Changements climatiques et leur impact sur les populations passées (40 000 ans BP jusqu’à présent) 1. L’impact de la variabilité climatique de Dansgaard-Oeschger (D-O) sur le peuplement de l’Europe 2. Les changements climatiques des derniers 11.700 ans et, en particulier ceux de l’époque historique, ont-ils eu une influence sur les hommes? 3. Les changements climatiques de D-O ont-t-ils joué un rôle dans l’extinction des Néandertaliens ? http://ephe-paleoclimat.com/ Interglacial From W.F. Ruddiman, 2001 Last Glacial Maximum Données isotopiques Oscillations de Dansgaard-Oeschger Cyclicité de ~1000 ans (Dangaard et al. 1993) Greenland ice core Evénements d’Heinrich Cyclicité : 7.000-10.000 ans (Ruddiman, 2001) (Heinrich, 1988) Present-day planktic foraminifera distribution Neogloboquadrina pachyderma senestre Evénements d’Heinrich Cyclicité de 7.000-10.000 ans (Heinrich, 1988) Paléolithique supérieur OIS2 Paléolithique moyen OIS3 NorthGRIP Le pollen dans l’océan G. bulloides Pinus N. pachyderma (s) Microcharbon Pollen IRD Dinoflagellés 46µm²(TL) Foraminifères IRD Uvigerina M. quanta Réponse de la végétation aux changements climatiques marins et de glace Programa Internacional IMAGES MD04-2845 MD04-2815 MD01-2447 Chênaie caducifoliée Bruyères Graminées Chênaie verte Oliveraie Plantes semi-désertiques Le pollen des sédiments marins donne une image intégrée de la végétation régionale du proche continent MD95-2042 Vegetation response to climate change NorthGRIP * MD95-2042 SU81-18 D-O 8 H4 MD04-2845 MD99-2331 MD95-2042 MD95-2043 D-O 8 H4 Sanchez Goñi et al., Clim. Dyn., 2002 & QSR, 2008 Distribution of the 1328 modern pollen samples used in the modern analogue transfer function technique (Guiot, 1990) Estimation of land Temperatures and Precipitations événement d’Heinrich interstadiaire D-O Température moyenne du mois le plus froid Précipitation annuelle ~-4°C ~700 mm ~-10°C ~400 mm ~3°C ~800 mm ~-2°C ~800 mm ~-1°C ~400 mm ~-5°C ~200 mm ~6°C ~700 mm ~6°C ~700 mm Impact des changements climatiques À long terme émergence des nouvelles espèces adaptation distribution géographique des espèces extinctions À court terme démographie diversité génétique colonisation des territoires changements technologiques changements culturels L’impact de la variabilité D-O sur le peuplement de l’Europe Collard and Foley (2002) • utilisent le Atlas of World Cultures (Price 1990) pour quantifier les variations géographiques dans la diversité culturelle • montrent que la densité des cultures humaines - se réduit de l’équateur aux pôles - augmente exponentiellement avec la température - augmente de façon linéaire avec les précipitations Causes : - plus grande biomasse - disponibilité locale des ressources alimentaires Nettle (1998), Mace & Pagel (1995) La diversité linguistique est en relation linéaire avec le risque écologique Nettle (1998) Changements attendus Phase stadiaire Phase interstadiaire toundra renne beuf musqué mammouth taïga élan steppe temperée rhinocéros laineaux mégacéros cheval antilope saïga bison forêt mixte bouquetin forêt caducifolée sanglier cerf forêt mediterranéenne chevreuil pelouse alpine forêt de conifères forêt mixte forêt caducifolée Delpech 2000 Base de données géoreférencée ● sites du OIS 2-3 (attribution culturelle, type de site, altitude) ● objets de parure (sites d’habitat et sépultures) 6200 dates 1112 sites archéologiques 14 C AMS Biomasse d’Errico, Sanchez Goni & Vanhaerern 2006 Conclusions nombre de sites datés semble refléter la densité de population cette densité dépend : du volume de glace zones habitables de la variabilité climatique rapide développement steppes biomasse des ongulés Les changements climatiques des derniers 11.700 ans (Holocène) et, en particulier ceux de l’époque historique, ont-ils eu une influence sur les hommes? Holocène Nord de l’Europe Subatlantique Sub-boréal Atlantique Boréal Préboréal Périodes classiques de l’Holocène en Europe (Blytt & Sernander in de Beaulieu, Striae, 1982) Présent 14C BP 2 700 4 500 7 500 9 000 Climat en Europe cal BP Frais et humide Subatlantique Frais et sec Sub-boréal Chaud et humide Atlantique Frais et sec Boréal Age de Fer 2 791 cal BP Age du Bronze 5 166 cal BP Néolithique en Europe 8 332 cal BP 10 187 cal BP Temp. et Precip. 10 300 Période historique 12 080 cal BP Froid Préboréal Mésolithique Une variabilité climatique d’ordre millénaire à l’Holocène Bond et al. 1997 Western Mediterranean Fletcher et al., 2012 Eastern Mediterranean Valsecchi et al., 2012 Projet ANR OBRESOC Les changements climatiques, ont-ils eu un impact sur l’expansion et le déclin du Néolithique du Nord de l’Europe (Rubané, LBK) 5400-4600 BC cal? ? Volets du travail Analyse séquence marine MD99-2292 European Pollen Database Modélisation du Climat et de la végétation dominante en Europe Centrale CONCLUSIONS • Des phases de changement climatique abrupt sont enregistrées en Europe du Nord au cours de l’optimum climatique holocène • Ces changements montrent une relation avec les variations spatiales et saisonnières des températures et des précipitations en Europe Centrale • La reconstruction climatique pour la plupart des sites d’Europe centrale indique que la civilisation du Rubané s’est développée en Europe durant une phase climatique caractérisée par des étés frais et humides et des hivers doux • Les refroidissements enregistrés aux phases encadrant la période du Rubané pourraient avoir affecté la diffusion et le déclin de cette civilisation Reconstitution du climat des derniers 3.000 ans Données indirectes : Micropaléontologiques : pollen, foraminifères… Géochimiques : isotopes, alcénones… Sédiments : IRD… Largeur des cernes d’arbres Archives historiques : * données de gel en Islande, Pays Bas… * date des vendanges en Europe, * cérémonies de dérogation en Espagne… Données directes : 1590 invention du thermomètre par Galilée 1740 Celsius normalise les thermomètres Les pourcentages polliniques : dépendent des variations de l’assemblage végétal fonction des variations climatiques de grande amplitude Les flux polliniques = nombre de grains de pollen déposé par unité de surface en 1 an : dépendent : * des variations de l’assemblage végétal * de la densité du couvert végétal * de la production pollinique fonction des variations de température de faible amplitude Flux atmosphérique = Flux pollinique estimé dans les sédiments Ria de Vigo Station météorologique de A Coruña 1880-1990 Hiver-Printemps Eté-Automne Desprat et al., 2003 Pollen influx, Ria de Vigo Age yr cal AD Atmospheric ∆14C, Stuiver 1998 CO2, Vostok Age Nombre de taches solaires yr cal AD Temperate humid wood 2000 2000 1800 1800 Maunder Minimum 1600 Spörer Minimum 1400 1400 Wolf Minimum Grand Solar Maximum Oort Minimum 1200 1000 800 1600 Recent Warming LIA 1400/1860 yr cal AD 1200 1000 800 Dark Age 600 600 400 400 200 200 0 0 Cold Period 2 450/950 yr cal AD Warm Period 1 -250/450 yr cal AD (RWP) -200 -200 -400 -400 Cold Period 1 -600 -600 -800 -800 -1000/-250 yr cal AD -1000 -1000 0 2000 4000 6000 Grains.cm-2.yr-1 220 260 300 Ppmv 20 ‰ 10 0 -10 -20 Desprat et al., 2003 Les changements climatiques des derniers 3000 ans ont-ils eu une influence sur les hommes? Réchauffement actuel Montée du niveau de la mer… Petit Age Glaciaire (1350-1850 ans AD) 1690-1710 : Les années terribles du Roi-Soleil XVIIIème Révolutions Agricole et Industrielle Essor démographique 70-80.106 hab. XVème 190.106hab. XIXème Période Chaude Médiévale (950-1350 ans AD) Eric le Rouge s’installe au sud du Groenland Prospérité agro-économique au XIII ème (fraises a Noël à Liège, figuier à Cologne, culture de la vigne en Angleterre) Période Froide Médiévale (450-950 ans AD) Dark Age Période Chaude Romaine (-250-450 ans AD) Empire Romain Période Froide : fin du Sub-Atlantique Bibliographie Beaulieu, J.-L. de (1982). Palynological subdivision of the Holocene in France, Striae 16:106-110. Bond et al. (1997). A pervasive millenial-scale cycle in North Atlantic Holocene and Glacial Climates. Science 278: 1257-1266. Desprat, S., Sánchez Goñi, M.F. & Loutre, M.F. (2003). Revealing climatic variability of the last three millennia in northwestern Iberia using pollen influx data. Earth and Planetary Science Letters 213: 63-78. d’Errico, F., Sánchez Goñi, M.F. & Vanhaeren, M. (2006). L’impact de la variabilité climatique rapide des OIS3-2 sur le peuplement de l’Europe. In : L’homme face au climat. Odile Jacob, Paris. Ruddiman, W.F. (2001). Earth’s climate: past and future. W.H. Freeman and Company, New York, 465 p. Sanchez Goni M.F., Landais A., Fletcher W.J., Naughton F., Desprat S., Duprat J. (2008) Contrasting impacts of Dansgaard-Oeschger events over a western European latitudinal transect modulated by orbital parameters, Quaternary Science Reviews, 27, 1136-1151. Sánchez Goñi, M.F. 2006 Interactions végétation-climat au cours des derniers 425.000 ans en Europe occidentale. Le message du pollen des archives marines. Quaternaire 17 : 1-23. http://ephe-paleoclimat.com/