Rôle du Climat dans la dispersion des ancêtres de l'Homme – HADoC

Depuis l’origine de nos ancêtres les grands singes (hominoïdes) dans les forêts tropicales africaines il y a 25 Ma, au Néogène, la tectonique des plaques a considérablement modifié le paysage, à travers la fermeture et l’ouverture de détroits (Est-Tethys, Fram, Central American Seaway, ...), la disparition d’une vaste mer épicontinentale (Para-Téthys) et diverses orogenèses (Rift Africain, Andes, Rocheuses, ...). De plus, les variations du contenu atmosphérique en CO2 et les fluctuations orbitales plus rapides ont également affecté l’environnement et le climat des ancêtres de l’Homme. Dans quelles mesures les changements environnementaux survenus au cours du Néogène sont-ils responsables de la dispersion et de la radiation de nos ancêtres ? Tester l'importance du facteur climatique sur une large échelle temporelle et spatiale est crucial car le climat est souvent présenté comme moteur principal de l'évolution et des dispersions de nos ancêtres. Cette hypothèse, jamais directement testée, reste cependant débattue. En utilisant les outils de modélisation les plus performants pour simuler les changements climatiques, de végétation et de niches écologiques, ce projet vise à quantifier l'impact des changements climatiques et environnementaux sur les distributions des grands singes (hominoïdes) et des homininés au cours des temps géologiques. Pour valider les simulations numériques, ce projet s'appuie sur un effort important de synthèse de données paléontologiques et paléoenvironnementales. On s’intéressera, en particulier, à la «Saga des Grands Singes», qui, profitant d’un réchauffement climatique relativement bref (entre 17 et 15 Ma) dans une longue tendance au refroidissement sur l’ensemble du Néogène, vont coloniser le Sud de l’Europe, depuis leur berceau africain. Puis, à mesure du refroidissement de la fin du Miocène, ils vont migrer jusqu’à l’Asie du Sud-Est. Cette phase va s’achever au Tortonien, il y a 7 Ma. A partir de là, on s’intéressera uniquement au continent africain et à l’évolution de nos ancêtres jusqu’à l’émergence du genre Homo, depuis 7 Ma jusqu’à 1.8 Ma. Le continent est alors soumis à la phase terminale de la surrection du rift Africain et aux fortes fluctuations de moussons pilotées par les variations de paramètres orbitaux (précession). Les simulations numériques, prenant en compte à la fois les variations tectoniques, celles du contenu en CO2 et enfin, les oscillations orbitales, permettront de calculer les changements climatiques et de végétation associés, jusqu’à de fines échelles spatiales (50km), en combinant modélisation à haute résolution et downscaling statistique. Cette séquence de modélisations permettra de caractériser les niches écologiques des hominoïdes et homininés. Les résultats de ces modèles et leur validation par les données (faunes et flores) feront émerger, pour la première fois, des périodes où la pression environnementale a été déterminante, et d'autres où elle n'a été que contingente.
Le consortium est composé de 4 partenaires de la recherche publique française, qui ont les complémentarités requises pour réaliser un tel projet s’articulant autour de 4 axes :
1) produire les simulations climatiques et de végétation pour le Néogène (CEREGE/LSCE) , 2) appliquer une descente d'échelle (downscaling) à ces simulations pour s'adapter à l'échelle spatiale de définition des niches écologiques (CEREGE/LSCE),
3) évaluer les dynamiques de niches écologiques et le rôle de l'écologie dans les évènements de dispersion (PACEA) et enfin,
4) produire les données et bases de données qui permettront de valider les simulations climatiques et de végétation (iPHEP/CEREGE).
La constitution de la base de données faunistiques (hominoïdes et homininés inclus) sera effectuée par l'iPHEP. Notre approche pluridisciplinaire, fondée sur l’utilisation de modèles (climat, végétation, niches) et de données (faune et flore) établira, pour la première fois, des scénarios cohérents de la dispersion de nos ancêtres.