Atelier n°1 Réponses aux changements globaux Animateurs: Eric Garnier Fabien Arnaud Dominique Marguerie Frédérique Viard Françoise Burel Frédéric Jiguet

Caractéristiques de l’atelier  50 à 60 participants: biologistes moléculaires, écologues, géographes, géologue, paléoenvironnementalistes, climatologues, physiciens, archéologues… (pb représentativité SHS: pas de sociologue, pas d’économiste)  Groupe plénier  Thématique large  Limites de l’exercice en temps court exhaustifs plus que pertinents survol autant que prospectives  Suite du travail par communication et dialogue

Plan de discussion suivi  Composantes des changements  Niveaux d’organisation  Perception et action des sociétés humaines  Echelles spatio-temporelles et outils

Composantes des changements planétaires  Composantes « classiques » ChOUT cycles biogéochimiques modifications biotiques (surexploitation, invasions biologiques) climat perte de diversité  Composantes humaines à intégrer démographie, répartition des populations, des activités et des ressources… mais comment? interactions homme-milieu (dans les deux sens)

Passé, présent, futur  Connaissance de la variabilité environnementale passée nécessaire pour comprendre l’actuel paléoclimat paléoenvironnement activités passées des sociétés humaines  … et réciproquement

Points à développer (1)  Connaissance et définition de l’état de référence (et pas initial!) pour évaluer les changements  Cinétiques, cyclicité et accélération des changements: différenciation de l’actuel par rapport au passé  Importance de l’interaction entre les composantes  Traduction en termes de variables adaptées aux processus étudiés et aux échelles de temps et d’espace Description des milieux (biogéochimie, microclimat…) Variables de description du processus (ex. climat moyen, extrêmes…)

Niveaux à considérer pour la réponse  Pertinence de tous les niveaux d’observation: du gène à la communauté… …écosystème, paysage, bassin versant, région, globe

Points à développer (1) Intégration de processus et modèles non- linéaires: pas de temps: de la seconde au million d’années espace: modélisation à l’échelle planétaire; (downscaling: passage des modèles globaux à des modèles régionaux) quelle que soit la discipline  Boucles de rétroactions entre les différents niveaux d’observation

Points à développer (2)  Vitesse des mécanismes d’adaptation en réponse changements planétaires (dont co-évolution)  Rôle de la plasticité phénotypique Variabilité inter-individuelle Traits d’histoire de vie (ex. phénologie)  Structure des communautés Dépasser l’écologie des communautés fondée sur les relations binaires entre espèces Réseaux trophiques: cascades Génétique des communautés Structure fonctionnelle

Points à développer (3)  Prise en compte en parallèle de la diversité génétique et taxonomique et de la diversité fonctionnelle (rôle dans le fonctionnement des écosystèmes et les services)  Fonctionnement des écosystèmes Génomique environnementale sur fraction de la diversité mal connue Diversité fonctionnelle

Thèmes émergents d’intégration transdisciplinaire à développer  Mise en cohérence des échelles de temps  Objets d’intégration transdisciplinaire identifiés: Paysage: descripteur, variable, interface (méta populations, métacommunautés), perception Aires de distribution: lien entre passé et actuel; autant sur le plan biologique que socio- culturel

Perception et action des sociétés humaines  Enrichir les données sur le phénomène humain Quantification du progrès technologique Migrations (climat, espaces occupés) Evolution des pratiques socio-économiques (préhistoire et projections)  Prise en compte de l’homme en tant qu’élément de l’écosystème et facteur de forçage  Perception des crises par les sociétés humaines Vulnérabilité, résilience Variables pertinentes

Outils  En relation avec les questions d’intégration spatio-temporelle: développer et mettre en réseau des plate-formes analytiques (notamment de datation)  Faire évoluer les stratégies d’observation en s’appuyant sur l’existant (ORE, OSU, ZA…): Repérer les objets biologiques pertinents Variables pertinentes (réflexion pluridisciplinaire) Ajuster les échelles de temps Intégrer les reconstitutions paléo… Identification de bioindicateurs  Mise en place d’expérimentations (du champ au contrôlé)  Modélisation, scenarii  Articulation observation-expérimentation-modélisation  Bases de données et systèmes d’information: pauvreté des données actuellement disponibles (variabilité intra, aires de répartition…)  Relation INSU-INEE?