Transport printanier de pollens nord-américains vers le Groenland

- communiqué de presse

Dans un article qui vient de paraître dans Journal of Geophysical Research - Biogeosciences, une équipe pluridisciplinaire composée de chercheurs issus du Laboratoire de météorologie dynamique (INSU-CNRS, ENS, UPMC, École Polytechnique), de l'Institut des sciences de l'évolution (CNRS, Université Montpellier 2) et de deux laboratoires danois(1) et travaillant sur le projet EPILOBE(2) révèle la présence, au Groenland, de pollens étrangers en provenance de la région des grands lacs en Amérique du Nord. Ils établissent également les trajectoires que ces pollens pourraient avoir suivi depuis cette contrée lointaine. La méthode originale utilisée dans cette étude pourrait ouvrir la voie à une détermination plus précise des déplacements des grandes masses d'air et surtout de leurs fluctuations dans le passé.

Capable de transporter très rapidement de l'équateur vers les pôles l'énergie qu'elle contient, l'atmosphère participe pour une grande part à la répartition géographique des climats sur la planète. Ce mouvement permanent a également pour conséquence une redistribution des gaz à effet de serre sur l'ensemble du globe. Connaître le plus précisément possible le déplacement des masses d'air autour de la Terre est donc d'une importance primordiale dans l'étude du climat.

Dominique Jolly (Institut des sciences de l'évolution) échantillonnant le peu de sol disponible pour une analyse préliminaire de pollens, à Qaanaaq au nord-ouest du Groenland. © Denis-Didier Rousseau Pour étudier ces mouvements, Denis-Didier Rousseau a développé une méthode nouvelle, simple, originale et demandant peu de moyens, qui consiste à rechercher dans des zones à végétation rare ou peu variée la présence de pollens "étrangers", caractéristiques de régions lointaines précises et qui auraient donc été transportés sur de très longues distances jusqu'à la zone d'étude.

La présence de pollens "étrangers" en milieu arctique est connue depuis longtemps : elle a été mise en évidence pour la première fois dans les années 60 dans le Haut Arctique canadien. Depuis lors et jusqu'en 2002, les études se sont succédé sans toutefois qu'aucun scénario de transport ne soit déterminé avec précision.
Impulsé et piloté par Denis-Didier Rousseau, le projet EPILOBE(2) a démarré en 2002 avec pour objectif l'analyse du contenu pollinique de l'atmosphère du Groenland afin de caractériser le déplacement des masses d'air vers le domaine arctique. Participait à ce projet une équipe pluridisciplinaire de chercheurs (paléoclimatologue, palynologues, botaniste...) issus du Laboratoire de météorologie dynamique (INSU-CNRS, ENS, UPMC, École Polytechnique), de l'Institut des sciences de l'évolution (CNRS, Université Montpellier 2) et de deux laboratoires danois(1).
Des capteurs à pollens équipés de filtres faits de couches superposées de gazes enduites de silicone ont été installés sur les côtes, orientale et occidentale, du Groenland, sur 4 sites situés à proximité de stations météorologiques. Le protocole d'échantillonnage consistait simplement à changer toutes les semaines les filtres exposés au vent, afin de pouvoir réaliser un suivi temporel fin, puis à en analyser précisément le contenu. Le renouvellement des filtres était assuré par le personnel des stations météorologiques voisines.

L'analyse des filtres recueillis sur les 4 sites a révélé, parmi les grains identifiés et mélangés aux pollens émis par la pauvre végétation locale, la présence de pollens étrangers dont deux types ne pouvaient provenir que d'arbres endémiques de l'Amérique du Nord poussant dans la région des grands lacs.
La période de capture de ces pollens "étrangers" est relativement constante, en mai-juin, et s'accorde avec la phase de pollinisation des arbres dont sont issus les grains.
Toutefois, l'abondance relative en grains étrangers varie d'un site à l'autre, ainsi que d'une année sur l'autre pour un même site, démontrant la complexité des processus en cause, qui dépendent des conditions environnementales et climatiques régnant dans la zone source nord-américaine, le long du trajet (possibilités de perte de grains par lessivage) et au-dessus du Groenland.

Trajectoires fournies par l'application HYSPLIT pour un pollen arrivant le 25 avril 2005 au-dessus du site d'Ittoqqortoormiit (côte orientale) au niveau du sol, vers 1000 mètres et vers 3000 mètres d'altitude. Seule la trajectoire verte peut correspondre à une trajectoire suivie par les pollens récupérés ce jour-là sur le site. © LMD Pour remonter aux trajectoires que pourraient avoir suivies ces pollens, les chercheurs ont utilisé l'application HYSPLIT du NOAA(3), un programme basé sur un modèle de dispersion des particules, en y entrant simplement les coordonnées des 4 sites du Groenland. Les trajectoires identifiées comme étant celles suivies par les pollens, car passant par les grands lacs, coïncident avec les itinéraires empruntés par les cyclones qui affectent régulièrement le Groenland, confirmant ainsi le potentiel de la méthode utilisée.

Cette étude vient compléter celle menée au pôle nord par la même équipe, et selon le même protocole, lors de "la mission banquise" de Jean-Louis Étienne en 2002, et qui avait déjà permis de caractériser le transport, vers cette zone dénuée de végétation, de pollens étrangers en provenance cette fois d'Europe occidentale et de Sibérie orientale.
De nouvelles expérimentations seront cependant nécessaires pour confirmer la variabilité interannuelle du transport, les 4 sites du Groenland n'ayant été opérationnels en même temps que durant 2 ans, et pour valider la méthode en vue de son usage pour des études paléoclimatiques grâce aux pollens conservés dans les carottes glaciaires.

Contact(s):

• Denis-Didier Rousseau, LMD/IPSL - INSU-CNRS
  Denis-Didier [dot] Rousseau [at] cnrs-dir [dot] fr, 01 44 32 27 24

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