– ACCRO-Earth

Ce projet a pour ambition d'utiliser et de développer des modèles intégrant climat et cycle du carbone à l'échelle géologique pour étudier quatre périodes clés de l'histoire de la terre qui, chacune, pour des raisons différentes, correspondent à des variations massives du climat et de la composition chimique de l'atmosphère. En testant, grâce à ces modèles, des scénarios de perturbation, l'objectif scientifique est d'apporter des éléments de réponse pertinents à la question suivante : En se plaçant à des périodes de transition où le climat et le cycle du carbone subissent des perturbations très importantes, peut-on établir des liens entre la pression environnementale qui résulte de ces bouleversements et l'évolution biologique des espèces à long terme ? Cette question de la régulation et de l'adaptation d'un système aussi complexe demeure non résolue et reste l'objet de conflits entre les tenants du Catastrophisme et ceux de l'Evolution. Lovelock en a donné une illustration différente et globale à partir de sa théorie de Gaia. En réalité, ce problème est éminemment complexe, car on sait bien que l'Evolution des espèces, entre hasard et nécessité, n'est pas, et loin s'en faut, seulement tributaire de la pression environnementale! De ce fait il existe assez peu d'études pluridisciplinaires intégrées visant, pour des périodes ciblées de l'histoire de la Terre, à établir des liens de causalité et à quantifier ces liens entre pression environnementale globale et Evolution des espèces. Le projet ACCRO-Earth tente de relever ce défi, en se basant sur une approche pluridisciplinaire entre des équipes de recherche des Sciences de l'Univers et des Sciences de la Vie. Les équipes du LSCE et du LMTG qui ont une expérience de collaboration de plusieurs années, en particulier au travers de projets financés par Eclipse, se proposent d'utiliser et de développer une hiérarchie de modèles capables de quantifier 4 perturbations globales de la composition chimique de l'atmosphère : i) L'effondrement de la teneur en méthane de l'atmosphère lors de l'oxydation de l'atmosphère (Paléoprotérozoique : 2.4 Ga) ii) La réduction massive du contenu en CO2 atmosphérique liée à l'éclatement du supercontinent Rodinia (Néoprotérozoique : 750-600 Ma) iii) La réorganisation globale du cycle du Carbone et du climat liée à la colonisation des surfaces continentales par la biosphère (Dévonien :400Ma) iv) Le dégazage massif d'hydrate de méthane à la limite Paléocène/Eocène (55 Ma) Chacune de ces perturbations ayant entraîné un changement climatique de grande ampleur et donc soumis la planète à une pression environnementale forte qui a eu des conséquences sur l'évolution des espèces. Les équipes du CIRAD de Montpellier, de Biogéosciences de Dijon et du CGM d'Orsay permettront d'établir des liens avec l'évolution biologique. Enfin ACCROEarth propose d'organiser à la fin du projet un workshop permettant de faire le point sur les résultats les plus importants obtenus sur ces 4 chantiers et de discuter ces résultats avec nos collègues américains travaillant sur ces thématiques (universités de Harvard, Chicago, Pennstate). L'approche intégrée développée dans ACCRO-Earth concernant les grandes transitions climat-cycle-évolution de la Vie est nouvelle et très originale. Elle correspond à un mûrissement des communautés concernées qui ont déjà obtenu des financements qui ont permis d'établir des ponts et un socle commun de questionnements scientifiques (à travers notamment des projets ECLIPSE). A travers ce projet ANR, nous souhaitons financer des Post-Doctorants ayant une formation pluridisciplinaire et qui pourront bénéficier à plein du travail déjà entamé sur ces quatre chantiers.