Modéliser l’évolution des plantes à fleurs au Crétacé et leurs rétroactions avec le climat

Au Crétacé, l'évolution foliaire des plantes à fleurs, ou Angiospermes, vers de fortes densités de nervures et de stomates, suggère une augmentation de la conductance stomatique et des flux d’évapotranspiration sans précédent. Cependant, ces paléo-traits ne sont pas pris en compte dans les modèles de végétation qui visent justement à déterminer les effets de l’évapotranspiration sur le climat. L’objectif de ma thèse est donc de modéliser l’évolution de la conductance stomatique des plantes à fleurs au cours du Crétacé et d’en évaluer ses effets sur les interactions et rétroactions climat-végétation. En combinant des données fossiles et des modèles écophysiologiques, je développe une paramétrisation innovante de la végétation proto-angiosperme dans le modèle de végétation ORCHIDEE qui considère une réduction conjointe de leurs capacités hydrauliques et photosynthétiques. Avec le modèle couplé atmosphère-végétation LMDZOR, je montre que la radiation des Angiospermes génère un renforcement du cycle hydrologique et une baisse de la température de surface, dont les intensités sont modulées par la teneur en CO2 atmosphérique. En activant le modèle de végétation dynamique, je montre que la radiation des plantes à fleurs génère des boucles de rétroactions positives dans un contexte de baisse de la teneur en CO2 atmosphérique au cours du Crétacé : l’augmentation des capacités hydrauliques et photosynthétiques des plantes à fleurs constitue un avantage sélectif par rapport aux autres types de plantes qui leur permet de (i) maintenir leur productivité, (ii) développer des forêts tropicales et remplacer les conifères dans les forêts tempérées et boréales et (iii) renforcer les précipitations, limitant ainsi les effets du stress hydrique sur leur propre essor.