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Impact of CO2 and climate on the Last Glacial Maximum vegetation: results from the ORCHIDEE/IPSL models

Authors :
Woillez, M.
Kageyama, M.
Krinner, G.
De Noblet-Ducoudré, N.
Viovy, N.
Mancip, M.
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE)
Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
CLIPS
Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Modélisation du climat (CLIM)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
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Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR)
Modélisation des Surfaces et Interfaces Continentales (MOSAIC)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Climate of the Past, Climate of the Past, European Geosciences Union (EGU), 2011, 7 (2), pp.557-577. ⟨10.5194/cp-7-557-2011⟩, Climate of the Past, Vol 7, Iss 2, Pp 557-577 (2011), Climate of the Past, 2011, 7 (2), pp.557-577. ⟨10.5194/cp-7-557-2011⟩
Publication Year :
2011
Publisher :
HAL CCSD, 2011.

Abstract

Vegetation reconstructions from pollen data for the Last Glacial Maximum (LGM), 21 ky ago, reveal lanscapes radically different from the modern ones, with, in particular, a massive regression of forested areas in both hemispheres. Two main factors have to be taken into account to explain these changes in comparison to today's potential vegetation: a generally cooler and drier climate and a lower level of atmospheric CO2. In order to assess the relative impact of climate and atmospheric CO2 changes on the global vegetation, we simulate the potential modern vegetation and the glacial vegetation with the dynamical global vegetation model ORCHIDEE, driven by outputs from the IPSL_CM4_v1 atmosphere-ocean general circulation model, under modern or glacial CO2 levels for photosynthesis. ORCHIDEE correctly reproduces the broad features of the glacial vegetation. Our modelling results support the view that the physiological effect of glacial CO2 is a key factor to explain vegetation changes during glacial times. In our simulations, the low atmospheric CO2 is the only driver of the tropical forests regression, and explains half of the response of temperate and boreal forests to glacial conditions. Our study shows that the sensitivity to CO2 changes depends on the background climate over a region, and also depends on the vegetation type, needleleaf trees being much more sensitive than broadleaf trees in our model. This difference of sensitivity leads to a dominance of broadleaf types in the remaining simulated forests, which is not supported by pollen data, but nonetheless suggests a potential impact of CO2 on the glacial vegetation assemblages. It also modifies the competitivity between the trees and makes the amplitude of the response to CO2 dependent on the initial vegetation state.

Details

Language :
English
ISSN :
18149324 and 18149332
Database :
OpenAIRE
Journal :
Climate of the Past, Climate of the Past, European Geosciences Union (EGU), 2011, 7 (2), pp.557-577. ⟨10.5194/cp-7-557-2011⟩, Climate of the Past, Vol 7, Iss 2, Pp 557-577 (2011), Climate of the Past, 2011, 7 (2), pp.557-577. ⟨10.5194/cp-7-557-2011⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..862f30a6ce67c9c60642d78e64d1dbe4