Annuellement, une centaine de chercheurs postdoctoraux, toutes sciences confondues, remportent les prestigieuses bourses Banting en démontrant leur leadership et leur excellence en recherche. Ils ont proposé un projet de recherche d’une qualité sans pareil en accord avec les objectifs de recherche et les priorités stratégiques de leurs directeurs et établissements d’accueil.

L’UQAC est fière d’accueillir sa première boursière postdoctorale Banting : Dre Ségolène Vandevelde. Elle est sous la direction du professeur L.Paul Bédard à l’Unité d’enseignement des sciences de la Terre et directeur du Centre d’études sur les ressources minérales (CERM). Le professeur Érik Langevin de l’Unité d’enseignement en sciences des sociétés et des territoires et directeur du Laboratoire d’histoire et d’archéologie du Subarctique oriental (LHASO) et la professeure Adelphine Bonneau affiliée aux départements de chimie et d’histoire de l’Université de Sherbrooke assurent sa codirection. Dre Vandevelde contribuera au projet DARQ (Dater l’Art Rupestre au Québec) qui a été financé par une subvention Audace en 2020.

Madame Vandevelde a obtenu un baccalauréat en anthropologie de l’Université de Montréal, une maitrise en archéologie et histoire de l’art de l’Université d’Aix-Marseille et un doctorat en archéologie, anthropologie, et préhistoire de l’Université de Paris 1 – Panthéon-Sorbonne. Elle a été chercheuse postdoctorale de la Fondation des Treilles à l’Université Paris Nanterre et Paris 1 – Panthéon-Sorbonne (UMR7041 ArScAn, MSH Mondes) et à l’Université Paris Saclay (CNRS, UMR8212 LSCE-IPSL). Elle a publié une quinzaine d’articles révisés par les pairs et 4 chapitres de livre. De plus, elle a remporté de nombreux prix et distinctions.

La contribution de la boursière portera plus particulièrement sur une approche originale visant à réaliser un calage micro-chronologique des peintures rupestres au Québec. Ces peintures révèlent autant l’occupation du territoire que la pensée et la spiritualité des populations autochtones. Il est important d’établir leur chronologie afin de les replacer dans leur contexte historique. Au LabMaTer, elle utilisera les spectromètres de masse quadripôles et temps de vol couplés à l’ablation laser pour obtenir des données géochimiques in situ et la microscopie en cathodoluminescence. Elle pourra profiter des partenariats établis par le LHASO auprès des Premières Nations québécoises. Par ailleurs, elle bénéficiera des équipements et de l’expertise du Laboratoire Archéosciences et Sciences du Patrimoine de l’Université de Sherbrooke, spécialisé dans la caractérisation des peintures rupestres et leur datation par le radiocarbone. Enfin, Dre Ségolène Vandevelde effectuera des analyses complémentaires au sein de la Plateforme Analytique Géosciences Paris Saclay (PANOPLY) en France, sous la codirection de la professeure Edwige Pons-Branchu (Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement), ce qui démontre également la portée internationale de ce projet de recherche sur l’art rupestre au Québec.

Communiqué reprise de celui de l'UQAC

https://banting.fellowships-bourses.gc.ca/fr/2021-2022-fra.html

​Une équipe du LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) a participé à des travaux de reconstruction des températures et précipitations pour les continents, à la dernière époque glaciaire, à partir de granules de vers de terre. Une période au cours de laquelle les données sur le climat des continents font particulièrement défaut.

Les paléoclimatologues disposent d'informations en abondance sur le climat dans les océans et dans la glace mais ce n'est pas le cas pour les continents. Ils ont donc développé une nouvelle méthode de reconstitution des paramètres du climat sur les continents.

L'emploi de granules de vers de terre afin de reconstituer le climat passé sur les continents est une nouvelle méthode qui avait été initiée par le LSCE et le laboratoire de géographie physique (Université Paris Panthéon Sorbonne, CNRS). Ces granules calcitiques sont particulièrement pratiques puisqu'ils sont porteurs d'informations paléoclimatiques et sont datables.

Secrétés par les vers de terre, ils peuvent en effet être datés précisément grâce à la mesure de carbone 14, en utilisant la désintégration naturelle de l'isotope radioactif du carbone (¹⁴C). Puis en analysant les ratios entre les isotopes stables de l'oxygène et du carbone, il est possible de déterminer la température ou les précipitations au moment où les granules se sont formés. Les prélèvements de granules sont particulièrement intéressants dans les dépôts éoliens glaciaires (lœss), qui sont plus volumineux que d'autres couches géologiques pour une même période et, de ce fait, conduisent à une meilleure résolution temporelle.

Cette nouvelle méthode a été mise en œuvre dans la vallée du Rhin dans des lœss datant de 45 000 à 22 000 ans.

Elle montre que le climat y était plus sec qu'aujourd'hui (environ 70% d'humidité en moins) et beaucoup plus froid, avec des températures inférieures de 4 à 11°C tout au long de cette période. Elle met également en évidence que même pendant les rebonds vers des phases moins drastiques de la période glaciaire (interstade), l'amélioration n'était que de 1 à 4°C de plus pour les étés, un écart beaucoup plus faible que ce que ne voient les archives glaciaires pour l'échelle globale. 

​Deux chercheuses du LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) ont publié un article dans un numéro hors-série d'Archeologia à l'occasion de l'inauguration du fac-similé de la grotte Cosquer dans le département des Bouches-du-Rhône.

Cette grotte préhistorique ornée, aujourd'hui envahie par la Méditerranée et uniquement accessible en plongée, a fait l'objet de nombreuses études. Elle possède des représentations pariétales dessinées au charbon de bois, en très bon état.  Dès la découverte de la grotte en 1991, des prélèvements d'échantillons sur des représentations pariétales ont été effectués et ont fait l'objet d'une datation au ¹⁴C (déduite du rapport des isotopes ¹⁴C/¹²C de l'échantillon que l'on compare au rapport ¹⁴C/¹²C actuel).

Les échantillons ont été prélevés sur différentes représentations : 18 animaux, 5 mains négatives et 6 graphiques abstraits. 9 fragments de charbon de bois présents sur le sol. Toutes les datations, sauf une réalisée à Lyon sur des charbons de bois trouvés au sol, ont été effectuées au LSCE en utilisant la spectrométrie de masse par accélérateur (Tandétron à Gif-sur-Yvette dès 1991, Artémis à Saclay depuis 2007) en raison de la masse de carbone très faible qui peut être prélevée sur les peintures pariétales.

En outre, deux fragments de spéléothèmes (concrétions calcaires qui se forment dans une cavité souterraine) qui recouvrent le sol de la grotte ont également été datés par la méthode uranium-thorium, via la spectrométrie de masse à multi-collecteurs couplée à un plasma inductif au LSCE. Cette datation a indiqué qu'ils se sont déposés pendant l'Holocène (époque géologique s'étendant sur les 12 000 dernières années, toujours en cours), preuve que la grotte reçoit toujours des eaux d'infiltration et témoigne d'un concrétionnement postérieur au Paléolithique.

Les âges des différentes peintures pariétales se situent entre 33 000 et 20 000 ans, en bon accord avec le fait que la grotte n'était accessible aux humains que pendant les périodes glaciaires, alors que le volume de l'eau gelée dans les glaciers avait provoqué une baisse du niveau de la mer.

Les différentes datations ont permis de mettre en évidence deux grandes périodes de décoration de la grotte, séparées par plusieurs millénaires :

• Une première période date de 33 000 à 29 000 ans ; elle est caractérisée par les mains négatives, 4 animaux et 2 figures abstraites.
• Une seconde période datant de 25 000 à 20 000 ans Before Present (« avant le présent » qui est fixé à l'année 1950), comporte le reste des animaux et les figures abstraites. Pendant cette période, on trouve également les traces de 2 foyers.

Les datations ont aussi montré quelques résultats inattendus. Des représentations d'animaux dont les tracés stylistiques sont similaires et qui proviennent de la même zone dans la grotte, se sont avérées dater de 2 périodes très différentes. L'hypothèse la plus probable est qu'il y a eu entre les deux périodes d'occupations un maintien des conventions stylistiques et les hommes préhistoriques de la seconde période ont recopié les premiers dessins. Une seconde hypothèse, moins probable, est la réutilisation tardive de charbons abandonnés lors de la première période d'occupation.

La grotte Cosquer est aujourd'hui l'une des grottes ornées qui a fait l'objet du plus grand nombre de datations ¹⁴C mais ce nombre reste faible au regard de l'abondance de son décor pariétal dont la réalisation suscite encore de nombreuses questions qui devront être levées avant que la mer ne les détruise.

Notre-Dame de Paris, the so famous Catholic cathedral standing on Ile de la Cité in Paris, was built in 1163, largely completed by 1260, then frequently modified in the following centuries until a major restoration between 1844 and 1864. All these steps of construction and modifications involved the frame, so-called “la forêt” (the forest). So, the woods used throughout the cathedral’s history are samples and memories of the forests of oaks grown in the Paris Basin since the Middle Ages. The unfortunate destruction of the cathedral on 15th April of 2019, which miraculously spared a part of the frame, made these woods accessible to the scientific community. Some scientists are particularly interested in the isotopic composition of wood as memory of past climate and as a clock to the past. On one part, the oxygen and carbon isotopes (d13C and d18O) of tree-ring cellulose will bring light to past climate. Indeed, the isotopic composition of this component is determined by the conditions surrounding the trees during their growth. The variations of d13C and d18O with time, recorded in the successive rings built by the trees year after year, allows reconstructing the evolution of some
environmental or climatic parameters such as temperature or humidity. Isotope dendroclimatology, a
rapidly expanding field of investigation, is applied to old living trees, sub-fossil woods from buildings or even fossil material to reconstruct past climate. This methodological approach will be applied to the cathedral's oak timbers that have escaped severe charring and to contemporaneous unburned woods from other buildings (Figure 1). On the other part, measuring ring by ring the residual content of 14C isotope in cellulose will make it possible to refine the 14C clock which allows to date any material containing carbon. This will be achieved by providing new portions of the global calibration curve for the continental Western Europe from the 12th to the 18th century, from uncharred "forest" of Notre-Dame.

Daux V., Hatté C., duBoisgueheneuc D., Beck L., Richardin P. The ‘forest’ of Notre dame de Paris: a path into medieval climate and time. Journal of Cultural Heritage, In press

Tree-ring width (TRW) chronologies have been widely and long-time used to reconstruct past climate variations in the Andes in South America. The use of tree-ring isotopic chronologies is still not widespread in this region although they have proved to be very efficient climate proxies. Araucaria araucana (Molina) K. Koch is a conifer tree species with some multi-century-old individuals that offers an excellent opportunity to measure stable carbon (δ13C) and oxygen (δ18O) isotopes in cellulose from long tree-ring records. Here, we explore whether current or stored carbohydrates are used for A. araucana radial growth and we assess the potential of a tree-ring isotopic record to study past climate variability. Eleven A. araucana cores from a dry and high-elevation forest at the northern border of Patagonia, Argentina (38◦55’S, 70◦44’W) were selected for stable isotopes analyses. The strong correlation between the isotopic composition of the first and second parts of the same ring, but also the strong relationships between δ13C and δ18O records with climate parameters of the current growing season such as temperature, show that tree-rings are built mostly with carbohydrates produced during the current growing season with little or no supply from storage or reserves. This finding leads to reconsidering the interpretation of the legacy effect (i.e. ecological memory effects) based on the previously described strong negative correlation between A. araucana TRW chronologies and previous growing season temperature and suggests a dependence of radial tree growth on the level of development of organs. Regarding climate sensitivity, the A. araucana tree-ring δ13C chronology is strongly related to current summer temperature (r = 0.82, p < 0.001), vapour pressure deficit (VPD; r = 0.79, p < 0.001), precipitation (r = -0.53, p < 0.001) and SPEI2 (r = - 0.73, p < 0.001) (Figure 1). These strong relationships support the use of δ13C of A. araucana tree-ring cellulose to reconstruct past temperature variations at regional scale in relation with large-atmospheric drivers of climate variability such as the Southern Annular Mode. The A. araucana tree-ring δ18O chronology is also correlated with temperature (r = 0.42, p < 0.01) and VPD (r = 0.45, p < 0.01) of the winter preceding the growing season. This suggests that trees are using water from precipitation infiltrated in the soil during the previous recharge period (autumn-winter). The weak correlations of δ18O with current summer atmospheric conditions and the decoupling between δ18O and δ13C, may be due to a high rate of oxygen exchange between sugars and xylem water (Pex) during cellulose synthesis, which dampens evaporative isotopic fractionation.

Référence : Penchenat T., Daux V., Mundo I ., Pierre M., Stievenard M., Srur A., Andreu-Hayles L., Villalba R.
Dendrochronologia 74, 2022 125979.

L’anticipation des effets du changement climatique est désormais un objectif de plus en plus partagé. La révision de cette évolution repose sur deux piliers : la reconstitution des variations climatiques passées et la modélisation des variations futures, basée sur les lois physiques qui régissent le climat. La connaissance du passé permet de séparer les effets imputables à l’homme des effets naturels et de tester la capacité des modèles à décrire le climat.
Nous proposons une vision globale du changement climatique en dressant un large panorama des évolutions climatiques, allant de celles du passé (du mésolithique, environ 9 000 ans avant J.C., au début du XXIe siècle) à celles prédites dans un futur plus ou moins proche. Considérant tout particulièrement l’évolution climatique en France métropolitaine, des reconstitutions et des prédictions solidement acquises sont présentées essentiellement pour les variables climatiques à ce jour les plus étudiées : la température et la pluviométrie.

Référence : Daux V., Garcia de Cortazar-Atauri I. Le climat ses évolutions passées et futures. Chapitre 1, In : Adaptation des productions fruitières au cahngement climatique, Legave J.-M. coord., Editions quaea, Versailles, 19-38. ISBN : 978-2-7592+3251-2.

This Open Access volume highlights how tree ring stable isotopes have been used to address a range of environmental issues from paleoclimatology to forest management, and anthropogenic impacts on forest growth. It will further evaluate weaknesses and strengths of isotope applications in tree rings. In contrast to older tree ring studies, which predominantly applied a pure statistical approach this book will focus on physiological mechanisms that influence isotopic signals and reflect environmental impacts. Focusing on connections between physiological responses and drivers of isotope variation will also clarify why environmental impacts are not linearly reflected in isotope ratios and tree ring widths. This volume will be of interest to any researcher and educator who uses tree rings (and other organic matter proxies) to reconstruct paleoclimate as well as to understand contemporary functional processes and anthropogenic influences on native ecosystems. The use of stable isotopes in biogeochemical studies has expanded greatly in recent years, making this volume a valuable resource to a growing and vibrant community of researchers.
About the chapter: In this chapter we introduce the climate signal in stable isotope tree-ring records, with the emphasis on temperate forests. The development of the subdiscipline is recapped followed by an exploration of isotope dendroclimatic records by geography and, broadly, by isotopic species. Whilst there are still questions to be answered around signal strength and age-related effects in different environments and in different species, the proxy is now contributing to palaeoclimatology in a far greater way than in the days of the first hints of ‘isotope tree thermometers’. Due to the greater complexity seen in stable carbon isotope interpretations, we explore response groupings with example references given for each category of proxy response. Finally, we summarize the state of the art in isotope dendroclimatology and discuss possible future directions.

Référence : Gagen M., Battipaglia G., Daux V., Duffy J., Dorado-Linan I., Andreu-Hayles L. et al. Climate signals in stable isotope tree-ring records. Chap. 19, In: Stable Isotopes in tree rings, pp 537-579, Eds: R.T.W. Siegwolf, J.R. Brooks, J. Roden, M. Saurer. Tree Physiology series, Vol 8. Springer Int. Pub. ISBN: 978-3-030-92697-7.

Along the coasts of northern Alaska, in a treeless tundra environment, the primary wood resource for coastal populations is driftwood, a seasonal and exogenous resource carried by the major rivers of western North America. The potential of Alaskan coastal archaeological wood for tree-ring research was first assessed in the 1940s by archaeologist and tree-ring research pioneer J. L. Giddings (Figure 1). Despite his success, the difficulties of dendrochronological studies on driftwood and the development of radiocarbon dating during the 1950s resulted in the near-abandonment of dendrochronology to precisely date archaeological sites and build long sequences using archaeological wood in Alaska. In this study, we explored the possibilities and limitations of standard ring-width dendrochronological methods for dating Alaskan coastal archaeological wood. We focus on the site of Pingusugruk, a late Thule site (15th–17th CE) located at Point Franklin, northern Alaska. The preliminary results have been obtained from the standard dendrochronological analyses of 40 timber cross-sections from two semi-subterranean houses at Pingusugruk (Figure 2). We cross-correlated individual ring-width series and built floating chronologies between houses before cross-dating them with existing regional 1000-year-long master chronologies from the Kobuk and Mackenzie rivers (available on the International Tree-Ring Databank, ITRDB). These preliminary results confirm the potential of dendrochronology for a better understanding of the Thule period on climate and cultural change. Additional work on various dendro-archaeological collections using an interdisciplinary approach (geochemical analyses of oxygen isotopes and radiocarbon dating) will help develop and expand regional tree-ring chronologies and climatic tree-ring sequences in Alaska.

Référence : Taïeb J., Alix C., Juday G.P., Jensen A. M., Daux V. Dating coastal archaeological wood from Pingusugruk (15th-17th CE), Northern Alaska. International Journal of wood culture 2, 1-28.

Hydroclimate variability in tropical South America is strongly regulated by the South American Summer Monsoon (SASM). However, past precipitation changes are poorly constrained due to limited observations and high-resolution paleoproxies. We found that summer precipitation and the El Nino-Southern Oscillation (ENSO) variability are well registered in tree-ring stable oxygen isotopes (δ18OTR) of Polylepis tarapacana in the Chilean and Bolivian Altiplano in the Central Andes (18–22°S, ∼4,500 m a.s.l.) with the northern forests having the strongest climate signal (Figure 1). More enriched δ18OTR values were found at the southern sites likely due to the increasing aridity toward the southwest of the Altiplano. The climate signal of P. tarapacana δ18OTR is the combined result of moisture transported from the Amazon Basin, modulated by the SASM, ENSO, and local evaporation, and emerges as a novel tree-ring climate proxy for the southern tropical Andes.

Référence : Rodriguez-Caton M., Andreu-Hayles L., Daux V., Vuille M., Varuolo-Clarke A., Oelkers R., Christie D.A., D’Arrigo R., Morales M., Rao M.P., Srur A., Vimeux F., Villalba R. Hydroclimate and ENSO Variability recorded by oxygen isotopes from tree rings in the South American Altiplano. Geophys. Res. Lett. 49, e2021GL0958

Mardi 27, mercredi 28 et jeudi 29 septembre 2022, Camille Asselin, Edouard Régnier et Jérémy Jacob ont été accueillis par la Division Curage du Service Technique de l'Eau et de l'Assainissement (Direction de l'Eau et de la Propreté) de la Ville de Paris pour visiter les bassins de dessablement du secteur Est du réseau d'assainissement. Nous avons accompagné les équipes d'égoutiers qui procédaient aux relevés des bassins. Il s'agit d'opérations qui visent à évaluer le taux de remplissage des bassins de décantation pour prévoir les opérations de curage quand ceux-ci sont remplis.

Dans le cadre de la thèse de Camille Asselin et du projet ANR EGOUT porté par Jérémy Jacob, les objectifs étaient multiples :

• Mieux comprendre le fonctionnement des bassins de dessablement : leur remplissage, le fonctionnement des bypass qui sont activés lors des opérations de curage pour dévier le flux d'eau et mettre à sec le sédiment, le fonctionnement des collecteurs auto-curants, les modalités d'accès aux ouvrages, etc...
• Evaluer les possibilités de carottage des sédiments. D'un point de vue technique et logistique (accès, mise en place des équipements...) mais aussi au regard de la dynamique de remplissage. A ce titre, les relevés du niveau de sable par les égoutiers constituent des données précieuses.
• Nouer le contact avec les égoutiers, les informer sur le projet EGOUT, être à l'écoute des informations qu'ils peuvent apporter au projet, évaluer ce que nos travaux peuvent leur apporter en retour.

A l'arrivée sur le site de Delesseux, nous avons été entièrement équipés par les services de la Ville de Paris. Bottes, combinaison, masque, autosauveur, lunettes, casque, harnais, détecteur 4 gaz. Nous bénéficions tous les trois d'une formation CATEC.

Nous avons visité 8 bassins de décantation : Vincennes, Allard, Soult, Wattignies, Saint Bernard, Faidherbe, Belleville et Ménilmontant. L'ensemble des objectifs a été atteint.

Nous avons pu apprécier le professionnalisme des équipes, leur connaissance du milieu et la maîtrise des risques par le respect des consignes de sécurité. Et, bien plus encore, nous avons apprécié l'accueil, les discussions très pointues sur le métier et sur le fonctionnement des égouts.

Site web du projet EGOUT : https://egout.cnrs.fr/

​Une collaboration franco-espagnole impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) a analysé deux stalagmites de la grotte de Nerja (Andalousie) afin d'éclairer les archéologues. Question : le niveau noir observé dans l'une d'elles est-il formé de suie et quel est son âge ?

L'objectif de la Journée Thématique était de sensibiliser la communauté de l'archéométrie et de la conservation aux sens. Il s'agissait à la fois de présenter quelques exemples de travaux visant à reconstruire les ambiances sensorielles passées et de questionner l'utilisation des sens dans la caractérisation des objets d'étude en archéométrie. Aussi, la journée s'est déroulée en deux temps. Le matin était dédié à des exposés scientifiques, organisés selon les cinq sens, qui ont présenté des travaux originaux sur les ambiances sensorielles de diverses époques, reconstruites par les techniques de l'archéométrie. L'après-midi était dédiée à des ateliers animés par des experts des sens durant lesquels les participants ont discuté de l'utilisation des sens dans la caractérisation de leurs objets d'étude, de manière à parvenir à des principes et des clés communes de caractérisation. Le déjeuner était en phase avec la thématique de la journée. Anaïs Tondeur, artiste plasticienne œuvrant à la frontière des Sciences et de l'Art, a accompagné cette journée.

En octobre 2021, des chercheures et chercheurs du Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE, Gif-sur-Yvette), de l’Institut des Sciences de l’Évolution de Montpellier (ISEM) et de l’Université Fédérale du Ceara (Brésil) ont parcouru l’état du Piauí pour prélever des carottes de sédiments lacustres et des échantillons de surface. L’objectif est de reconstruire l’évolution des conditions environnementales (climat, végétation) associées aux premières occupations humaines en Amérique du Sud.

Au retour au laboratoire, les carottes de sédiments ont été datées et analysées avec différents traceurs (pollen, analyses géochimiques, etc…).

Cette mission s’inscrit dans le projet ANR “SESAME” (Human paleoecology, Social and cultural Evolutions among first Settlements in Southern AMErica), porté par Eric Boëda (Archéologies et Sciences de l’Antiquité, Paris).

Au retour de la mission, les prises de vue ont été montées en vidéo par Edouard Régnier (LSCE) sous la forme d'un "roadtrip".

Site web du projet : https://sesame.hypotheses.org

Catastrophe patrimoniale, l’incendie de Notre-Dame en 2019 permet aussi d’accroître nos connaissances : les débris de la célébrissime cathédrale sont autant de précieux témoins du passé ! Cette série suit le chantier scientifique de Notre-Dame, où bois carbonisés et pièces en métal révèlent leurs secrets. Pour ce premier épisode, on fait parler la charpente...

La suite est à lire sur le site de The Conversation.

Penchenat T.

Thèse de doctorat de l’Université Paris-Saclay, sous la direction de V. Daux et I. Mundo
 
Depuis une centaine d’années, la partie Ouest de l’Amérique du Sud, de l’Altiplano à la Patagonie du Nord, connait des périodes de sécheresse de plus en plus longues et de plus en plus fréquentes. Cette tendance, qui est probablement en partie liée à l’expansion de la cellule atmosphérique de Hadley associée à une phase positive dominante de l’Oscillation Antarctique ces dernières décennies, se poursuivra d’après les modélisations climatiques.
 L’objectif de la thèse est de contribuer à améliorer la compréhension des processus responsables de cette évolution en reconstituant les variations hydro-climatiques passées en Patagonie du Nord. Ces dernières sont reconstituées à partir des variations temporelles de la composition isotopique en carbone (δ13C) et en oxygène (δ18O) de la cellulose des cernes d’Araucaria araucana, une espèce endémique de Patagonie dont l’aire de répartition est comprise entre 37°20’S et 40°20’S.
Les principaux résultats obtenus sont les suivants :  
-    La composition isotopique de la cellulose des A. araucana reflète les conditions climatiques de la saison de croissance en cours tandis que les largeurs de cernes dépendent davantage des conditions climatiques de la saison de croissance précédente. La remobilisation des réserves n’intervient donc pas dans la fabrication des sucres utilisés pour produire les cernes.
-    Les variations du δ13C et le comportement physiologique des arbres sont liés à l’humidité du milieu dans lequel ils évoluent. Il existe donc une différence entre les arbres poussant à l’Ouest des Andes, où les précipitations sont abondantes, plutôt sensibles aux variations de luminosité, et ceux poussant à l’Est dans un environnement plus sec, plutôt sensibles aux variations d’humidité.
-    Les variations de δ13C et de δ18O des cernes d’A. araucana évoluant dans un milieu sec et celles de la température et de l’humidité, elles-mêmes contrôlées par l’Oscillation Antarctique et la position de la branche descendante de la cellule de Hadley sont liées.
-    Le fort potentiel du δ13C de la cellulose des cernes d’A. araucana à enregistrer les variations de température et d’aridité d’été à l’échelle régionale permet de reconstituer les variations climatiques de Patagonie sur plusieurs siècles (315 ans) et met en avant une forte augmentation des températures maximales (+1°C) à la fin du XVIIIème siècle (Figure). A l’échelle régionale, les reconstructions climatiques révèlent une uniformisation des tendances (température et humidité) sur les dernières décennies, probablement en lien avec le changement climatique global qui devient le principal facteur de contrôle de la variabilité climatique.
- Le δ18O de la cellulose, contrôlé par les δ18O des précipitations et du sol, a lui aussi enregistré un changement climatique à la fin du XVIIIème siècle qui serait imputable, du moins en partie, à l’Oscillation Antarctique. Les déplacements de la branche descendante de la cellule de Hadley seraient également enregistrés par le δ18O jusqu’au milieu des années 1990, date à laquelle la cellule se serait probablement trop étendue pour affecter les A. araucana à ces latitudes.
- Les outils isotopiques s’avèrent donc prometteurs pour mieux comprendre la variabilité spatio-temporelle des phénomènes qui touchent la Patagonie, notamment la contribution de la cellule de Hadley dans le changement global actuel du climat.
 
 

En s'appuyant sur des mesures isotopiques, une collaboration impliquant le BIAM (CEA-CNRS-AMU) et le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) est parvenue à quantifier la quantité de carbone relâchée dans le sol par les racines du mil, après quelques semaines de croissance seulement. Elle a ainsi pu identifier les lignées de mil offrant un stockage de carbone optimal et préservant le carbone plus ancien déjà présent dans le sol.

Lire la suite sur le site du CEA

Mercredi 9 mars s’est tenue la journée de lancement du projet ANR « EGOUT » à l’Académie du Climat à Paris. Plusieurs sessions d’échanges entre les partenaires scientifiques, des différents services de la ville de Paris, des organismes en lien avec la gestion des eaux usées et de dialogue science et société avec les citoyens ont été organisées.

La rencontre a démarré par un mot de bienvenu de Colombe Brossel, Adjointe à la maire de Paris en charge de la propreté de l’espace public, du tri et de la réduction des déchets, du recyclage et du réemploi suivi par une introduction de Pénélope Komitès, Adjointe à la Maire de Paris en charge de l’innovation, de l’attractivité, de la Prospective Paris 2030 et de la Résilience.

Après une introduction du déroulé de la journée par Elisabeth Lehec (Ville de Paris), Jérémy Jacob (LSCE), le porteur du projet, a effectué un tour d’horizon des objectifs du projet suivi par des présentations volet par volet des responsables scientifiques.

Nada Caud (LSCE), co-responsable avec Jérémy Jacob du workpackage « coordination et communication » a évoqué les missions de gestions de données et des échantillons et de la communication interne et externe.

 Catherine Carré (LADYSS), responsable du workpackage « participation citoyenne », a présenté les différents défis et objectifs de l’action de recherche participative.

Le volet suivi temporel a été dévoilé par Thomas Thiebault (METIS), responsable du workpackage 4. Pour finir la session de présentation, Régis Moilleron (LEESU) a développé les objectifs du volet cartographie spatiale, suivi par Camille Asselin qui a présenté les premiers résultats de sa thèse réalisée dans le cadre du projet.

La parole a ensuite été donnée à tous les participants afin qu’ils s’expriment sur leurs attentes et leur contribution au projet.

L’après-midi, des ateliers organisés par workpackage ont permis aux participants d’échanger avec les responsables scientifiques et des agents de la Ville de Paris de manière à infléchir la stratégie du projet au gré des envies qu’ils ont déclaré. Ces ateliers ont débouché sur des propositions d’actions qui seront rapidement mises en œuvre.

Une restitution des conclusions des ateliers ainsi qu’une conclusion générale a été donnée en fin de journée par Antoine Bastide, Directeur de Cabinet de Anne Souyris, et Jérémy Jacob.

Site web du projet EGOUT : https://egout.cnrs.fr/

Une collaboration internationale coordonnée par le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) propose une chronologie consolidée des principaux sites archéologiques des plateaux bordant la moyenne vallée du Rhône, entre 300 000 et 40 000 ans. Celle-ci ouvre la voie à une meilleure compréhension des peuplements humains du Paléolithique moyen dans cette région et de leur culture. ..

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Une collaboration impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) révèle une occupation d'Homo sapiens remontant à 54.000 ans dans un abri sous roche dans la Drôme, repoussant de 12.000 ans l'arrivée de nos ancêtres en Europe de l'Ouest..

Lire la suite sur le site du CEA.

Balasse M., Bellot-Gurlet L., Dillmann Ph., Geigl E.-M., Jacob J., Lebon M., Le Hô A.-S., Lefèvre J.-C., Leroyer C., Mathé V., Merle V., Mirabaud S. et Reiche I. (2021). Service, expertise et archéométrie : état d’une réflexion collégiale, ArcheoSciences, 45-2, 81-88. https://doi.org/10.4000/archeosciences.10759

Can we attribute the intense precipitation event in the Brisbane region in February 2022 to climate change?

This extreme precipitation event was unprecedented in the Brisbane region and very intense with respect to previous historical records in the broader Eastern coast of Australia. To understand to what extent climate change could have influenced this extreme event, researchers employed attribution methods, which aims to quantify the influence of climate change on a meteorological event and to investigate the physical mechanisms that lead to it.

In this paper, the ESTIMR team used two attribution methods: a classical one based on return time statistics and a new one introduced recently by the team and based on the atmospheric circulation. The first method consists in comparing the likelihood of observing an event so intense in the past with respect to the present. If this probability is greater in the present climate, it means climate change made this event more likely.  The second one compares the large air masses and the high and low pressure systems at the time of the rain bomb event. Then it determines if a similar situation had already occurred in the recent (1990-2020) and remote past (1950-1980). The systematic comparison between the recent and remote past allows them to compare the impacts of a similar atmospheric configuration when the influence of climate change on the atmosphere was still weak. 

The climate of Australia is strongly influenced by the natural evolution of the climate, in particular a large atmospheric and oceanic oscillation called El-Niño-Southern-Oscillation (ENSO). ENSO is a phenomenon of the Pacific region that irregularly alternates between two phases. During the event, ENSO was in the La Niña phase, which induces additional air moisture in the south West Pacific and wind circulation patterns that could have played a role in the intensity of the event. They adapt the attribution methods to compare between El Niño and La Niña phases and evaluate how ENSO could have played a role in the intensity of the event.

The statistical attribution shows that this event has a low probability of happening both in the past and present climates (less than one in a century). This first attribution method yields no clear signal of a climate change influence. The second method reaches similar conclusions, with no clear signal of climate change on precipitation for the atmospheric configuration observed. It is likely that the La Niña phase of the ENSO played a significant role in the intensity of the event.

These results are coherent with what the IPCC report states about rainfall over Australia, namely that “Available evidence has not shown an increase or a decrease in heavy precipitation over Australasia as a whole (medium confidence), but heavy precipitation tends to increase over Northern Australia (particularly the north-west) and decrease over the eastern and southern regions.” 

Reference

Cadiou*, C., Noyelle*, R., Malhomme, N., Faranda D.  Challenges in Attributing the 2022 Australian Rain Bomb to Climate Change. Asia-Pac J Atmos Sci (2022). https://doi.org/10.1007/s13143-022-00305-1

*Equal Contributions

Acknowledgments

A weather ensemble forecasting tool based on statistical and probabilistic methods

Ensemble weather forecasts can help to anticipate the risks and probabilities of extreme weather events. Nevertheless, weather forecasting is a complex task due to the chaotic behavior of the atmosphere [1]. This represents a major source of uncertainties in particular for the sub-seasonal lead times (from a few days to one month) [2]. To overcome those uncertainties, a large number of numerical simulations is necessary. 

In this study, we propose a weather ensemble forecasting tool based on statistical and probabilistic methods to generate ensemble weather forecasts [3]. The Analog-SWG is designed to mimic the behavior of climate variables [4] by assuming the relationship between past and future weather and using similarities in atmospheric circulation patterns [5]. We have tested the Analog-SWG to forecast European precipitation at a local scale ( i.e. station level: Berlin, Madrid, Paris and Toulouse) [3]. We assessed the performance of our forecasts against other forecasts from meteorological centers [3]. We found good performance in different regions of Europe for up to 10 days. We confirmed the importance of atmospheric circulation in driving the meteorological parameters. We also identified the influence of high and low pressure on good and bad forecasts [3].  

References

[1] Faranda, D., Messori, G., and Yiou, P.: Dynamical proxies of North Atlantic predictability and extremes. Scientific Reports (2017).

[2] Vitart, F., et al.: The Subseasonal to Seasonal (S2S) Prediction Project Database, Bulletin of the American Meteorological Society. (2017).

[3] Krouma, M., Yiou, P., Déandreis, C., and Thao, S.: Assessment of stochastic weather forecast of precipitation near European cities, based on analogs of circulation, Geosci. Model Dev. (2022).  

[4] Ailliot, P., Allard, D., Monbet, V., and Naveau, P.: Stochastic weather generators: an overview of weather type models, Journal de la Société Française de Statistique. (2015)

[5] Yiou, P. and Déandréis, C.: Stochastic ensemble climate forecast with an analogue model, Geoscientific Model Development. (2019). 

[6] Krouma, M., Silini, R., and Yiou, P.: Ensemble forecast of an index of the Madden Julian Oscillation using a stochastic weather generator based on circulation analogs, EGUsphere [preprint] (2022)

More Resources

Get to know: Meriem Krouma (Aria Technologies, Paris, France)

Ensemble weather forecast with a stochastic weather generator and analogs of the atmospheric circ...

It’s widely believed that episodes of significant cold or snow should become less likely as a result of global warming. The Intergovernmental Panel on Climate Change fifth assessment report describes a “very likely” decrease in the number of ice days and low-temperature days with higher temperatures. There is also a strong consensus that average snowfall and snow cover are already decreasing in the Northern Hemisphere, and empirical evidence supports this view. An observed decrease in average snowfall in northern Italy over the last few decades has been linked to the rise in temperature due to climate change. Similar findings hold for the Alpine region, and for central and southern Italy.

A closely related issue is the dynamics of compound extreme cold and snowy events. As recent research has underlined, counterintuitive effects could make the trends for such compound events work differently. In the right conditions, for example, warmer surface and sea surface temperatures can enhance convective snowfall precipitation. In the case of Japan, one study has shown that the interaction between the Sea of Japan polar air mass convergence and topography may enhance extreme snowfalls in future climates, despite rising temperatures. Other research has shown in an ensemble of global climate simulations that while average daily snowfall will decline significantly with global warming, only small fractional changes will likely affect daily snowfall extremes.

In a recent study, Miriam, D'Errico, Flavio Pons and colleagues explore a number of questions surrounding this issue in greater detail. They focus on Italy, where recent cold and snowy spells have strongly affected ground and air transport. These researchers analyse simulations produced in a global circulation model under different emission scenarios, finding that both cold spells and snow should decrease overall. However, after averaging over many events, they also find that temperatures in the most plausible scenarios will still often be low enough to generate significant snowfall in single events. In conclusion, they suggest that the disruptive effects of these compound events may be substantially amplified by a broad and mistaken expectation that such events will become extremely unlikely on a warming planet.

D'Errico, M., Pons, F., Yiou, P., Tao, S., Nardini, C., Lunkeit, F., and Faranda, D.: Present and future synoptic circulation patterns associated with cold and snowy spells over Italy, Earth Syst. Dynam., 13, 961–992, https://doi.org/10.5194/esd-13-961-2022, 2022.