Projet ANR-10-JCJC-0607 – PalHydroMil : Reconstructions paléohydrologiques à partir du dD de lipides produits par les végétaux supérieurs. Calibration, validation et application aux variations hydrologiques dans les Alpes pendant l'âge du Bronze
Programme : JCJC : Sciences de l'information, de la matière et de l'ingénierie : Système Terre, environnement, risques (JCJC SIMI 6)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Jérémy JACOB (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - Délégation Centre - Poitou Charentes)
Partenaires : Institut des Sciences de la Terre d'Orléans
Montant : 155000.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : PalHydroMilReconstructions paléohydrologiques à partir du dD de lipides produits par les végétaux supérieurs. Calibration, validation et application aux variations hydrologiques dans les Alpes pendant l'âge du Bronze.
Enjeux et ObjectifsL’objectif du projet PalHydroMil est de définir un nouvel outil de quantification des variables climatiques passées (ou proxy), fondé sur la composition isotopique en hydrogène d’un biomarqueur moléculaire spécifique de P. miliaceum (la miliacine), qui sera utilisé pour retracer l’évolution des conditions hydrologiques à partir d’archives sédimentaires lacustres. Une fois calibré, ce nouveau proxy sera utilisé pour quantifier la variabilité hydrologique qui a prévalu pendant l’âge du Bronze dans les Alpes françaises. Le projet PalHydroMil permettra d’établir à l’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans une jeune équipe développant des applications originales à partir d’une technique récente permettant la mesure du rapport isotopique deutérium/hydrogène (D/H ou dD) sur des molécules individuelles extraites de sédiments lacustres.
Approche et MéthodesLe caractère précis de ce projet (une plante/une molécule) nous permet d’explorer l’ensemble des étapes nécessaires à l’établissement d’un proxy climatique : (1) une calibration rigoureuse par la culture de P. miliaceum en milieu contrôlé, permettant de relier le dD de la miliacine avec des paramètres climatiques ; (2) l’étude de la persistance du message isotopique lors de la diagenèse de la miliacine par des expériences in vivo et in vitro ; (3) la validation de cette approche par la comparaison du dD de la miliacine extraite de sédiments récents avec les données instrumentales ; (4) l’application de ce nouveau proxy des paramètres hydrologiques (dD de la miliacine) à deux séries sédimentaires lacustres haute résolution dans lesquels la miliacine a été quantifiée qui couvrent l’âge du Bronze dans les sédiments du Lac du Bourget.
Résumé de la soumission : L’objectif du projet PalHydroMil est de définir un nouvel outil de quantification des variables climatiques passées (ou proxy), fondé sur la composition isotopique en hydrogène d’un biomarqueur moléculaire spécifique de P. miliaceum (la miliacine), qui sera utilisé pour retracer l’évolution des conditions hydrologiques à partir d’archives sédimentaires lacustres. Une fois calibré, ce nouveau proxy sera utilisé pour quantifier la variabilité hydrologique qui a prévalu pendant l’âge du Bronze dans les Alpes françaises. Le projet PalHydroMil permettra d’établir à l’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans une jeune équipe développant des applications originales à partir d’une technique récente permettant la mesure du rapport isotopique deutérium/hydrogène (D/H ou dD) sur des molécules individuelles extraites de sédiments lacustres. Le caractère précis de ce projet (une plante/une molécule) nous permet d’explorer l’ensemble des étapes nécessaires à l’établissement d’un proxy climatique : (1) une calibration rigoureuse par la culture de P. miliaceum en milieu contrôlé, permettant de relier le dD de la miliacine avec des paramètres climatiques ; (2) l’étude de la persistance du message isotopique lors de la diagenèse de la miliacine par des expériences in vivo et in vitro ; (3) la validation de cette approche par la comparaison du dD de la miliacine extraite de sédiments récents avec les données instrumentales ; (4) l’application de ce nouveau proxy des paramètres hydrologiques (dD de la miliacine) à deux séries sédimentaires lacustres haute résolution dans lesquels la miliacine a été quantifiée qui couvrent l’âge du Bronze dans les sédiments du Lac du Bourget.
Résultats : A l'issu du projet nous espérons avoir produit une dizaine de publication scientifiques (1 thèse, 7 publications dans des revues de rang A, une HDR, un ouvrage de vulgarisation), plusieurs participations à congrès, interviews et séminaires invités, de grandes quantités de miliacine pure dont les dD, d13C et d18O sont certifiés, un docteur et d'autres personnels formés à la GC-irMS, une équipe de référence dans le domaine, une collaboration pérenne avec Bioemco sur la compréhension des aspects biologiques / géochimiques / isotopiques dans le développement des proxies par isotopie moléculaire et un enregistrement de référence de l'évolution hydrologique dans les Alpes durant l'âge du Bronze.
Perspectives : En cours
Publications et brevets : Publications de rang A :
Déjà publiée : Bossard et al., 2011. RCMS 25, 1-9.
Acceptée : Terwilliger, et al., GCA.
Soumise : Garel et al. Paleo3.
Conférences internationales
Association of American Geographers meeting, Février 2012, New York, USA : Terwilliger et al., 2012.
STUDIUM CONFERENCE: «Hydrogen Isotopes as Environmental Recorders« : Bossard et al., 2011. 
Conférences nationales
6ème Congrès de la SFIS, 26-29 octobre 2010, Toulouse, France : Bossard et al., 2010. 
RESONAT-DREAM, Orléans, décembre 2010 : Jacob et al., 2010. 
Journées Jeunes Chercheurs de la SFIS, 12-14 octobre 2011, Brest.
Bossard et al., 2011. 
29èmes JFSM, 17-20 septembre 2012, Orléans : Jacob et al., 2012. 
Colloque Q8, 29 février-2 mars 2012, Clermont-Ferrand : 
Jacob et al., 2012. 
1ère Réunion annuelle des Géochimistes Organiciens français, 30-31 août 2012, Orléans.
Bossard et al. ; Py-Circan et al. ; Sauze et al.
Conférence invitées 
Economie alimentaire et alimentation à l’Age du Bronze en Europe, MMSH d’Aix en Provence : Jacob et al., 2011. 
Séminaire «Isotopes Stables« ThermoScientific, Annecy, 24-25 mars 2011 : Jacob et al., 2011. 
Conférences de vulgarisation
Jacob J. Molécules fossiles : Présentation à l’Association Française pour les Enfants Précoces, 2011, Blois.
Jacob J. Changements environnementaux et sédiments. Elèves de seconde du Lycée Sylvia Monfort de Luisant.