Au Crétacé, l’évolution foliaire des plantes à fleurs, ou Angiospermes, vers de fortes densités de nervures et de stomates, suggère une augmentation de la conductance stomatique et des flux d’évapotranspiration sans précédent. Cependant, ces paléo-traits ne sont pas pris en compte dans les modèles de végétation qui visent justement à déterminer les effets de l’évapotranspiration sur le climat.

L’objectif de ma thèse est donc de modéliser l’évolution de la conductance stomatique des plantes à fleurs au cours du Crétacé et d’en évaluer ses effets sur les interactions et rétroactions climat-végétation. En combinant des données fossiles et des modèles écophysiologiques, je développe une paramétrisation innovante de la végétation proto-angiosperme dans le modèle de végétation ORCHIDEE qui considère une réduction conjointe de leurs capacités hydrauliques et photosynthétiques.

Avec le modèle couplé atmosphère-végétation dynamique LMDZOR, je montre que la radiation des Angiospermes génère des boucles de rétroactions positives. Dans un contexte de baisse de la teneur en CO₂ atmosphérique au cours du Crétacé, l’augmentation des capacités hydrauliques et photosynthétiques des plantes à fleurs constitue un avantage sélectif qui leur permet de (i) maintenir leur productivité, (ii) développer des forêts tropicales et remplacer les conifères dans les forêts tempérées et boréales et (iii) renforcer les précipitations et limiter ainsi l’effet du stress hydrique sur leur propre essor.

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During the Cretaceous, the leaf evolution of flowering plants, or angiosperms, towards high vein and stomata densities, suggests an unprecedented increase in stomatal conductance and evapotranspiration fluxes. Yet, these paleo-traits are not included in vegetation models which aim at evaluating the effects of evapotranspiration on climate.

The purpose of this study is to simulate the stomatal conductance evolution of flowering plants through the Cretaceous and assess their effects on climate-vegetation interaction and feedback. By combining fossil data and ecophysiological models, I develop a new parameterization of proto-angiosperm vegetation in the ORCHIDEE vegetation model which considers a reduction of both hydraulic and photosynthetic capacities.

With the LMDZOR coupled atmosphere-dynamic vegetation model, I show that angiosperm radiation triggers positive feedback loops. In a context of decreasing atmospheric CO₂ content during the Cretaceous, the rise in flowering plant hydraulic and photosynthetic capacities constitutes a selective advantage by allowing them to (i) sustain their productivity, (ii) develop tropical forests and replace conifers in temperate and boreal forests and (iii) enhance rainfall thus preventing water stress effect on their own development.

Informations pratiques

Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement
Orme des Merisiers
91190 Saint-Aubin
Bâtiment 714, pièce 1129

En ligne :
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ID de réunion : 962 2081 2549
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