Comprendre l’effet Dole (DE) global est essentiel pour interpréter les variations des cycles de l’oxygène et de l’eau. Cette étude vise à affiner les facteurs de fractionnement biologique pendant la respiration et la photosynthèse chez les plantes terrestres et à réévaluer leur impact sur le DE.
À l’aide d’expériences multiplexées en chambre fermée sur cinq espèces de plantes C3 et C4 dans des conditions de sol et de culture hydroponique, nous avons quantifié la discrimination isotopique pendant la respiration (-16 à -21 ‰) et la photosynthèse (environ +3 à +5 ‰). Ces résultats confirment une discrimination positive précédemment rapportée associée à la photosynthèse terrestre, remettant en question l’hypothèse d’un fractionnement nul dans ce processus. En intégrant ces nouvelles estimations dans des calculs actualisés obtenus à partir des résultats de modèles du système terrestre, nous obtenons des variations du DE entre le dernier maximum glaciaire et la période préindustrielle qui sont cohérentes avec les données des carottes de glace. Cependant, les changements survenus il y a environ 6 000 ans ne peuvent s’expliquer uniquement par les variations des ratios de productivité terrestre et océanique, ce qui renforce le rôle des processus hydrologiques des basses latitudes. Ces résultats soulignent la nécessité d’améliorer la quantification du fractionnement biologique associé au cycle de l’oxygène dans les reconstitutions de la composition atmosphérique passée.
Auteurs: Clémence Paul, Clément Piel, Joana Sauze, Ji-Woong Yang, Marie Bouchet, Olivier Jossoud, Arnaud Dapoigny, Daniele Romanini, Frédéric Prié, Sébastien Devidal, Roxanne Jacob, Alexandru Milcu, Amaëlle Landais
Quaternary Science Reviews 370 (2025) 109663, DOI: https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109663