Résumé en français :
Parmi les interrogations telles que l’origine de l’univers ou les bases biologiques de la conscience, comprendre l’origine et l’organisation de la biodiversité planétaire est l’une des vingt-cinq énigmes scientifiques les plus importantes d’après la revue américaine Science (2005). Nous avons proposé récemment une nouvelle théorie sur l’organisation de la biodiversité dénommée « MacroEcological Theory on the Arrangement of Life » (METAL). Nous postulons que l’organisation de la biodiversité planétaire est contrainte mathématiquement, une contrainte appelée le grand échiquier de la vie, qui détermine le nombre d’espèces maximal possible dans une région ou un domaine donné. Cette théorie permet aussi de reconstruire la biodiversité passée et comprendre comment la biodiversité pourrait se réorganiser dans le contexte du dérèglement du budget radiatif du système Terre et de ses conséquences en termes de climats régionaux. L’objectif de la thèse est de poursuivre le développement de la théorie METAL et des modèles numériques qui lui sont attachés afin de reconstruire les changements de biodiversité observés à l’échelle géologique depuis 540 millions d’années à nos jours, d’utiliser ces nouveaux modèles pour expliquer les changements contemporains de biodiversité (1850-2022), et enfin, de scénariser les changements de biodiversité attendus pour la période 2023-2100 à l’aide des scénarios du GIEC (CMIP6). Plus précisément, les changements passés seront examinés depuis 540 millions d’années à nos jours tous les 20 millions d’années. Nous nous attarderons également sur l’Ordovicien (485–444 millions d’années) afin d’expliquer la biodiversification observée dans de nombreux groupes marins durant cette période. La prise en considération du passé nous permettra de mieux expliquer la distribution spatiale actuelle de la biodiversité, laquelle résulte d’une histoire longue d’évolution conditionnée par les changements de localisation des continents et leurs influences sur la biodiversification et les évènements de spéciation.
Résumé en anglais :
Among questions such as the origin of the universe or the biological bases of consciousness, understanding the origin and organization of planetary biodiversity is one of the twenty-five most important scientific enigmas according to the American journal Science (2005). We recently proposed a new theory on the organization of biodiversity called “MacroEcological Theory on the Arrangement of Life” (METAL). We postulate that the organization of planetary biodiversity is mathematically constrained, a constraint called the grand chessboard of life, which determines the maximum number of species possible in a given region or domain. This theory also makes it possible to reconstruct past biodiversity and understand how biodiversity could be reorganized in the context of the disruption of the Earth system's radiative budget and its consequences in terms of regional climates. The objective of the thesis is to pursue the development of the METAL theory and its numerical models in order to reconstruct changes in biodiversity observed at the geological scale from 540 million years to the present day, to use these new models to explain contemporary changes in biodiversity (1850-2022), and finally, to scenarise biodiversity changes expected for the period 2023-2100 using IPCC scenarios (CMIP6). Specifically, past changes will be examined from 540 million years ago to the present day every 20 million years. We will also focus on the Ordovician (485–444 million years) to explain the biodiversification observed in many marine groups during this period.
