifierons la qualité des
reconstructions
sur la période instrumentale (par exemple le 20ème siècle),
avant de
les étendre sur plusieurs siècles. En parallèle, et de façon plus
exploratoire,
on recherchera quels autres types de séries sont disponibles
(fruitiers,
cultures) et comment définir un modèle phénologique
approprié.
Les observations de dates de vendanges contiennent
principalement une information climatique sur la saison chaude.
Lorsqu’elles
existent, les observations sur les dates de floraison d’arbres
fruitiers
peuvent renseigner sur les températures de la saison froide (hiver et
printemps). Il faut noter que la plupart des indicateurs biologiques
utilisés
pour reconstruire le climat ne sont sensibles qu’à la saison chaude.
Or, le
réchauffement climatique récent n’a pas la même amplitude en été qu’en
hiver, et
il est essentiel de connaître aussi l’évolution des températures de la
saison
froide sur une longue période de temps. Nous quantifierons la relation
entre
les conditions climatiques d’hiver qui déterminent la levée de dormance
des
arbres, puis celles de début de printemps qui conditionnent ensuite les dates de débourrement ou de floraison.
Nous exploiterons les catalogues de Météo France,
obtenus par Angot (1883), qui contiennent
les résultats d’un grand
programme d’observation de ces événements dans l’ensemble de ses
stations
météorologiques. Ainsi, étaient observées chaque année la feuillaison,
la
floraison, la maturation et la coloration des feuilles de dizaines de
taxons,
ainsi que l’apparition d’oiseaux migrateurs ou autres animaux. Ces
observations
ont perduré jusqu’en 1950 dans tous les départements. Seuls quelques
départements les ont poursuivies jusque dans les années 1970. Un seul
département les a poursuivies jusqu’à aujourd’hui. Ces observations
avaient
pour but d’utiliser la phénologie comme marqueur des conditions
météorologiques
en vue d’applications pour la recherche météorologique. Parallèlement à
ces
observations, le service des forêts a également réalisé les mêmes
observations
sur des placettes forestières entre 1880 et 1932. A la même époque
d’autres
observations étaient réalisées dans des jardins botaniques, le jardin
de St
Maur (1875 à 1947), les jardins de Versailles, ou dans des arboretums,
tel
l’arboretum des Barres.
Hormis les séries phénologiques,
des
données sur la qualité du vin couvrent plusieurs siècles en France.
Bien que le
goût soit une donnée très subjective qui a évolué au travers de
l’histoire, la
qualité du vin peut être évaluée par la quantité d’alcool du breuvage
et ses
propriétés de garde. La qualité du vin, a priori, est très sensible aux
pratiques viticoles, si bien que les fluctuations interannuelles de
cette
qualité sont beaucoup plus faibles de nos jours qu’au 19ème
siècle,
ce qui s’explique par une amélioration de la vinification et une
rationalisation des pratiques. Cependant, le signal
« secondaire »
contient tout de même une information climatique qui intègre les
précipitations
et la température (liée à l’ensoleillement). Les historiens affirment
qu’une
succession d’étés très chauds du milieu du 16ème siècle a
conduit à
la fabrication d’un vin quasi liquoreux autour de Würzburg (Allemagne).
Nous
tenterons de quantifier la relation entre le climat et les variations
de la
qualité du vin, en nous focalisant sur des périodes clés, où il est
assuré que
les pratiques restent stables.
Ce
volet est très prospectif, et nous l’aborderons par une étude de
faisabilité
avec les données de qualité du vin qui sont disponibles, et les séries
météorologiques de température et précipitation.
Nous porterons une attention particulière à
l’obtention
d’intervalles de confiances dans les reconstructions, à l’instar de Luterbacher et al. (2004) ou Chuine
et al. (2004). Nous effectuerons des détections statistiques de
ruptures dans
ces séries, grâce aux techniques développées à Météo France (Caussinus et Mestre, 2004) pour homogénéiser les
données
météorologiques. Cette étude permettra de s’assurer de la continuité
des
pratiques agricoles et de l’effet éventuel de maladies des plantes,
comme le
phylloxéra au 19ème siècle. Cette analyse statistique sera
confrontée à l’expertise des historiens.
Année
3
Nous continuerons les reconstitutions climatiques à
partir des
nouvelles séries que nous aurons reconstituées et des modèles phénologiques associés. Au fur et à mesure de
l’obtention
de reconstructions climatiques, nous comparerons les séries aux données
météorologiques observées et aux séries expérimentales existantes, pour
évaluer
leur cohérence régionale. Nous disposons des données météorologiques du
projet
européen EMULATE qui couvrent l’Europe à une résolution quotidienne
depuis 1850.
Une
comparaison à ces données, en particulier aux extrêmes de températures,
permettra de retracer la circulation atmosphérique sur une période pré-instrumentale, grâce aux techniques
statistiques
développées au LSCE (Yiou et Nogaj,
2004).
La série de Bourgogne que nous avons calculée (Chuine et al. 2004) présentait de remarquables
corrélations
avec les données
de
température de Dijon, Beaune et même Paris, sur les deux derniers
siècles.
Cependant, nous avons remarqué des évolutions du gradient de
température avec
l’Angleterre pendant le Petit Age de Glace, qu’il est important
d’évaluer et
comprendre. Nous nous attacherons à
déterminer les
propriétés statistiques des champs climatiques ainsi reconstruits, afin
de
mieux comprendre la variabilité du climat depuis le Moyen Age.
Le LSCE envisage d’effectuer plusieurs simulations du
modèle de
l’IPSL, couvrant la période de l’Optimum
Médiéval à
nos jours, et incluant les forçages solaires, volcaniques et des gaz à
effet de
serre. En se focalisant sur l’Europe, il sera possible de valider la
pertinence
de ces simulations en les comparant aux bases de données « phéno-climatiques » et expérimentales.
Interdisciplinarité
Ce projet est par essence fortement
interdisciplinaire
puisqu’il est au carrefour entre la physique, la biologie, l’agronomie
et
l’histoire. Ce projet a pour ambition de poursuivre l’effort pionner de
Le Roy Ladurie (qui est à le retraite mais
avec qui nous
collaborons étroitement) en combinant nos connaissances en statistique,
climatologie et en biologie à l’approche heuristique des historiens.
Nous
voulons mettre en valeur des relations entre le climat et la société (Pfister, 2001) afin de tirer le meilleur profit
des
archives historiques pour étudier les variations climatiques.
Contrairement à
la plupart des reconstructions du climat sur le dernier millénaire,
notre
approche n’est pas seulement basée sur des régressions statistiques,
mais sur
une modélisation mécaniste de la réponse des organismes vivants aux
variations
climatiques, ce qui assure sa robustesse et une meilleure compréhension
des
phénomènes biologiques en jeu.
Le LSCE (porteur du projet) concentrera ses activités
sur
l’obtention de données historiques, l’interprétation climatique des
observations phénologiques et leur
comparaison avec
d’autres données instrumentales, expérimentales ou numériques. Il fera
le lien
avec la communauté des sciences humaines et sociales (SHS) afin
d’obtenir ces
informations. La force de l’équipe LSCE est de disposer de l’expertise
« expérimentale » présente au LSCE pour comparer nos
reconstructions
avec les mesures effectuées dans les sédiments, cernes d’arbres ou
mollusques.
Nous disposons aussi d’un modèle numérique du climat (modèle de l’IPSL), qui permettra de comparer les simulations
des
derniers siècles à plusieurs jeux d’observations. Le CEFE et l’INRA
sont
moteurs dans la constitution de la base de données phénologiques,
indispensable à la réalisation du projet. Le CEFE développera et
fournira les
modèles de phénologie pour obtenir les informations climatiques. L’INRA
dispose
de données phénologiques récentes en
France et en
Europe, qui permettront la calibration des modèles mis au point dans le
cadre
du projet.
Nous espérons engendrer une synergie entre les
communautés des
sciences de l’environnement et les sciences humaines et sociales en
France pour
répondre au défi de la compréhension des variations climatiques
passées. Cette
collaboration, pratiquement inexistante en France depuis des décennies,
est
indispensable pour séparer les effets « humains » des effets
climatiques dans les observations phénologiques
anciennes.
Insertion nationale et
internationale
Le projet OPHELIE s’appuiera sur l’expertise de
plusieurs
projets en cours ou soumis :
·
EMULATE : pour
la
constitution d’une base de données météorologiques quotidiennes en
Europe de
l’ouest depuis 1850. Nous utiliserons les produits de ce projet, et les
développements statistiques qui lui sont liés, en particulier sur les
extrêmes
climatiques et les régimes de temps. Un postdoc
a été
recruté dans le cadre de ce projet européen pour travailler sur les
données
historiques, et les comparaisons entre simulations et observations.
5ème PCRDT. Coord.
P Jones (CRU). PI
P. Yiou.
·
AMPOULE :
Approches Multi-Proxy de la variabilité
climatique séculaire autour
de l’Ouest de L’Europe. Reconstructions des conditions
environnementales
océaniques et atmosphériques de l’Europe de l’ouest au cours des
derniers
siècles. Nous utiliserons les séries instrumentales anciennes et les
reconstructions dendrochronologiques de ce
projet.
PNEDC/INSU. Coord. P. Yiou
(LSCE).
·
CAC1000 :
Climat des 1000
dernières années à partir de mesures dendrochronologiques
en France. ECLIPSE. Coord. V. Daux
(LSCE).
·
SIP-GECC :
Système d’Information Phénologique pour
l’Etude et la
Gestion des Changements Climatiques. Coord.
I. Chuine (CEFE) et B. Seguin (INRA). En
cours d’évaluation.
·
Action COST 725 « Establishing a European Phenological
Data Platform for Climatological
Applications »
Collaborateurs
·
Histoire : E.
Le Roy Ladurie (Collège de France, Paris),
G. Pichard
(Marseille), R. Brazdil (U. Brno), P.
Jones (U East Anglia),
C. Laj (LSCE), J. Luterbacher
(U
Berne)
·
Données
expérimentales : E. Cortijo, M.A. Sicre,
V. Masson-Delmotte, U. von Grafenstein, G.
Hoffmann, N. Tisnerat-Laborde,
N. Frank, D. Blamart (LSCE), G. Lambert (U
Besançon),
J. Guiot (CEREGE)
·
Données
instrumentales : P.
Jones (U East Anglia),
J.M. Moisselin,
O. Mestre (Météo
France)
Références
A. Angot,
Etudes sur les vendanges en France. Annales du
Bureau Central Météorolologique
de France, Paris, 1883.
Caussinus H. & Mestre O. (2004) Detection and correction of
artificial
shifts in climate series. J. Roy. Stat.
Soc. 53, part 3, 1-21
Chuine I., P. Yiou, N. Viovy, B. Seguin, V. Daux et
E. Le Roy Ladurie (2004) Grape Harvest
Dates and Temperature
Variations in France since 1370, Nature, 289-290, doi
:10.1038/nature432289a
N. Frank, M.
Paterne, L. Ayliffe,
T. Van Weering, J.-P. Henriet,
and D. Blamart, Eastern North Atlantic
deep-sea corals: Tracing
upper intermediate water Δ14C during the Holocene, Earth and Planetary
Science Letters 219, 297-309 (2004)
M. Ghil,
M. R. Allen, M. D. Dettinger, K. Ide,
D. Kondrashov, M. E. Mann, A. W.
Robertson, A. Sauders, Y. Tian, F. Varadi and
P. Yiou, Advanced
spectral methods for climatic time series, Rev. Geophys.,
2002
U. von Grafenstein, E. Erlenkeuser,
J. Müller, J. Jouzel,
S. Johnsen, The cold event 8200 years ago
documented in oxygen
isotope records of precipitation in Europe and Greenland, Clim.
Dyn. 14 (1998) 73-81.
J. Kigel
and G. Galili, Seed Development and
Germination.
Marcel Dekker Inc., New York, 1995.
E. Le Roy Ladurie, Histoire du climat depuis l'an Mil, 2
Vol., 541
pp., Flammarion, Paris (1983).
E. Le Roy Ladurie, Histoire Humaine et Comparée du Climat,
Fayard,
Paris, 2004.
J. Luterbacher,
D. Dietrich, E. Xoplaki, M. Grosjean,
H. Wanner, European seasonal and annual
temperature
variability, trends, and extremes since 1500, Science 303 (2004)
1499-1503.
Masson-Delmotte V., Raffalli-Delerce,
Danis P.A., Yiou
P., Stievenard M., Guibal
F., Mestre O., Bernard V., Goosse H.,
Hoffmann G., Jouzel J. (2005) Changes in
European
precipitation seasonality and in drought frequencies revealed by a
four-century-long tree-ring isotopic record from Brittany, western
France, Clim. Dyn.,
24, 57—69
Moberg A., Sonechkin
D. M., Holmgren K., Datsenko
N. M. et Karlén W. (2005), Highly variable
Northern
Hemisphere temperatures reconstructed from low- and high-resolution
proxy data,
Nature, 433, 613—617
Nicolas J.
(2003). La Savoie au XVIII ème siècle. La fontaine
de Siloe, 1243 pp
Pfister C. (2001)
History of
Climate. in: Smelser, N. J. et Baltes,
P. B. (eds): International Encyclopedia
of the Social & Behavioral Sciences,
Vol. 3. Oxford.
Pichard G. (1999), Espace et
Nature en Provence Rurale
(1540-1789), these
de l’Université d’Aix-en-Provence.
Raffalli-Delerce G., Masson-Delmotte V., Dupouey
J.L., Stievenard M., Breda
N., Moisselin J.M., (2004), Reconstruction
of summer droughts
using tree-ring cellulose isotopes : a calibration study with living
oaks from
Brittany (western France), Tellus, 56,
160-174.
Siani G, Paterne
M, Arnold M, Bard E, Métivier B, Tisnerat
N, Bassinot F. Radiocarbon reservoir ages
in the
Mediterranean sea and Black Sea. Radiocarbon, 42, 271-280, (2000).
Souriau A., Yiou
P. Grape harvest dates for checking NAO paleoreconstructions,
Geophys. Res. Lett.,
28,
3895—3898, 2001
von Storch
H., Zorita E., Jones J. M., Dimitriev
Y., Gonzalez-Rouco F., Tett
S. F. B. (2004) Reconstructing Past Climate from Noisy Data, Science,
306,
679—682
Yiou P. et Nogaj N. (2004) Climatic extremes and weather
regimes:
Where and when ? Geophys. Res. Lett.,
31, L07202, doi:10.1029/2003GL019119
Annexe : CV des participants à plus de
25% du
temps
Pascal Yiou (41 ans)
·
Thèse de doctorat en
1994
(sujet : Dynamique du Paléoclimat: Données et Modèles)
·
Habilitation à
Diriger les
Recherches en 2003 (sujet : Estimations de la Variabilité
Climatique
des Âges Glaciaires aux Derniers Siècles).
·
Chercheur au LSCE
(CEA) depuis
1994.
·
Invited
professor au Département de Sciences
Atmosphériques de UCLA
en 1996-1997.
Domaine de recherche
Analyse de la variabilité climatique aux échelles
millénaires à
saisonnières. Développement d’outils statistiques (dont un logiciel
libre) pour
analyser les données climatiques.
Coordination
Projet européen STREP (Extreme
Events : Causes and Consequences
(E2-C2)), et un projet du PNEDC/INSU (Approches Multi-Proxy
de la variabilité climatique séculaire autour de l’Ouest de L’Europe
(AMPOULE)).
Enseignement
Statistiques pour l’environnement (Master ENS, et
Master
ICE/M2S)
Logiciels
Spectra : analyse
spectrale de
séries temporelles, avec l’équipe de M. Ghil (UCLA)
Prix Scientifique
2004 : Prix Louis D.
de l’Institut de France (collectif), pour les travaux sur « les
événements
climatiques abrupts et localisés dans le temps, et leurs
conséquences ».
5 Publications sur le sujet depuis 2001
Souriau A., Yiou
P. (2001) Grape harvest dates for
checking NAO paleoreconstructions, Geophys. Res. Lett.
28:3895--3898
Slonosky V., Yiou
P. (2002) Does the NAO represent zonal
flow? The influence of the NAO on North Atlantic
surface temperature Clim. Dyn.
19:17--30
Chuine I., P. Yiou,
N. Viovy,
B. Seguin, V. Daux
et E. Le
Roy Ladurie (2004) Grape Harvest Dates and
Temperature
Variations in France since 1370, Nature, 289-290, doi
:10.1038/nature432289a
Yiou P. et Nogaj
N. (2004) Climatic extremes and
weather regimes: Where and when ? Geophys.
Res. Lett., 31, L07202,
doi:10.1029/2003GL019119
Masson-Delmotte V., Raffalli-Delerce,
Danis P.A., Yiou
P., Stievenard M., Guibal
F., Mestre O., Bernard V.,
Goosse H., Hoffmann G., Jouzel
J. (2005) Changes in European precipitation seasonality and in drought
frequencies revealed by a four-century-long tree-ring isotopic record
from
Brittany, western France, Clim. Dyn.,
24, 57--69
Nicolas Viovy (42 ans)
·
Thèse de doctorat en
1990
·
Postdoctorat
(LERTS, Toulouse) 1990-1992
·
Chercheur au LSCE
(CEA) depuis
1992.
Domaine de recherche
Modélisation des
cycles
biogéochimiques dans la biosphère continentale, liens entre paramètres
climatiques et végétation.
Coordination
Projet GEWEX PILPS-carbon,
5 Publications depuis 2001
Chuine I., P. Yiou, N.
Viovy, B. Seguin, V. Daux
et E.
Le Roy Ladurie (2004) Grape
Harvest Dates and
Temperature Variations in France since
1370, Nature, 289-290, doi
:10.1038/nature432289a
Ciais, P., Viovy, N.,
et
al. (2005)
An unprecedented reduction in the primary productivity of Europe during
2003
caused by heat and drought, Nature, sous presse
Gervois S., de Noblet-Ducoudré
N., Viovy N., Ciais
P., Brisson N, Seguin
B., Perrier A.
(2004) Including croplands in a global biosphere model: methodology and
evaluation at specific sites. Earth Interactions 8 (paper 16), 1-25.
Krinner G., Viovy
N., de Noblet-Ducoudré
N., Ogée J., Polcher
J., Friedlingstein P., Ciais P., Sitch S.,
Prentice I.C. (2005) A dynamic global vegetation
model for studies of the coupled atmosphere-biosphere system. Global Biogeochem. Cycles 19, GB1015,
10.1029/003GB002199.
de Noblet-Ducoudré N.,
Gervois S., Ciais
P., Viovy N., Brisson
N., Seguin B. et Perrier A. (2004)
Coupling the
Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer Scheme ORCHIDEE to the agronomy
model STICS
to study the influence of croplands on the European carbon and water
budgets, Agronomie, 24, 397-407
Isabelle CHUINE
32
ans
Nationalité
française
CR2 CNRS UMR 5175
Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, Montpellier
Thèmes de recherche
- Impact des changements
climatiques sur la répartition géographique des espèces végétales, leur
fonctionnement et leurs traits d’histoire de vie : expérimentation
et
modélisation.
- Etude
de l’adaptation des plantes au climat, notamment
de la phénologie et caractères corrélés, au travers d’expériences de
génétiques
quantitatives en milieu commun contrôlés.
- Reconstitution du climat
du dernier millénaire à partir de données et modèles phénologiques
- Etude et modélisation des
tendances phénologiques de la végétation
sur le XXe siècle en Europe et
prédiction pour le XXIe siècle
selon différents scénarios
climatiques.
Programmes de recherche en cours
2004-2005 «Phénologie des essences
forestières en
France : constitution d’une base de données et modélisation”
inscrit dans
la Mission « Changement climatique et effet de serre » de
l’INRA.
Coordinateur.
2004-2005 « Comprendre et prévoir
l’impact des
changements climatiques sur la répartition de la flore française »
inscrit
dans le programme Biodiversité et Changement Global de l’Institut
Français de
la Biodiversité. Coordinateur.
2004-2005 « Vers une meilleure
intégration des
processus dans ORCHIDEE afin de réduire les incertitudes sur les
estimations
des bilans de carbone et d’eau à l’échelle nationale » inscrit
dans le
programme national ACI/FNS ECCO Ecosphere
continentale, Processus et modélisation. Participant.
Publications (depuis
2001)
X.
Morin et Chuine
I. (2005) Sensitivity analysis of the tree
distribution model PHENOFIT to climatic
input characteristics: implications for climate impact assessment.
Global
Change Biology. Sous presse.
Chuine I., P. Yiou,
N. Viovy, B. Seguin,
V. Daux, et E. Le Roy Ladurie
(2004)
Grape ripening as an indicator of past climate. Nature 432:289-290.
Chuine I., K. Kramer & H. Hänninen.
(2003)
Plant development models. In Phenology: An Integrative
Environmental Science. M.D. Schwartz (ed.). Kluwer
Academic Press. Pp 217-236.
Chuine I., S.
N. Aitken et C. C. Ying. (2001) Variation in
threshold temperature produces genotype by environment interaction for
growing
season length in provenances of Pinus contorta. Canadian
Journal of Forest Research,
31:1444-1455.
Chuine I. et E. Beaubien
(2001) Phenology is a major determinant of
temperate tree distributions. Ecology Letters, 4: 500-510.
