LSCE · Unité mixte

Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement UMR 8212

Le LSCE s'organise en 16 équipes autour de trois grands thèmes scientifiques :

Texte : Annuaire de l’établissement

6 873

Publications HAL

279

Chercheurs

193

Projets

Site du laboratoire ↗Publications dans HAL ↗

Tutelles

Université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Centre national de la recherche scientifique, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, Université Paris-Saclay

Localisation

Gif-sur-Yvette

Création

2010

Identifiants pérennes

Références de cette unité dans les référentiels publics : elles servent à la recouper avec d’autres sources, et ne changent pas quand le nom change.

Domaines

Part des publications HAL par domaine

Océan, Atmosphère

2 938

Interfaces continentales, environnement

2 762

Sciences de la Terre

1 503

Milieux et Changements globaux

466

Physique [physics]

331

Archéologie et Préhistoire

293

Sciences agricoles

230

Environnement et Société

181

Ecologie, Environnement

143

Biodiversité et Ecologie

135

Mots-clés fréquents : panoply, climate change, carbon cycle, remote sensing, climate, machine learning, methane, soil erosion, deep learning, extreme events

Chercheurs

279 personnes ayant publié depuis 2022

Abel GuihouAdrien RenaudAglaé JézéquelAgnès Pellissier-TanonAlbane SaintenoyAlessandro TagliabueAlexandre BaronAlexandre CauquoinAline GovinAlison PereiraAmaëlle LandaisAna BastosAnaïs OrsiAnita QuilesAnne Sofie LansøAnne-Marie LézineAnnemiek StegehuisAnnette LeclercAnta-Clarisse SarrAnthony FoucherAntoine BerchetArnaud DapoignyArthur FendrichAurélie RiandetAurélien QuiquetAymeric ServettazBastien FrancoisBenjamin QuesadaBertrand DecharmeBertrand GuenetBruno LansardBruno MilletBruno RingevalCamille AbadieCamille AsselinCamille ContouxCamille RichonCamille ViatteCamille Yver KwokCarolina DufourCatherine KisselCatherine OttléCécile AgostaCécile DavrincheCédric BacourChantal TriboloChao YueCharles AmoryChristelle MarlinChristine FlehocChristine HattéChristophe Leroy-Dos SantosChristophe RabouilleChunjing QiuClaire FrogerClaire Rollion-BardClaire WaelbroeckClaude MüglerCorinne Le QuéréDan ZhuDaniel S. GollDavide FarandaDelphine TardifDiane Du BoisgueheneucDidier HauglustaineDidier PaillardDidier RocheDidier SwingedouwDimitri DefranceDominique BlamartDominique GentyEdwige Pons-BranchuElisa BruniElisabeth MichelElise FolzElise RégnierÉlodie SalmonElsa AbsElsa DieudonnéEmilie CapronÉmilie JoetzjerEmmanuel GarnierEmmanuelle CasanovaEmmanuelle Delqué-KoličEric DouvilleEric GuilyardiEric ViollierFabien LombardFabienne MaignanFabrice JégouFélix VogelFranck BassinotFrançois ThilFrançois-Marie BréonFrédéric ChevallierFrédéric LalyFrédéric ParreninGabriele MessoriGérémy PanthouGilles RamsteinGiuseppe SianiGrégoire BroquetGuerric Le MaireGwenaël HervéHélène BrogniezHélène ValladasHervé GuillouHugo LepageIbrahim FayadIrène Xueref-RemyIsabelle PisonIvonne AlbarusJean SciareJean-Baptiste LadantJean-Baptiste RenardJean-Christophe RautJean-Daniel ParisJean-Eudes PetitJean-François LéonJean-Louis BonneJens TerhaarJérémy JacobJérôme OgéeJinfeng ChangJinghui LianJonathan BarichivichJulia GaragnonJulien CattiauxJulien KammerJulien TotemsJuliette BernardJuliette LathièreJuliette TaïebJulius NouetKarine DesboeufsKatsumasa TanakaKe YuLara Hughes-AllenLaure ResplandyLaurent BoppLaurent DezileauLaurie BoithiasLeïla SimonLéna GurriaranLucas FeryLucile BeckMaëva PhilippeMaïlys RichardManon SabourdyMarc PeaucelleMargaux BrandonMarie BouchetMarie-Alexandrine SicreMarielle SaunoisMarine CanesiMarine RemaudMarion GehlenMarion PeralMartin LevierMartin MenegozMartin SchwartzMartine PaterneMary ElliotMasa KageyamaMathieu CasadoMathieu DaëronMathieu VracMatthias CuntzMatthieu BressacMatthieu Roy-BarmanMaureen BeaudorMaxime LeblancMaxime TaillardatMeriem KroumaMichel FontugneMichel LangMichel LopezMichel RamonetMickaël LalandeMohamed AyacheMojtaba HouballahMorgan LopezMyriam Khodri-ChouchouNadège Martine BlondNadine Tisnérat-LabordeNatalia Vázquez RiveirosNathaëlle BouttesNathalie Combourieu-NeboutNemo MalhommeNicolas CaillonNicolas DelbartNicolas LafonNicolas MetzlNicolas ViovyNicolas VuichardNiels DutrievozNorbert MercierOccitane BarbauxOlivier AumontOlivier EvrardOlivier FavezOlivier LaurentOlivier MartiOlivier TorresPaolo LajPaolo MontagnaPascal YiouPascale BraconnotPatrick ChazettePedro Henrique Herig CoimbraPhilippe CiaisPhilippe NaveauPhilippe PeylinPierre FriedlingsteinPierre Le PapePierre SepulchrePierre-Alexis ChabochePieter Van BeekPradeebane Vaittinada ayarPramod Kumar KGRafael RamonRaphaël PikRedouane LguensatRémi BizeulRichard ThompsonRobin NoyelleRobin PlauchuRodrigo Andres Rivera MartinezRodrigo San MartinRoland SéférianRongming WangRonny LauerwaldSamuel AbivenSara DefratykaSauveur BelvisoSebastiaan LuyssaertSébastien FromangSébastien NomadeSégolène VandeveldeSidiki SanogoSizhuo LiSönke ZaehleSophie AyraultSophie Laval-SzopaStella BourdinStéphane ScailletSylvie CharbitTanguy SandréThi Tuyet Trang ChauThibault ClauzelThomas BossyThomas ChalauxThomas ExtierThomas GasserThomas LauvauxValentin BellassenValérie DauxValérie GrosValérie Masson-DelmotteValérie PlagnesValéry MassonVenkatramani BalajiWei LiWenjuan LiWilliam Robert GrayXavier BonnemaizonXin LinXuhui WangYang SuYangjunjie XuYann CohenYannick DonnadieuYayu HuangYilong WangYitong YaoYoann RobinYong ChenYves BalkanskiZoé Lloret

Projets

193 projets

ANR

2026

CYANOCAT — Un nouveau processus biominéralogique pour le piégeage du fer et du manganèse dans les systèmes d'eau douce par les cyanobactéries

Le projet CYANOCAT étudie un processus biominéralogique découvert récemment, par lequel des cyanobactéries d’eau douce précipitent, en se divisant, des anneaux d’oxydes de fer et de manganèse. Pouvant atteindre des densités cellulaires élevées, ces bactéries produisent de grandes quantités d’anneaux. Ce mécanisme pourrait être une voie méconnue mais importante de piégeage et de recyclage des métaux. En concentrant le Fe et le Mn — deux éléments essentiels mais parfois limitants ou toxiques pour les bactéries, notamment photosynthétiques — ces cyanobactéries pourraient moduler la disponibilité du Fe–Mn, la chimie du carbone organique dissous ou encore la dynamique des métaux traces dans les milieux d’eau douce. Cependant, la distribution phylogénétique de ces bactéries, leur prévalence, les mécanismes moléculaires du processus — en particulier de concentration du Fe dans des conditions où il est supposé peu disponible — ainsi que son impact biogéochimique restent inconnus. CYANOCAT développera une approche intégrée associant géochimie, minéralogie et génomique, pour (i) déterminer la distribution phylogénétique et environnementale de ces cyanobactéries, (ii) identifier les gènes et voies métaboliques impliqués dans la biominéralisation, (iii) quantifier leur contribution aux cycles locaux du Fe, du Mn et des métaux traces. Un consortium pluridisciplinaire associant spécialistes en géochimie/minéralogie (IMPMC, LSCE) et écologie microbienne/génomique (MCAM, ESE) mènera des campagnes de terrain pour analyser les colonnes d’eau et sédiments de plusieurs lacs. Une large gamme d’outils sera mobilisée : cytométrie en flux, microscopies, analyses synchrotron, génomique comparative, métabarcoding et cultures. En révélant un maillon manquant du cycle des métaux dans les eaux douces, CYANOCAT pourrait redéfinir notre compréhension du fonctionnement géochimique de certains lacs et identifier une nouvelle stratégie microbienne de séquestration et d’utilisation des métaux.

ANR

2026

DADASTORM — Attribution data-driven des tempêtes convectives de méso-échelle au changement climatique

DADASTORM vise à lever un verrou majeur de la science du climat: attribuer de manière robuste au changement climatique les systèmes convectifs de méso-échelle (MCS) et leurs aléas associés (pluies intenses, grêle, foudre, rafales destructrices, tornades), en particulier en Europe et en Méditerranée. Malgré un consensus sur l’augmentation de l’humidité atmosphérique et de l’instabilité avec le réchauffement global, le rôle de la variabilité climatique naturelle dans la mise en place des configurations atmosphériques de grande échelle favorables à l’initiation et à l’organisation de la convection reste mal quantifié. Cette incertitude, combinée aux limites des observations et des modèles climatiques pour représenter la convection organisée, empêche aujourd’hui l’attribution fiable d’événements MCS individuels, contrairement à d’autres extrêmes météorologiques. Le projet repose sur une approche intégrée combinant détection, émulation, attribution et simulation d’aléas. Le premier objectif est de reconstruire un ensemble cohérent de trajectoires et de caractéristiques de MCS à partir de données satellitaires et observationnelles haute résolution depuis 2000, afin de relier occurrence, organisation et intensité des MCS aux conditions atmosphériques de grande échelle et aux aléas associés. Ces relations serviront de base pour étendre l’information jusqu’à 1950 en exploitant les réanalyses climatiques, des méthodes de détection avancées fondées sur l’apprentissage non supervisé et les analogues, ainsi que des bases d’impacts pour contraindre les événements les plus extrêmes. Le deuxième objectif est d’adapter les méthodes d’attribution conditionnelle existantes, basées sur des analogues de circulation atmosphérique, à des phénomènes convectifs fortement spatialisés et transitoires. DADASTORM identifiera les variables climatiques horizontales et verticales les plus pertinentes (géopotentiel, humidité, instabilité, profils de vent et de température) et intégrera des approches causales afin de distinguer l’influence des forçages anthropiques (gaz à effet de serre, aérosols) de celle de la variabilité naturelle sur l’occurrence et l’intensité des MCS. Des études de cas récentes en Europe et en Méditerranée seront menées en interaction avec des acteurs institutionnels et socio-économiques. Enfin, le projet développera un émulateur de trajectoires synthétiques de MCS couplé à un simulateur open source d’aléas convectifs. Ce dispositif permettra d’augmenter fortement les ensembles d’événements à l’échelle climatique et de générer, pour chaque trajectoire, des ensembles probabilistes de pluies intenses, grêle, foudre, rafales et tornades à partir de données dédiées et de modèles statistiques ou neuronaux. En combinant systèmes dynamiques, apprentissage automatique informé par la physique et attribution climatique, DADASTORM comblera une lacune critique en rendant possible l’attribution des aléas liés aux MCS au changement climatique. Les jeux de données et outils développés seront ouverts et transférables, avec des retombées directes pour la recherche, l’évaluation des risques, les politiques d’adaptation et la communication scientifique sur les impacts du réchauffement climatique.

Horizon Europe

2025 – 2028

IM4CA — Investigating Methane for Climate Action

The IM4CA proposal unites leading European methane experts in a concerted effort to establish the scientific fundament needed to bring the climate forcing of methane under control. Specific objectives are to: 1) Strengthen methane mitigation policy world-wide with actionable information on local methane emissions and key driving processes, 2) Provide the EU with the measurement and modeling capacity needed to monitor its methane emissions and assess its progress towards the 30% emission reduction target of the European methane strategy and the global methane pledge, 3) Explore and understand climate feedbacks on natural methane sources and sinks, and 4) Improve the accuracy of climate scenarios by resolving the controversy about the causes for the recent growth rate variations in global methane. To achieve these objectives we address a selection of key uncertainties that have thus far limited the progress towards these goals by: i) building up critical new infrastructure for monitoring methane emissions in Europe and Tropical Africa, ii) developing methodology for efficient use of existing and upcoming satellites for measuring methane and the land surface properties needed for characterizing and attributing its emissions, and iii) translating the knowledge obtained into reliable projections of future methane and efficient emission mitigation scenarios. In doing so, the IM4CA project will enable a breakthrough in meeting the work program challenge of enhancing the quantification and understanding of natural and anthropogenic methane emissions and sinks. It will provide enhanced European assessment capacity of short- and long-term changes in methane sources and sinks integrating information from multi platforms and novel observations and transfer that capacity into actionable information needed to combat climate change.

Horizon Europe

2025 – 2029

NextGenCarbon — Next Generation Modelling of Terrestrial Carbon Cycle by assimilation of in-situ campaigns and Earth Observations

The ability to evaluate EU's climate and sustainability targets is currently limited by challenges in monitoring ecosystem greenhouse gas (GHG) exchanges and other services in an accurate and timely manner. Important knowledge gaps concerning processes and drivers of GHG exchanges persist, that further hamper our predictive capabilities. The absence of coherent approaches to collect, interpret and integrate data on terrestrial GHG stocks and processes into predictive models limits the EU’s ability to monitor ecosystem services and thus to reach its climate ambitions, including the Paris Agreement of Climate Convention and European Green Deal. NextGenCarbon aims to develop a novel framework for advancing our understanding of the European GHG budget. To reach this goal, we will: 1) improve and enrich existing measurements on ecosystems; 2) assimilate these data into state-of-the-art modelling frameworks; 3) create seamless scenario prediction systems; and 4) provide guidance to policymakers on the magnitude, evolution of and future risks to GHG fluxes. Our exceptional multidisciplinary consortium links leading experts developing the next generation of ground and EO-driven observations, with several groups at the cutting edge of carbon cycle and land surface modelling, plus teams pushing the boundaries of data assimilation, complex system modelling, forest management and disturbance monitoring, land-use and GHG inventories, and communications. It also involves active engagement with diverse stakeholders, including landowners and managers, GHG exchange modelling community, international community related to environmental monitoring, climate policy support and GHG inventory experts, and policymakers. In doing so, NextGenCarbon will pave the way for high-accuracy and seamless estimates of national to continental and global GHG budgets from the recent past into the coming decades, making a vital contribution to EU's climate mitigation strategies.

ANR

2025

AMACLIM — Climat et végétation en Amazonie : changements passés, variabilité naturelle et forçages océaniques

La forêt amazonienne abrite la biodiversité terrestre la plus riche de la planète, constitue l'un des plus grands réservoirs de surface du carbone et a été un puits majeur pour les émissions de CO2 d'origine anthropique. Mais les changements anthropiques du climat et d'utilisation des terres peuvent forcer la forêt amazonienne à un processus de dégradation irréversible, la caractérisant alors comme un point de bascule central du système climatique. L’étendue de la forêt amazonienne dépend aussi de la quantité et de la saisonnalité des précipitations en Amazonie. La baisse future des précipitations en Amazonie, qui pourrait être modifiée régionalement par le ralentissement de la circulation méridienne de retournement de l'Atlantique (AMOC), pourrait affecter négativement la forêt amazonienne. Se préparer aux changements futurs repose sur une compréhension approfondie de la végétation et du climat de l'Amazonie, incluant sa variabilité naturelle et ses forçages océaniques. Les données paléoclimatiques constituent une source précieuse d'informations sur le fonctionnement des écosystèmes et du climat de l'Amazonie, mais les archives naturelles de grande qualité sont rares, en particulier celles couvrant une période plus ancienne que la dernière période glaciaire. Heureusement, de nouvelles carottes de sédiments marins de haute qualité prélevées lors de la campagne océanographique franco-brésilienne AMARYLLIS-AMAGAS II, coordonnée par les PIs d’AMACLIM en 2023, sont maintenant disponibles pour combler cette lacune. AMACLIM vise à utiliser les changements climatiques interglaciaires et millénaires des derniers 220 000 ans comme expériences naturelles permettant de fournir la première vision intégrée des interactions atmosphère-terre-océan qui contrôlent les changements naturels du climat et de la végétation de l'Amazonie sous différents forçages climatiques des deux derniers cycles glaciaires. Pour atteindre ces objectifs, AMACLIM associera des reconstructions paléoclimatiques à haute résolution provenant de deux carottes de sédiments marins prélevées en aval de l'embouchure de l'Amazone lors de la campagne AMARYLLIS-AMAGAS II, à des simulations réalisées avec les meilleurs modèles de végétation et de climat pour l'Amazonie. Le projet abordera des questions majeures sur la manière dont les changements interglaciaires et millénaires de la dynamique en surface, en subsurface et en profondeur de l'Atlantique équatorial de l’Ouest ont influencé le climat et la végétation de l'Amazonie, avec des impacts potentiellement différents dans les régions andines et de plaines. AMACLIM rassemble une équipe unique d'experts français et brésiliens des reconstructions et de la modélisation des paléoclimats de la région amazonienne. Les résultats attendus comprennent (1) la première caractérisation des mécanismes et rétroactions reliant la dynamique de l'Atlantique équatorial de l’ouest, le climat et la végétation de l'Amazonie sous différentes conditions climatiques, ainsi que les premières reconstructions complètes de la réponse du climat et de la végétation de l'Amazonie (2) à des conditions plus chaudes que les conditions préindustrielles et (3) à des ralentissements de l'AMOC d'amplitude variable, comme cela pourrait être le cas dans le futur. Cette vision intégrée du climat et de la végétation de l'Amazonie, et de ses forçages océaniques, constituera une avancée scientifique majeure, nous aidant à mieux anticiper ses changements futurs. AMACLIM s'appuie sur l'étroite collaboration franco-brésilienne établie en paléocéanographie et paléoclimatologie à travers trois initiatives en cours : la campagne AMARYLLIS-AMAGAS II et deux projets de mobilité scientifique (les projets IRP-INSU Saravá et CAPES-COFECUB). Il s'inscrit également parfaitement dans l'axe « Sciences de la Terre et de l'Océan » (Pilier "Océans et Climat") du Centre international de recherche « Transitions » créé en 2024 entre le CNRS en France et l'Université de São Paulo au Brésil.

ANR

2025

ANARCHIST — Une nouvelle archive de l'évolution de l'atmosphère urbaine au cours du temps

Connaître la pollution atmosphérique actuelle et ancienne est nécessaire pour comprendre les interactions humains / environnement et évaluer leurs impacts sur la santé, les écosystèmes et le patrimoine culturel. Cependant, les mesures directes de la qualité de l’air sont récentes et sporadiques. Pour remonter dans le passé, des proxies de la pollution doivent donc être trouvés. C’est pourquoi, dans le projet ANARCHIST, nous proposons d’étudier les croûtes noires formées sur les monuments – caractéristiques du milieu urbain local – comme archives de la pollution récente et ancienne. En effet, abritées des pluies, les croûtes noires sont formées de strates de gypse qui piègent le contenu particulaire de l’atmosphère. Ainsi, la matrice minérale et son contenu peuvent potentiellement témoigner de la pollution au cours du temps. Pour révéler ce potentiel des croûtes noires, nous disposerons d’un set d’échantillons uniques exposés à l’atmosphère parisienne du XIIIème siècle jusqu’à aujourd’hui (statues des têtes des rois de Juda, tombes de cimetières). Afin de les analyser, le projet mettra au point des protocoles innovants de caractérisation in-situ de différents traceurs : métaux et 14C pour tracer les sources ; isotopes du plomb pour dater les échantillons ; isotopes du S, O et N pour tracer le caractère oxydant de l’atmosphère. Les résultats seront ensuite confrontés à une étude historique (menée en parallèle à partir de différentes archives). Une fois la méthodologie validée, nous disposerons alors d’une archive unique pour remonter aux sources de pollution et à leur évolution au cours du temps et pour mieux comprendre les processus chimiques atmosphériques. Celle-ci pourra être employé pour obtenir des données sur la pollution ancienne dans de nombreux sites afin d’évaluer la validité des modèles de chimie-transport dans le passé, mieux connaître notre histoire industrielle ou encore évaluer l’exposition à la pollution à fine échelle spatiale.

ANR

2025

DYSCATTI — Saison sèche des marges nord d'Afrique Centrale: variabilité, évolution et impacts sur les forêts

À la fin de l'Holocène, les forêts des marges nord de l'Afrique centrale ont disparu. Récemment, un déclin dans leur verdeur a été observé. Si l'origine climatique de la crise forestière de la fin de l'Holocène est contestée, la question d'une nouvelle déstabilisation de ces forêts sous l'effet du changement climatique se pose. Les climats des forêts équatoriales sont souvent perçus comme exempts de saisons sèches, et les causes du déclin des forêts recherchées dans les perturbations des saisons des pluies. Cependant, 2 stations météorologiques installées au nord de la République du Congo en 2016 montrent qu’en hiver boréal, la sécheresse atmosphérique est marquée, avec des épisodes d'air très sec pouvant durer jusqu'à 3 semaines. On sait peu de choses sur la saison sèche des marges septentrionales des forêts d'Afrique centrale alors que des études récentes suggèrent que la sécheresse de saison sèche est un facteur déterminant de l'étendue passée et actuelle, et du fonctionnement des écosystèmes forestiers africains. Aussi l'objectif principal de DYSCATTI est d'étudier la saison sèche sur un continuum Holocène-Anthropocène afin de comprendre sa variabilité et son évolution, et mettre en lumière son impact potentiel sur ces forêts. Grâce à la mise en synergie de données météorologiques in situ et de simulations climatiques transitoires avec végétation dynamique originales, de réanalyses et de simulations CMIP6, nous documenterons la variabilité intra-saisonnière à pluri-centennale de la saison sèche, afin de mieux comprendre les forçages et les mécanismes qui façonnent les saisons sèches les plus extrêmes. Simulations climatiques transitoires et estimations satellitaires seront aussi analysées pour évaluer, respectivement, les réponses lentes et rapides des forêts à la variabilité de la saison sèche, c’est à dire leur étendue spatiale au cours des derniers 6000 ans et la variabilité interannuelle des flux de carbone, de biomasse ... au cours des dernières décennies.

ANR

2025

C-ROCK — Réponse du carbone sol à l'altération accélérée

Accélérer l'altération des roches (ERW) est une solution pour l'élimination du dioxyde de carbones. Les recherches actuelles se concentrent sur le carbone inorganique dans le sol et les terres cultivées. Ce projet vise à combler les lacunes dans les connaissances concernant les co-bénéfices de la séquestration organique, ainsi que l'application dans les forêts, en développant des modèles innovants et des stratégies de collecte de données pour soutenir sa mise en œuvre dans l'agriculture, la sylviculture et la restauration des écosystèmes, ce qui peut rendre le potentiel d'élimination du dioxyde de carbone de l’ERW plus important que ce que l'on suppose actuellement. Le premier objectif est de compiler les données existantes sur le carbone inorganique et organique et sur la respiration du sol à partir d'expériences en laboratoire et sur le terrain, et de les compléter par de nouvelles mesures dans le cadre d'essais sur le terrain dans des terres cultivées et des forêts plantées. Le deuxième objectif est de créer un émulateur d'apprentissage automatique d'un modèle de transport réactif open-source, qui sera intégré au modèle de biosphère. Cette intégration permet d'étudier les interactions entre les réponses biologiques et géochimiques à l’ERW. Le troisième objectif est de quantifier la réponse du carbone du sol à l’ERW sur des échelles de temps pluriannuelles dans les conditions climatiques actuelles et futures. Le modèle déterminera les contributions des processus abiotiques et biologiques aux réponses du carbone du sol. Les interactions avec les parties prenantes garantissent l'application pratique des résultats du projet. Ce projet multidisciplinaire vise à combler les lacunes critiques dans la compréhension des réactions des sols à l’ERW, tout en veillant à ce que les résultats et les logiciels développés soient accessibles au public afin de soutenir l'utilisation durable des terres et les actions d'atténuation du climat.

ANR

2025

GEOMOBS — Exploitation scientifique interdisciplinaire et multi-traceur de résultats de la campagne GEOTRACES GEOVIDE, à travers la modélisation et l'observation.

L'exploitation scientifique des données d'éléments traces et d'isotopes (TEIs) dans l'océan obtenues dans le cadre des campagnes GEOTRACES est souvent réalisée via des outils simples de type modèles en boite, modèles à une dimension, ou analyses multiparamétriques optimales. Ces approches ne permettent généralement pas de combiner pleinement les différentes observations, à savoir la physique (courants, transport, mélange), la biogéochimie et les contraintes combinées des différents traceurs isotopiques. Le projet GEOMOBS propose de réaliser cette exploitation scientifique véritablement pluridisciplinaire (physique, biogéochimie, TEIs) et véritablement multi-traceurs, sur la campagne GEOVIDE (GA01), en combinant un travail de modélisation et de production de nouvelles données de traceurs. Le modèle couplé physique/biogéochimie NEMO/PISCES sera couplé à des modules de TEIs pour simuler simultanément les distributions des isotopes du fer, du 231Pa, 230Th, 228Ra et les terres rares. Il comportera un volet global à 1° et un volet régional Nord Atlantique au 1/4°. Pour ce dernier les efforts seront mutualisés avec des travaux en cours au LOPS et au LSCE. De nouvelles données d'isotopes du fer et de concentration en 228Ra seront produites à partir d'échantillons de particules en suspension collectées au cours de la campagne (mais non exploitées), pour compléter les données existantes des phases dissoutes. Ces données permettront de fournir des informations indispensables aux représentations/paramétrisations des cycles de ces TEIs dans les modèles. Ces traceurs ont été choisis pour leur complémentarité dans les contraintes qu'ils apporteront sur les cycles biogéochimiques, notamment sur la nature et les flux des sources sédimentaires et sur les échanges dissous particules dans la colonne d'eau. En retour les simulations permettront d'interpréter les données in situ en intégrant l'ensemble des informations disponibles (physique, biogéochimie). Afin d'optimiser les enrichissements réciproques des volets modélisation et données in situ, des outils spécifiques de statistique, de visualisation et de machine learning seront mis en place, notamment via l'outil JupyterLab. Une des faiblesses du programme GEOTRACES résulte du fait que chaque campagne est une vue instantanée, mais que l'ensemble du programme s'étale sur 20 ans. La campagne GEOVIDE a été réalisée sur la radiale OVIDE qui a documenté la variabilité temporelle de la zone pour la physique et la biogéochimie (pas les TEIs) tous les 2 ans de 2002 à 2021, avec des intensités de circulation méridienne de retournement (MOC) variables. La mise en place de deux configurations physiques-biogéochimiques à MOC minimale et maximale pour la période 2002-2021 nous permettra d'évaluer la représentativité des observations TEIs de l'instantané GEOVIDE 2014 sur cette période de 20 ans. GEOMOBS est motivé en premier lieux par ses objectifs scientifiques. Cependant, l'exploitation d'échantillons collectés mais non exploités d'une part et la mutualisation des efforts de modélisation numérique d'autre part inscrivent ce projet dans une stratégie bas carbone. Ce projet ambitionne de nombreuses retombées académiques et vers la société. Il respectera les principes FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable), pour maximiser l'accessibilité et la réutilisabilité des données au sein de la communauté scientifique.

ANR

2025

CIME — Chronologie et causes des fluctuations glaciaires en Himalaya

Déterminer l'impact de la variabilité climatique naturelle sur l’évolution des glaciers himalayens est crucial au regard de leur recul actuel et leur devenir. Les extensions glaciaires passées décrites à partir des moraines permettent d'identifier les forçages climatiques associés. Nous souhaitons documenter l'évolution holocène de 40 glaciers situés en Inde, au Népal et au Bhoutan et comprendre la part respective des forçages climatiques associés et du contexte géomorphologie. Le projet est structuré en 5 WPs, le premier étant destiné à l’organisation et la diffusion des savoirs. Le WP2 porte sur le fonctionnement actuel des 40 glaciers et le climat local à partir de réanalyses ERA 5 couplées à un downscaling statistique pour ensuite calibrer le modèle glaciologique OGGM. Dans le WP3 on étudie l’évolution Holocène des 40 glaciers à partir des moraines datées par isotopes cosmogéniques. Des comparaisons entre glaciers permettront de mesurer l’influence du climat et de la géomorphologie. Dans le WP4, les variations climatiques et les forçages associés seront décrits à partir des sorties downscalées des nouvelles simulations du modèle climatique IPSL combiné aux sorties déja disponibles des modèles TraCE, HADCM3 et LOVECLIM. Des runs zoomés du modèle IPSL avec tests de sensibilité seront réalisés afin d’analyser le rôle des forçages. Une comparaison modèle - données sera réalisée afin de mieux contraindre les incertitudes associées. Dans le WP5 on proposera des trajectoires annuelles d’évolution des glaciers soit en forçant OGGM avec les sorties climatiques dont la pertinence sera testée à partir des moraines soit à partir d’une modélisation statistique indépendante des GCMs. En parallèle, des couples température précipitation déterminés à partir de la ligne d’équilibre seront comparés aux valeurs des modèles de climat. Un indice sera proposé pour identifier les meilleurs glaciers, cibles privilégiées pour étudier leur réponse au climat et ses impacts sur le niveau de la mer et les aléas. Ce projet repose sur quatre laboratoires français que sont le CEREGE, l’IGE, le LSCE, et Epoch auxquels sont associés des partenaires en Inde et au Népal. Une attention particulière sera portée sur la transmission des acquis scientifiques de ce projet au grand public en France et à l’étranger. Plusieurs axes sont proposés en plus des articles et conférences scientifiques aux colloques internationaux notamment la réalisation d’un film, d’une école d’été et un projet de science collaborative avec les professeurs de science d’une classe de 1ere. Sur le terrain on veillera a l’équilibre des genres et à la participation d’étudiants issus des universités partenaires pour favoriser la transmission des savoirs.

ANR

2025

ELECASE — Ingénierie des forêt sèches par les éléphants et conséquences pour la séquestration du carbone

Les actions d'ingénierie de l'éléphant d'Afrique sont diverses, nous étudierons ici un effet d'ingénierie spécifique, la transformation des savanes boisées sèches, pour mesurer les conséquences sur la séquestration du carbone dans les sites présentant des forêts sèches utilisées par les éléphants (zone protégée) et utilisées par les éléphants et les humains (forêt naturelle, forêts classées). Le projet bénéficie de zones contrastées à faible densité et très forte densité d'éléphant dans le parc national, mais également à faible densité et assez forte densité d'éléphant dans les forêts classées. En utilisant des parcelles de suivi de la végétation à long terme et de nouveaux sites d'échantillonnage le long du gradient de densité des éléphants, dans le WP1, nous étudierons la relation entre l'utilisation des arbres par les éléphants et les changements dans la biomasse ligneuse et le stock de carbone épigé, en tenant compte des changements dans la composition des traits de l'assemblage d'arbres avec une attention particulière pour les traits impliqués dans le stockage du carbone (par exemple, la densité du bois). Dans le WP2, l'accent sera mis sur la mesure des conséquences de l'ingénierie des éléphants dans ces forêts sur la séquestration du carbone dans le sol, en quantifiant le retour du carbone dans le sol à partir des activités des éléphants (bouses, détritus de bois) et en évaluant leur contribution aux stocks de carbone à l'aide de techniques isotopiques. La réponse des arbres en terme de densité racinaire, également contribuant au stock de carbone, sera mesurée. Une attention sera aussi portée sur l'influence qu'ils peuvent avoir sur la proportion de carbone labile et stable dans le sol, un élément important de la séquestration. Dans le WP3, en se basant sur les données et les connaissances des WP1 et WP2, nous ajusterons et paramétrerons un modèle basé sur un modèle générique Sol-Végétation-Herbivore. Nous identifierons les facteurs et les combinaisons de facteurs qui favorisent la séquestration ou la libération du carbone de la végétation et du sol sous un gradient de pression d'herbivorie par l'éléphant, et nous définirons les seuils et les facteurs ou combinaison de facteurs qui favorisent la séquestration de C par les forêts sèches en présence d'éléphants, avec les humains ou non, intégrant les prévisions de l'IPCC.

ANR

2025

CREATOR — Descente d'échelle du climat à l'échelle du kilomètre grâce à des émulateurs par apprentissage automatique

S'appuyant sur des données d'observation, les modèles statistiques de descente d'échelle (ESD) relient des prédicteurs à grande échelle et des variables climatiques régionales. Les émulateurs sont des modèles de descente d'échelle hybrides basés sur des techniques d'apprentissage automatique entraînées à l'aide de simulations de modèles climatiques régionaux (RCM), émulant ainsi la descente d'échelle dynamique classique. La nature variée des ESD et les approches d'émulation relativement nouvelles et basées sur des techniques d'apprentissage automatique, nécessitent d'améliorer notre compréhension de la capacité de ces nouvelles techniques à représenter le climat local et à produire des projections futures fiables et utiles. CREATOR relève ces défis en favorisant la collaboration inter-institutions et la mise en réseau, en intégrant les communautés de recherche sud-américaines et françaises. L'objectif de CREATOR est d'évaluer de manière exhaustive les modèles ESD et les émulateurs de RCM basés à l'échelle du kilomètre afin d'obtenir des projections climatiques à haute résolution sur l'Amérique du Sud subtropicale (SSA), où les projections dans les extrêmes climatiques sont encore une question ouverte. Ce projet (i) s'appuie sur l'exploitation complète des simulations de RCM permettant la convection disponibles en SSA; (ii) désigne SSA comme une région centrale pour les simulations RCM coordonnées à l'échelle du kilomètre (CPRCM) pour les futurs scénarios de changement climatique; et (iii) propose le développement d'un cadre d'évaluation des méthodes ESD et des émulateurs par apprentissage automatique de CPRCM. L'objectif ultime est de poser les bases permettant de tirer profit des mérites de la descente d'échelle dynamique et statistique afin d'augmenter la matrice du modèle climatique mondial/RCM dans la région et ainsi produire des ensembles complets pour répondre à l'évaluation de l'incertitude dans les projections climatiques.

Provenance des données

Sources : RNSR (MESR), Annuaire de l’établissement, HAL. Données consolidées le 27/10/2026. Une erreur ? Elle se corrige dans la source d’origine (HAL, RNSR, annuaire) ; voir comment.