Depuis une centaine d’années, la partie Ouest de l’Amérique du Sud, de l’Altiplano à la Patagonie du Nord, connait des périodes de sécheresse de plus en plus longues et de plus en plus fréquentes. Cette tendance doit se poursuivre d’après les modélisations climatiques. Or, on la soupçonne être en partie liée à l’expansion de la cellule atmosphérique de Hadley associée à une phase positive dominante de l’Oscillation Antarctique ces dernières décennies. L’objectif de ma thèse est de contribuer à améliorer la compréhension des processus responsables de cette évolution en reconstituant les variations hydro-climatiques passées en Patagonie du Nord. J’utilise pour cela la composition isotopique en carbone (δ¹³C) et en oxygène (δ¹⁸O) de la cellulose des cernes d’Araucaria araucana, une espèce endémique de Patagonie dont l’aire de répartition est comprise entre 37°20’S et 40°20’S. Plusieurs résultats se dégagent de cette étude.

Tout d’abord, j’ai montré que la composition isotopique de la cellulose des A. araucana reflète les conditions climatiques de la saison de croissance en cours tandis que les largeurs de cernes dépendent davantage des conditions climatiques de la saison de croissance précédente. La remobilisation des réserves n’intervient donc pas dans la fabrication des sucres utilisés pour produire les cernes. Puis j’ai montré que les variations du δ¹³C et le comportement physiologique des arbres sont liés à l’humidité du milieu dans lequel ils évoluent. Il existe donc une différence entre les arbres poussant à l’Ouest des Andes, où les précipitations sont abondantes, plutôt sensibles aux variations de luminosité, et ceux poussant à l’Est dans un environnement plus sec, plutôt sensibles aux variations d’humidité. Au cours de cette thèse, j’ai également mis en évidence le lien entre les variations de δ¹³C et de δ¹⁸O des cernes d’A. araucana évoluant dans un milieu sec, et celles de la température et de l’humidité, elles-mêmes contrôlées par l’Oscillation Antarctique et la position de la branche descendante de la cellule de Hadley.

Le fort potentiel du δ¹³C de la cellulose des cernes d’A. araucana à enregistrer les variations de température et d’aridité d’été permet de reconstituer les variations climatiques de Patagonie sur plusieurs siècles (315 ans) et met en avant une forte augmentation des températures maximales (+1°C) à la fin du XVIIIème siècle. A l’échelle régionale, les reconstructions climatiques révèlent une uniformisation des variations de température sur les dernières décennies, probablement en lien avec le changement climatique global qui devient le principal facteur de contrôle de la variabilité climatique. Le δ18O de la cellulose, contrôlé par les δ¹⁸O des précipitations et du sol, a lui aussi enregistré un changement climatique à la fin du XVIII^ème siècle qui serait imputable, du moins en partie, à l’Oscillation Antarctique. Les déplacements de la branche descendante de la cellule de Hadley semblent également enregistrés par le δ¹⁸O jusqu’au milieu des années 1990, date à laquelle la cellule se serait probablement trop étendue pour affecter les A. araucana à ces latitudes.

Ces outils isotopiques s’avèrent donc prometteurs pour mieux comprendre la variabilité spatio-temporelle des phénomènes qui touchent la Patagonie, notamment la contribution de la cellule de Hadley dans le changement global actuel du climat.

Le mercredi 13 juillet 2022 à 14h, en amphithéâtre Claude Bloch, Bât. 774, Orme des Merisiers CEA Saclay 91191 Gif-sur-Yvette
Lien visio : https://cnrs.zoom.us/j/92138926044?pwd=SXlFWWZFb2NSaXJ0bmp2S0VPaXRSQT09
Passcode: 9y1vfU

Soumaya Belmecheri (Cadre scientifique, Université d’Arizona, USA) : Rapporteure
Markus Stoffel (Professeur, Université de Genève, Suisse) : Rapporteur
Edwige Pons-Branchu (Professeure, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, France) : Examinatrice
Etienne Boucher (Professeur, Université du Québec à Montréal, Canada) : Examinateur
Fabienne Maignan (Ingénieure-Chercheure, CEA, France) : Examinatrice
Valérie Daux (Professeure, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, France) : Directrice de thèse
Ignacio Mundo (Professeur adjoint, Université de Cuyo, Argentine) : Co-encadrant de thèse

Françoise Vimeux (Directrice de recherche, IRD, France) : Invitée