L'agriculture au Groenland : de la période médivale à l'actuel

Depuis 2006, le laboratoire Chrono-environnement de Besançon (UMR 6249) s’intéresse à l’installation des agriculteurs au sud du Groenland. Au-delà de l’aspect romanesque de l’aventure viking au Groenland - qui débuta sous la conduite d’Eric le Rouge en 985 de notre ère et se termine vers 1450 - cette épopée constitue un modèle de référence particulièrement adapté pour l’étude des relations entre une communauté humaine et son environnement, de la conquête à l’abandon.

Deux objectifs principaux ont guidé les premières missions effectuées sur place :
- comprendre les mécanismes d’interaction entre le forçage climatique et le forçage anthropique sur la dynamique sédimentaire de systèmes lacustres dont les bassins versants avaient été exploités par les agriculteurs ;
- mesurer les mutations environnementales liées à l’emprise de l’agriculture du Moyen Âge et les comparer aux conséquences de l’agriculture contemporaine.

Le programme développé par Besançon dans le cade de l’ANR Green Greenland, coordonnée par Valérie Masson-Delmote (LSCE), vise à mieux comprendre la période du XXe siècle. Les études que nous avons publiés (Gauthier et al. 2010, Massa et al. 2012 a et b, Perren et al., 2012 ; Bichet et al. sous presse) montrent que peuplement viking a peu affecté l’environnement avec un abandon progressif des activités pastorales dès la fin du XIIIe siècle, soit 150 ans avant l'abandon définitif du Groenland. Et il en est de même pour l’agriculture développée des années 1920 aux années 1980. L’impact est alors tout à fait comparable à celui de la période viking. Malgré le réchauffement climatique du XXe siècle, certains hivers très froids ont cependant provoqué une mortalité très élevée parmi le bétail. Afin de palier les variations annuelles du climat, le Groenland a décidé de mettre en place une agriculture moderne en faisant appel à la stabulation hivernale. Les besoins en fourrage se sont donc accrus et de nouvelles parcelles ont été crées et ensemencées. La mécanisation et l'utilisation d'engrais azotés ont alors entrainé une érosion des sols 5 fois supérieure à la normale et une transformation des écosystèmes lacustres.

Nous disposons de données de première importance pour la période moderne : relevés météorologiques par exemple ou courbe d’évolution du cheptel ovin, avec des hivers très froids ayant entrainé des taux de mortalité spectaculaire à plusieurs reprises. De tels événements climatiques ont certainement existé durant la période viking. Nous étudions donc actuellement des séquences lacustres (années 1920-80 ) à très haute
résolution afin de trouver des proxys (biotiques : pollens, spores de champignons coprophiles, diatomées et algues etc..., ou abiotiques : sédimentologie, C:N, géochimie etc) de ces crises climatiques, et dans le but de pourvoir ensuite comparer avec la période médiévale. A ce jour 4 missions de terrain ont permis d’effectuer des campagnes de carottages dans des contextes variés (lac hors contexte archéologique et hors zone pastorale , lac avec un site viking mais sans ferme actuelle, lac comprenant à la fois des ruines vikings et des fermes récentes dans leur bassin versant etc...) afin de vérifier les différents types d’impact.
Nous cherchons aussi à développer d’autres proxys climatiques, notamment l’étude des chironomes dont les capsules céphaliques se conservent dans les sédiments. A l’instar des diatomées, elles permettent de retracer l’histoire de l’écosystème lacustre. De plus, l’18O devrait être dosée sur ces capsules afin d’obtenir des données paléoclimatiques. Enfin les marqueurs moléculaires sont aussi à l'étude et nous avons en particulier identifié des marqueurs d'acide biliaire, relatifs à l'urine de moutons et donc renvoyant à un signal d'activité pastorale.

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Le projet ANR CEPS « Groenland vert » (2011-2015) porte sur les interactions entre climat, environnement et activités humaines, au sud du Groenland, depuis la période médiévale jusqu’au prochain siècle, et développe une approche pluri-disciplinaire pour :

1. La caractérisation de la perception du climat, des stratégies d’adaptation, à travers la conduite d’enquêtes de terrain comparatives entre les éleveurs du sud Groenland et les éleveurs des Alpes, et la mise en perspective de ces études par l’analyse de sources historiques pour le Groenland.
2. L’extension d’une station d’observations atmosphériques sur la côte sud du Groenland pour le suivi des gaz à effet de serre et la composition isotopique de la vapeur d’eau, permettant de tracer l’origine des masses d’air y compris pendant la vague de chaleur spectaculaire de l’été 2012.
3. La mise en perspective du changement climatique en cours au sud Groenland grâce à la synthèse et l’acquisition d’informations paléoenvironnementales et paléoclimatiques en utilisant des archives historiques, des sédiments lacustres, carottes de glace, et datation d’extension de glaciers côtiers. L’étude des sédiments lacustres au voisinage des zones cultivées pendant la période médiévale et depuis le début du 20ème siècle permet de comparer les impacts de l’agriculture moderne à ceux de quatre siècles d’agriculture médiévale. Dans les sédiments lacustres, l’étude des chironomes et de leur composition isotopique permet de caractériser les variations climatiques côtières, et les confronter aux indicateurs issus des carottes de glace.
4. L’analyse des dynamiques atmosphérique et océanique de grande échelle pilotant le climat au Groenland à l’aide de données météorologiques, de réanalyses atmosphériques, de reconstructions paléoclimatiques, d’une simulation atmosphérique guidée incluant les isotopes de l’eau ainsi que des simulations climatiques couvrant le dernier millénaire. L’application de méthodes de détection et d’attribution permet d’identifier la signature des forçages naturels et anthropiques.
5. L’utilisation de modèles de circulation régionale et de méthodes de régionalisation pour raffiner les calculs des modèles de climat globaux pour la zone côtière au Groenland. Les scénarios d’évolution future sont analysés selon les variables climatiques pertinentes au vu des études de perception auprès des éleveurs. 

6. La modélisation des impacts de la variabilité et du changement climatique pour la végétation, la productivité agricole, l’élevage, et pour l’extension des glaciers côtiers au Groenland. Cette méthodologie est mise au point pour le climat actuel et sera appliquée aux simulations du climat du dernier millénaire et aux projections.



MASSON-DELMOTTE Valérie1, GAUTHIER Emilie2, GALLEE Hubert3, JOMELLI Vincent4, BORM Jan5, WEISS Karine6, RIBES Aurélien7, SWINGEDOUW Didier1, DELMOTTE Marc1, VIOVY Nicolas1, GARNIER Emmanuel8, NOURY Jean-Michel9, ORTEGA Pablo1, BONNE Jean-Louis1, YIOU Pascal1, VAUTARD Robert1, DAUX Valérie1, BOUSQUET Philippe1, LAVRIEUX Marlène1-2, FALOURD Sonia1, CATTANI Olivier1, DE NOBLET Nathalie1, BICHET Vincent2, MASSA Charly2, MILLET Laurent2, MAGNY Michel2, RICHARD Hervé2, PERREN Bianca2, GUILLEMOT Typhaine2, RATEAU Patrick6, RICHARD Isabelle6, BRUNSTEIN Daniel4, GRANCHER Delphine4, LEGENTIL Claude4, PAUTHENET Yves4, HUCTIN Jean-Michel5 , RISI Camille10

1 : LSCE, UMR8212 CEA-CNRS-UVSQ/IPSL, Gif-sur-Yvette, valerie.masson@lsce.ipsl.fr, 2 : CHRONOENVIRONNEMENT, UMR 6249, CNRS-Université de Franche-Comté, Besançon, Emilie.Gauthier@univ-fcomte.fr, 3 : LGGE, UMR 5183 CNRS-UJF, Saint-Martin d’Hères, 4 : LGP, UMR 8591 CNRS- Paris Sorbonne, Meudon ; 5 : CREA, UVSQ, Versailles ; 6 : Université de Nïmes, Nîmes ; 7 : CNRS-GAME, Météo France/CNRS, Toulouse ; 8 : Université de Caen et IUF; 9 : GIS SUACI ; 10 : LMD, UMR Paris6-CNRS-X-ENS, Paris.