Reconstruction multi-centenaire des variations d'indicateurs hydroclimatiques en Patagonie à partir de la composition isotopique des cernes d'Araucaria araucana

Depuis une centaine d'années, la partie Ouest de l'Amérique du Sud, de l'Altiplano à la Patagonie du Nord, connait des périodes de sécheresses de plus en plus longues et de plus en plus fréquentes. Cette tendance, qui est probablement en partie liée à l'expansion de la cellule atmosphérique de Hadley associée à une phase positive dominante de l'Oscillation Antarctique ces dernières décennies, se poursuivra d'après les modélisations climatiques. L'objectif de ma thèse est de contribuer à améliorer la compréhension des processus responsables de cette évolution en reconstituant les variations hydro-climatiques passées en Patagonie du Nord. J'utilise pour cela la composition isotopique en carbone δ13C et en oxygène δ18O de la cellulose des cernes Araucaria araucana, une espèce endémique de Patagonie dont l'aire de répartition est comprise entre 37°20'S et 40°20'S. Plusieurs résultats se dégagent de cette étude. Tout d'abord, j'ai montré que la composition isotopique de la cellulose des A. araucana reflète les conditions climatiques de la saison de croissance en cours tandis que les largeurs de cernes dépendent davantage des conditions climatiques de la saisons de croissance précédente. La remobilisation des réserves n'intervient donc pas dans la fabrication des sucres utilisés pour produire les cernes. Puis j'ai montré que les variations du δ13C et le comportement physiologique des arbres sont liés à l'humidité du milieu dans lequel ils évoluent. Il existe donc une différence entre les arbres poussant à l'Ouest des Andes, où les précipitations sont abondantes, plutôt sensible aux variations de luminosité, et ceux poussant à l'Est dans un environnement plus sec, plutôt sensibles aux variations d'humidité. Au cours de cette thèse, j'ai également mis en évidence le lien entre les variations de δ13C et de δ18O des cernes d'A. araucana évoluant dans un milieu sec et celles de la température et de l'humidité, elles-mêmes contrôlées par l'Oscillation Antarctique et la position de la branche descendante de la cellule de Hadley. Le fort potentiel du δ13C de la cellulose des cernes d'A. araucana à enregistrer les variations de température et d'aridité d'été à l'échelle régionale permet de reconstituer les variations climatiques de Patagonie sur plusieurs siècles (315 ans) et met en avant une forte augmentation des températures maximales (+1°C) à la fin du XVIIIème siècle. A l'échelle régionale, les reconstructions climatiques révèlent une uniformisation des tendances (température et humidité) sur les dernières décennies, probablement en lien avec le changement climatique global qui devient le principal facteur de contrôle de la variabilité climatique. Le δ18O de la cellulose, contrôlé par les δ18O des précipitations et du sol, a lui aussi enregistré un changement climatique à la du XVIIIème siècle qui serait imputable, du moins en partie, à l'Oscillation Antarctique. Les déplacements de la branche descendante de la cellule de Hadley seraient également enregistrés par le δ18O jusqu'au milieu des années 1990, date à laquelle la cellule se serait probablement trop étendue pour affecter les A. araucana à ces latitudes. Ces outils isotopiques s'avèrent donc prometteurs pour mieux comprendre la variabilité spatio-temporelle des phénomènes qui touchent la Patagonie, notamment la contribution de la cellule de Hadley dans le changement global actuel du climat.