Défis (consultation ouverte) > 5. Dynamique des enveloppes terrestres et interactions avec la biosphère: Crises et stases

La Terre et la Vie se sont influencées mutuellement au cours des temps géologiques, alternant des périodes de relative stabilité et de fortes perturbations, qui ont conduit au système Terre/Vie actuel. Les recherches sur ces interactions à différentes échelles de temps et d’espace nécessitent d’associer aux expertises Terre Solide (telles que paléontologie, sédimentologie, magnétisme, géochimie, tectonique, géobiologie, modélisation des cycles biochimiques et du paléoclimat) à celles d’autres domaines (biologie, chimie, physique…). Ce défi multi- et transdisciplinaire est relevé par la mise en oeuvre d’une large gamme d’approches diversifiées et complexes unissant données de terrain, analyses et expériences de laboratoire, à différentes échelles (de la nanostructure des organismes aux écosystèmes), ainsi que de la modélisation numérique.

L’objectif principal est l’amélioration des connaissances des processus biotiques et abiotiques régissant la dynamique de la biodiversité et ses rétroactions sur le système Terre mais aussi, à l’inverse, celles des processus et des vitesses d’évolution du système Terre et ses impacts et rétroactions sur les écosystèmes. De nombreuses questions restent en suspens et des verrous majeurs sont encore à lever. Un enjeu important réside dans la caractérisation des facteurs, processus et seuils qui peuvent faire basculer le système Terre, ou un écosystème spécifique, d’une phase de relative stabilité initiale (‘stase’) vers une rupture majeure (‘crise’), mais aussi ceux qui permettent de retrouver une nouvelle stabilité post-crise. Une attention particulière doit notamment être portée à la compréhension des processus biotiques et abiotiques des phases considérées comme « stables » et qui demeurent aujourd’hui encore peu contraintes. Un autre challenge se trouve dans la compréhension de la formation des enregistrements géologiques et paléontologiques ainsi que dans la caractérisation fine de leur qualité. La détection de nouveaux signaux permise par de récents développements technologiques et méthodologiques (par ex. en imagerie ou dans l’étude des biominéralisations) est en train de modifier en profondeur notre compréhension de l’origine et de la variabilité de ces processus. Ces avancées vont permettre l’évaluation de l’amplitude de déformation des signaux originels. La communauté nationale doit s’en emparer de façon ambitieuse afin de garder le leadership sur ces questions et approches innovantes. Un verrou majeur porte sur la résolution temporelle des études, leur représentativité et la possibilité d’effectuer des comparaisons pertinentes entre différents contextes géologiques. Enfin, l’augmentation en nombre et en résolution des modèles couplant le système Terre à la Vie, nécessite de se questionner suivant différents angles complémentaires, notamment comment et jusqu’à quel point le contexte moderne peut être utilisé pour appréhender l’histoire géologique et biologique, mais aussi comment transférer de façon pertinente les informations issues du temps profond pour de meilleures prévisions des changements globaux futurs. Au-delà d’améliorer nos connaissances sur le système Terre ou la biodiversité passée, les réponses à ce défi permettront de définir les enjeux de conservation prioritaire et de fournir aux collectivités/décideurs/acteurs politiques et citoyens des scénarios d’aide à la décision dans le contexte actuel de changements globaux.

Composition du groupe : Markus Aretz, Arnaud Brayard, Marina Rabineau

Contact : prospective-ts-defi5@services.cnrs.fr

Pour contribuer à ce défi => https://survey.cnrs-dir.fr/index.php/658742