Présentation Isabelle Chuine
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  • Précession des équinoxes= changement de direction de l’axe de rotation de la Terre Une des conséquences de ce déplacement est que la position des étoiles sur la sphère céleste dans le système de coordonnées équatoriales change aussi. Actuellement, l'étoile brillante la plus proche du pôle nord céleste (dont elle n'est distante que d'environ 1 ° ) est l'étoile polaire (petite ours) . Dans le passé, vers 3000 av. J.-C., c'était l'étoile Thuban (dragon) qui servait d'étoile polaire mais elle était beaucoup moins lumineuse que l'étoile polaire. Par contre, dans environ 8 000 ans Deneb (Cygne) puis dans environ 12 000 ans la très brillante Vega (Lyre)
  • Atmospheric concentrations of carbon dioxide, methane and nitrous oxide over the last 10,000 years (large panels) and since 1750 (inset panels). Measurements are shown from ice cores (symbols with different colours for different studies) and atmospheric samples (red lines). The corresponding radiative forcings are shown on the right hand axes of the large panels.
  • Multi-model means of surface warming (relative to 1980–1999) for the scenarios A2, A1B and B1, shown as continuations of the 20th-century simulation. Values beyond 2100 are for the stabilisation scenarios (see Section 10.7). Linear trends from the corresponding control runs have been removed from these time series. Lines show the multi-model means, shading denotes the ±1 standard deviation range of individual model annual means. Discontinuities between different periods have no physical meaning and are caused by the fact that the number of models that have run a given scenario is different for each period and scenario, as indicated by the coloured numbers given for each period and scenario at the bottom of the panel. For the same reason, uncertainty across scenarios should not be interpreted from this fi gure (see Section 10.5.4.6 for uncertainty estimates)
  • blue represents the distribution in 1970, green in 1997
  • Présente à l’origine sur l’ensemble du bassin méditerranéen et sur la côte atlantique (en dessous de la ligne bleue), la processionnaire a étendu son aire de répartition vers le nord de la France sous l’effet du réchauffement climatique de ces trente dernières années. La ligne bleue montre l’aire de répartition de la processionnaire du pin en 1980 (données CEMAGREF). Les lignes noire et rouge montrent l’aire de répartition de la processionnaire en 2006 (données INRA) respectivement au niveau du front nord et du front du Massif Central
  • Distribution du hêtre correspond aux zones de bilan hydrique juin-juillet élevé Augmentation future des ppm pas suffisante pour compenser augmentation de transpiration due a augmentation des temperatrures
  • No colonisation possible, 50% loss
  • 2/3 des espèce smontrnent un shift upward et 1/3 un shift downward Paris, ubiquiste et Sorus (woody) montrent un shift bcq plus faible que Orthilia, spécialisé, et Galium (herbacée)
  • The least affected species overall Few loss, relatively few colonisation Remarque BIOMOD dispersion illimitee
  • No colonisation possible, 50% loss

Présentation Isabelle Chuine Présentation Isabelle Chuine Presentation Transcript

  • Formation au programme de Sciences participatives L’Observatoire Des SaisonsLe réchauffement climatique et ses impacts sur la biodiversité Isabelle CHUINE Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive CNRS, Montpellier
  • Le réchauffement climatique
  • http://climatdemain.ipsl.jussieu.fr
  • Le réchauffement climatique en France Température moyenne du 20e siècle en FranceAnomalie de température (°C) Source : Meteo France
  • Le réchauffement climatique n’est pas homogèneAugmentation de la température moyenne en France entre 1900 et 2000 Source: Meteo France
  • Le climat de la Terre a toujours varié 0 50 100 150 200 250 280 260 ppmv 240 220 CO2 200 2 °C /présent 180 0 température -2 700 -4 600 -6 ppbv 500 CH 4 400 -2 300 -1 m 0 Niveau marin 1 0 50 100 150 200 250 Age (milliers d’années)
  • La relation entre température de l’air et concentration en CO2 1. Action de la température sur le CO2  L’eau dissout les gaz, et d’autant plus qu’elle est froideEchange de CO2 entre l’atmosphère et les océans en janvier Absorption de CO2 Émission de CO2
  • La relation entre température de l’air et concentration en C02 1. Action de la température sur le CO2 Augmentation de la T°C de l’air Diminution de la T°C de l’air plus concentré en gazLes océans se réchauffent et dégazent Les océans se refroidissent et absorbent les gaz
  • La relation entre température de l’air et concentration en C02 2. Action du CO2 sur la température
  • Qu’est ce qui fait varier la température de l’atmosphère ? 1. les causes naturellesPrécession deséquinoxes 19, 22, 24 x103 ansInclinaison de la 41 x103 ansTerre sur le plande l’écliptique 95, 125, 400 x103 ansExcentricité de laTerre sur l’orbitesolaire
  • Precession des équinoxes : Vers où regarde notre pôle Nord ?étoile polaire Aujourd’hui(Petite ours) Il y a 3000 ans Thuban (Dragon) Dans 8000 ans Deneb (Cygne) Vega Dans 12000 ans (Lyre)
  • Qu’est ce qui fait varier la température de l’atmosphère ? 1. les causes naturellesPrécession deséquinoxes 19, 22, 24 x103 ansInclinaison de la 41 x103 ansTerre sur le plande l’écliptique 95, 125, 400 x103 ans W/m2Excentricité de laTerre sur l’orbitesolaire
  • Qu’est ce qui fait varier la température de l’atmosphère ? 2. les causes anthropiques Concentration atmosphérique CO2 (ppm) Concentration atmosphérique méthane (ppb) Source : IPCC 2007
  • La preuve de la responsabilité de l’homme dans le réchauffement climatique Simulations de la température Simulations de la température sans les émissions de gaz à avec les émissions de gaz à effet de serre effet de serre mesures mesures Moyenne des simulations Moyenne des simulations Source: Meteo France, S.France Source : Meteo Planton
  • Le climat du 21e siècleTempérature moyenne annuelle mondiale (°C) Politique faible de réduction des émissions Scénario actuel Politique forte de 20e siècle réduction des émissions Arrêt des émissions en 2000
  • Le climat du 21e siècle Température moyenne en France (°C)Hiver Eté En °C Source: Meteo France, S.France Source : Meteo Planton
  • Le climat du 21e siècleHiver Précipitation en France (mm) Eté En mm/jour Source : Meteo France
  • Où trouver de l’informationfiable sur le réchauffement climatique ?
  • Site du GIECC http://ipcc.ch
  • La Web Bibliothèque Climatwww.rac-f.org/-Web-Bibliothèque-Climat-htmlCompilation des rapports, études et articles de références sur la scienceclimatique parus depuis la sortie du 4ème rapport du GIEC en 2007.
  • Site du GICC Gestion et Impacts du Changement ClimatiqueVidéos et power-point d’un séminaire sur les scénarios du GIECwww.gip-ecofor.org/gicc/
  • Les conséquences duréchauffement climatique sur les organismes vivants
  • Les rythmes saisonniers changent
  • Changements des rythmes saisonniers Anomalie température (°C)Anomalie dates (jour) Arrivée migrateurs Ponte Gobe mouches Floraison bouleau Floraison marronier Les rythmes saisonniers sont pilotés par la température
  • Changements des rythmes saisonniersDates de chute feuilles Dates de Floraison Dates de Fructification Dates de feuillaison 1952 1960 1968 1976 1984 1992 2000 pommier Les événements de printemps sont plus précoces. Les événements d’automnes sont plus tardifs.
  • Interactions entre espèces La mésange, la chenille et le chêne 15 Mai 1er JuinLes espèces réagissent différemment : les rythmes ne s’accordent plus !
  • La répartition géographique des espèces change
  • Les populations de poissons migrent vers le nord 1990 6° latitude en 20 ans -> 330 km/décennie 1970Zéidés
  • Les populations de papillons migrent vers le nord et s’éteignent en marge sud
  • La chenille processionnaire du pin migre vers le nord à la vitesse de 5,5 km/an et en altitude (0,5m/an) 1980 2006 2006
  • Que prévoit-on pour le futur ?
  • Le hêtre en FranceRépartition en Répartitionactuelle simulée 2100 simulée actuelle observée
  • Le chêne vert en France Répartition actuelle observée Répartition 2050 simulée Répartition actuelle simulée Répartition 2100 simuléeprobabilité 0,0 – 0,1 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 0,3 – 0,4 0,4 – 0,5 0,5 – 0,6 0,6 – 0,7 0,7 – 0,8 0,8 – 0,9 0,9 – 1,0
  • Le pin sylvestre en Europe2080 +1.6°C+2.6°C W.Otto Present distribution Distribution unchanged in the future Distribution potentially colonized Distribution potentially lost
  • FIN
  • How does climate change impact budburst?Temperature bud dormancy burst break 1990 5° summer fall winter spring summer
  • How does climate change impact budburst?Temperature bud dormancy burst break 2020 1990 5° summer fall winter spring summer
  • How does climate change impact budburst?Temperature bud dormancyburst break 2060 1990 5° summer fall winter spring summer
  • How does climate change impact budburst?Temperature dormancy bud break? burst? 2100 1990 5° summer fall winter spring summer
  • Nombre de jours de canicule estivale 2010 2020 2030 2040 20502050 2060 2070 2080 2090 2100 Source: Meteo France, S. Planton
  • Changement moyen des précipitations Hiver Eté En mm/jour Source: Meteo France, S. Planton
  • Changements de phénologieDate de parturition de l’écureuil roux du Yukon -3.7 jour / génération Berteaux et al. 2004
  • Croissance et productivité des forêtsChênaie (Pays de Loire, Centre et Nord-est) : + 60% de biomasse entre 1811 et 1993 1,5 fois plus de bois produit chaque année Données : CemagrefPinède (Provence) : + 6 cm de croissance en hauteur par an Raison principale : +15 à 21 j de croissance en plus du fait del’augmentation de la température mais aussi : augmentation de la concentration en CO2, des apportsen azote Données : Cemagref
  • Croissance et productivité des forêtsHêtraie (Catalogne) - 50% de croissance Raison principale : augmentation de température, sans augmentationdes précipitations : augmentation du stress hydrique Jump et al. 2006
  • Beaugrand et al. 2003
  • Changements d’aire de répartition Paris qudrifolia Orthilia secunda Sorbus aria Galium rotundifolium 171 espèces végétalesLenoir et al. 2007
  • Chêne commun – Quercus roburA1Fi B2Hadcm3 Hadcm3 W.Otto2080 2080+2.6°C +1.6°C Present distribution BIOMOD Distribution unchanged in the future Kappa=0.82 Distribution potentially colonized Distribution potentially lost Thuiller 2004
  • Pin sylvestre – Pinus sylvestrisA1Fi B2Hadcm3 Hadcm32080 2080 W.Otto+2.6°C +1.6°C Present distribution BIOMOD Distribution unchanged in the future Kappa=0.81 Distribution potentially colonized Distribution potentially lost Thuiller 2004
  • Erable à sucre - Acer saccharum 1901-2000 2000-2099 (A2)0 1 Zone favorable Colonisation Hausse de laProbabilité de présence non atteinte val. sélective Baisse de la Extinction val. sélective Morin et Chuine 2007, 2008
  • Erable à sucre - Acer saccharum Date de débourrement 2100 – B2 scenario – HadCM3Anomalie de date de débourrement (jours) Anomalie du pourcentage de débourrements anormaux Morin et al. 2009