Projet de recherche SD/CA/01B (Action de recherche SD)
Contexte
Le climat de la Terre subit des changements significatifs, qui ne sont pas encore complètement compris. Bien que l’Holocène n’ait pas subi de changements climatiques aussi importants que pendant les glaciations majeures du Quaternaire, il a été marqué par des anomalies globales et ouvent rapides de température et de précipitations Récemment, des régions de la Péninsule Antarctique (PA) ont subi l’un des réchauffements les plus rapides sur Terre, tandis qu’une diminution des températures a été observée dans d’autres régions de l’Antarctique. Cette augmentation de température près de la PA a déjà mené à la désintégration de la banquise et à une retraite rapide de glaciers, et a influencé les écosystèmes marins et terrestres. Dans le but de comprendre comment les variations de température antarctique dans les zones continentales et côtières sont liées et peuvent avoir un impact sur d’autres régions de la Terre, il est nécessaire d’aller chercher les informations dans les enregistrements de la variabilité naturelle passée.
Description du projet
Objectifs
Le projet IGBP PAGES (www.pages.unibe.ch) a organisé les traversées PEP (Pôle-Equateur-Pôle) 1, 2 et 3 pour déterminer les climats passés le long de transects continentaux.
Les objectifs spécifiques sont:
1. Quelles sont les périodes, durées et magnitudes des anomalies du climat au Holocène dans les zones côtières, dans les régions antarctiques maritimes et orientales, et comment ces anomalies sont-elles en relation avec les événements climatiques enregistrés dans les régions continentales (carottes de glace) ?
2. Comment les changements climatiques au Holocène ont-ils affecté les dynamiques de la calotte glaciaire et des glaciers ?
3. Comment les changements climatiques au Holocène ont-ils affecté la diversité des producteurs primaires dans les lacs antarctiques?
Méthodologie
HOLANT utilisera des ‘proxies’ biologiques et sédimentaires, et des études séismiques pour reconstruire les changements climatiques passés et l’évolution des bassins lacustres influencés par le climat dans les régions côtières de l’Antarctique et du sub-Antarctique. En parallèle, nous exploiterons les techniques nouvellement développées pour étudier l’ADN fossile dans les sédiments lacustres comme outil pour révéler la réponse de la chaîne alimentaire à la base de ces biotopes aux anomalies du climat. Nous mettrons en relation le modèle spatio-temporel émergent des changements climatiques en Antarctique avec les changements dans les volumes de la calotte glaciaire et avec les anomalies climatiques à l’échelle globale durant les 10.000 dernières années.
Interactions entre les différents partenaires
Les activités scientifiques sont organisées en 7 ‘work packages’ (WP). Le partenaire responsable est indiqué après chaque tâche/’work package’.
WP1: Travail de terrain
• Tâche 1.1. Carottage et échantillonnage de lacs dans l’Antarctique maritime (BAS, PAE)
• Tâche 1.2. Carottage, échantillonnage et étude séismique des lacs près de Syowa Oasis (PAE, BAS, RCMG)
• Tâche 1.3. Carottage, échantillonnage et étude séismique des lacs sur l’archipel des Kerguelen (RCMG)
WP 2: Etablissement d’une chronologie des sédiments des carottes (BAS, PAE)
WP 3: Reconstruction des changements climatiques passés sur base des ‘proxies’ sédimentaires et biologiques dans les carottes de sédiments lacustres
• Tâche 3.1. Paramètres sédimentaires en tant qu’indicateurs des changements passés dans le processus de sédimentation majeurs du lac (RCMG)
• Tâche 3.2. Les diatomées comme indicateurs de changements passés dans la productivité et l’équilibre entre précipitations et évaporation (PAE)
• Tâche 3.3. La reconstruction des changements dans la productivité des lacs sur base des pigments fossiles, l’enregistrement des macrofossiles et ‘loss on ignition’ (BAS, PAE)
WP 4: Développement de courbes relatives du niveau de la mer et reconstruction de l’histoire des déglaciations (BAS, PAE)
WP 5: L’ADN fossile pour révéler la réponse de la chaîne alimentaire de base aux anomalies climatique du passé (CIP, PAE)
WP 6: La reconstruction du changement climatique régional et intégration avec les autres régions (tous les partenaires)
WP 7: Valorisation des résultats attendus (tous les partenaires)
Liens avec les programmes internationaux
HOLANT est fortement intégré avec trois programmes internationaux, c'est-à-dire, le programme BAS CACHE (www.antarctica.ac.uk/BAS_Science/programmes2005-2010/CACHE/projects/PEP/index.html), le projet ‘Japanese Antarctic Research Expedition’ REGAL et le programme français PEISACG. HOLANT contribuera aussi au projet IPY MERGE (www.ipy.org/development/eoi/proposal-details.php?id=55) et au nouveau programme du SCAR, EBA (www.scar.org/researchgroups/lifescience/eba). A un niveau international plus large, HOLANT contribuera aux programmes IGBP PAGES PEP 1, 2 et 3.
Résultats et/ou produits attendus
1. Des articles de recherche fondamentale apparaîtront dans des journaux renommés. Le projet présentera ses résultats à des audiences scientifiques, politiques et au grand public à l’occasion de réunions internationales et nationales.
2. Les résultats sur la distribution des organismes incluera:
• Des séquences d’ ARNr 16S/18S de cyanobactéries et protistes fossiles de couches sélectionnées des carottes qui montrent des évidences de transitions.
• Des données biologiques et limnologiques d’environ 50 lacs de la Péninsule Antarctique et Syowa Oasis.
3. Des reconstructions à haute résolution du paléoclimat et des courbes relatives du niveau des mers pour différentes régions en Antarctique.
4. Un site web HOLANT avec une information de contact et une vue globale de nos résultats scientifiques.
5. Des actions de vulgarisation et valorisation dans le cadre de l’Année Polaire Internationale 2007-2008 et des réseaux existants, comme BE-POLES. Ces activités inclueront des contributions aux sites web des projets, la participation à des réunions et ateliers organisés pour les étudiants.
Partenaires
Activités
1. PAE (UGent) - coordinateur
Le groupe de recherche du Prof. Wim Vyverman étudie la biologie, la biodiversité et le fonctionnement des protistes dans les écosystèmes d’eau douce et marins, et utilise les ‘proxies’ biologiques dans des études paléolimnologiques.
2. CIP (ULg):
Dr. Annick Wilmotte étudie l’évolution moléculaire et la taxonomie des cyanobactéries. Elle a l’expérience de l’isolement, la mise en culture de souches et la caractérisation des cyanobactéries par des méthodes phénotypiques et génotypiques.
3. RCMG (UGent):
Le groupe de recherche du Prof. Marc De Batist a acquis une réputation mondiale dans le domaine de la réflection séismique dans les mers et les lacs.
4. BAS (UK):
Dr. Dominic Hodgson dirige la section ‘Ecology and Evolution’, de la division ‘Biological Sciences’ au BAS et est directeur de projet du programme scientifique CACHE-PEP pour étudier les changements climatiques passés en Antarctique.
Coordonnées
Site web du projet : http://www.HOLANT.UGent.be
Coordinateur
Wim Vyverman
Universiteit Gent (UGent)
Protistologie en Aquatische Ecologie (Vakgroep Biologie)(PAE)
Krijgslaan 281 S8
B-9000 Gent
Tel: +32 (0)9 264.85.01
Fax: +32 (0)9 264.85.99
wim.vyverman@UGent.be
http://www.PAE.UGent.be
Promoteurs
Annick Wilmotte (partenaire 2)
Université de Liège (ULg)
Centre d’Ingénierie des Protéines (Institut de Chimie) (CIP)
Sart Tilman B6
B-4000 Liège
Tel: +32 (0)4 366.38.56
Fax: +32 (0)4 366.33.64
awilmotte@ULg.ac.be
http://www.cip.ULg.ac.be
Marc De Batist (partenaire 3)
Universiteit Gent (UGent)
Renard Centre of Marine Geology (RCMG)
Krijgslaan 281 S8
B-9000 Gent
Tel: +32 (0)9 264.45.87
Fax: +32 (0)9 264.49.67
marc.debatist@UGent.be
http://www.RCMG.UGent.be
Dominic A. Hodgson (partenaire 4)
British Antarctic Survey (BAS)
Biological Science Division
High Cross Madingley Road
CB3 0ET Cambridge UK
Tel: +42 (0) 1223 22.16.35
Fax +42 (0) 1223 36.26.16
daho@pcmail.nerc-bas.ac.uk
http://www.nerc-bas.ac.uk
Comité de suivi
Antonio Quesada - Universidad Autonoma de Madrid (Spain)
Eric W. Wolff - British Antarctic Survey (UK)
Mike J. Bentley - University of Durham
Andrew McMinn - Institute for Antarctic and Southern Ocean Studies (Tasmania)
Takeshi Naganuma - University of Hiroshima (Japan)
Satoshi Imura - National Institute for Polar Research (Japan)
Holocene climate variability and ecosystem changes in coastal East and Maritime Antarctica HOLANT : final report
Vyverman, Wim - Wilmotte, Annick - De Batist, Marc ... et al Brussels : Belgian Science Policy, 2012 (SP1926)
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