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La composition isotopique de la cellulose déposée dans les cernes annuels d'arbres résulte de l'interaction de plusieurs variables microclimatiques, de la disponibilité en eau du sol, mais aussi de la réponse physiologique de la plante à ces changements via une régulation dynamique du taux de photosynthèse, de la conductance stomatique et de processus post-photosynthétiques, comme la respiration, le transport phloémien, le stockage du carbone et sa re-mobilisation, conduisant in fine à la formation du bois. L'objectif de ce projet est de développer une compréhension mécaniste de ces signaux environnementaux et biologiques enregistrés dans la composition isotopique en carbone (13C/12C) et en oxygène (18O/16O) de la cellulose des cernes d'arbre. Dans le cadre de ce projet, nous nous intéresserons plus particulièrement à l'interprétation de ces signaux isotopiques en vue de reconstructions climatiques régionales. - Les participants du projet ont commencé à développer un modèle mécaniste simple du mélange des assimilats de la photosynthèse lors du transport phloémien et du dépôt cellulosique lors de la formation du bois. Ce modèle a été testé avec succès sur des signaux isotopiques intra-annuels enregistrés dans des cernes de Pinus pinaster Aït. Le présent projet s'appuiera sur ces résultats encourageants et cherchera à transférer ces concepts biologiques en vue d'une application à grande échelle en dendro-climatologie. Pour cela, nous proposons de : - (a) développer, à partir de modules spécifiques existants, un modèle mécaniste générique des transferts isotopiques du carbone et de l'oxygène dans le continuum sol-plante-atmosphère, applicables à un grand nombre d'écosystèmes ; - (b) valider les différentes « briques » de ce modèle en réalisant des analyses isotopiques lors d'une campagne de mesures unique en Europe planifiée en 2007. Ces mesures isotopiques feront appel à des technologies nouvelles qui permettront pour la première fois de suivre en continu les signaux isotopiques les plus importants pendant la formation du bois (CO2 atmosphérique, précipitations, eau du sol, photosynthèse, eau foliaire, respiration, sucres phloémiens, amidon et finalement cellulose du bois) et ; - (c) tester le nouveau modèle sur de longues chronologies isotopiques (jusqu'à 100 ans) déjà existantes et prélevées à différents endroits en Europe sur différentes espèces. Le modèle atmosphérique régional REMO-iso sera utilisé comme forçage climatique et isotopique pour ces simulations à long terme. - Ce projet revêt un intérêt tout particulier en dendroclimatologie. Néanmoins, dans le futur, ce travail servira aussi pour d'autres études sur les bilans d'eau et de carbone des écosystèmes forestiers et particulièrement leur efficience d'utilisation de l'eau et leur résistance à la sécheresse. - ...