Th.--Géogr. phys.--Aix-Marseille 2, 1987.

La recherche de doctorat ici présentée porte sur l’histoire et sur l’évolution du paysage végétal montagnard nord-apenninique et de son lien avec les activités anthropiques qui l’ont façonné au fil du temps. Notre idée de thèse est née grâce au projet international AGRESPE (réseAu Gestion de Ressources Environnementales passéeS et Patrimonialisation paysagèrE), dirigé par Marie Bal du laboratoire de Géographie GEOLAB UMR/CNRS 6042 de l’Université de Limoges. Le travail de thèse a été mené en cotutelle avec l’Université de Modena et Reggio Emilia (Italie).Le paysage végétal des Apennins du Nord a fait l'objet de nombreuses recherches scientifiques sur le paléo-environnement, représentées surtout par des études polliniques (ex. Cruise 1990a, 1990b ; Lowe, 1992 ; Watson, 1996 ; Vescovi et al, 2010a, 2010a, 2010b ; Branch, 2013), mais il présente encore des lacunes sur les recherches paléoenvironnementales et paléoécologiques de haute résolution spatiale. À cause de facteurs liés aux conditions physiques de la montagne et aux intérêts des chercheurs, la recherche archéologique (notamment celle pastorale) n’est pas très développée par rapport aux études de la plaine (Fontana, 1997 ; Cardarelli et Malnati, 2006 ; Ferrari et al., 2006). Ce manque d'études sur les relations entre les sociétés et leur environnement dans les Apennins nous a donc encouragés à en découvrir davantage. Au sein de ce secteur montagnard nous avons choisi deux montagnes clés : le Monte Cimone et le Corno alle Scale. Faisant partie de deux parc régionaux, ces zones d’étude sont caractérisées par des hêtraies qui, jusqu’au milieu du XXe siècle, ont été gérées en taillis pour la production de bois de chauffage et de charbon. La limite altitudinale de la forêt est plus basse que celle écologique potentielle. Au Monte Cimone elle est localisée à 1700 m, tandis que dans la zone du Corno alle Scale elle est située à environ 1600 m. Au-dessus de la limite forestière il y a des bruyères à myrtille et des prairies qui, à l’instar du passé, sont aujourd’hui destinées au pâturage. / This PhD thesis concerns the reconstruction and the development of the Late Holocene plant landscape of two mountain areas of the Northern Apennines: the area of Monte Cimone and the area of Monte Corno alle Scale, located in the two regional parks. Previous research in the two study areas consists of quite numerous pollen analyses at regional scale while studies at local-scale, such as archaeoanthracology and pedoanthracology, are scarce.We have therefore decided to study these two mountain areas through pedoanthracology that is the taxonomic identification of wood charcoals contained in soils. Moreover, archaeoanthracology was applied to charcoal platforms and consists in the analysis of charcoals contained in the platforms which were used until the mid-20th century to produce charcoal. In the methodology used in this thesis are also included field surveys with the aim of locate and geolocalize ancient pastoral structures, witnesses of pastoral activities at high elevations.The main objectives of this research were: - to reconstruct the plant landscape; - to understand how human activities (e.g. pastoralism and forest exploitation) have transformed the landscape; to study the fire history; - to identify the variations of tree and timberline in the past.In the Monte Cimone area, nine pedoanthracological trenches were cut between 1650 m and 2078 m of elevation, and about 4000 charcoals were analyzed; moreover, 10 pastoral structures were found and georeferenced. In the Corno alle Scale area, eight pedoanthracological trenches were cut between 1600 m and 1860 m of elevation, and more than 2000 charcoals were analyzed; no pastoral structure were identified here. In each study area, four charcoal platforms were sampled with a total of 1200 charcoals analysed. Overall, 33 C14datings were performed on charcoals. Almost all C14 dates of soil charcoal are concentrated in the Late Holocene and only two are from the Early Holocene. The anthracomass of the low elevation sampling points (e.g. 962.8 mg/kg) is higher than the anthracomass of the high elevation sampling points (e.g. 1.6 mg/kg). The charcoals are evidence of the past presence of Ericaceae, Fabaceae, Juniperus sp., Abies alba, Quercus sp./Castanea sp., Prunus sp., Betula sp., Taxus baccata, Fagus sylvatica, Fraxinus sp. And Acer sp.The main results of this research show a plant landscape during the last 3000 years that is very similar to the current one with little variations in the tree and timberline. Charcoal platforms analysis has shown a beech charcoal production during the centuries between the 15th and mid-20th centuries. Estimation of the wood size used suggest a well-run exploitation of the timber resource. The two main activity in high mountain, pastoralism and charcoal production, seem to have played an important role in the shaping the current plant landscape.

Th. 3e cycle--Sci. nat.--Paris 6, 1981.

Dans la première partie de cette thèse, une simulation numérique 2D de la formation des structures chevauchantes est proposée. Elle repose sur les hypothèses des coupes équilibrées (conservation du volume dans le plan de coupe parallèle à la direction de transport) avec un plissement isopaque. Chaque coupe équilibrée est construite directement à partir de la géométrie initiale des chevauchements, du raccourcissement et de la cinématique des chevauchement. Ces paramètres initiaux du calcul sont ensuite modifiés par essai et erreur de façon à ajuster la géométrie finale calculée sur les observations géologiques. L'application informatique de ces hypothèses a été rendue possible par l'écriture d'un programme appelé CICERON. Ce modèle permet de simuler des déplacements importants le long de discontinuités cinématiques. Il a été utilisé sur deux types de structures impliquant: 1) seulement la couverture sédimentaire (Jura, Appalaches, prisme de la Barbade); 2) à la fois le socle et la couverture sédimentaire (Appenin du Sud). Dans la deuxième partie de cette thèse, l'évolution de la température pendant la formation d'une structure chevauchante est simulée numériquement grâce avec la méthode des éléments finis. A chaque incrément de déplacement sur le chevauchement, le maillage calculé par le mailleur MODULEF s'appuie sur les géométries fournies par le programme CICERON. L'étude détaillée des résultats de cette modélisation thermique montre que les transferts horizontaux conductifs de chaleur sont importants et accélèrent la mise à l'équilibre thermique de telles structures.

Dans le bassin versant du Pô les modifications vers l'aval de la signature géochronologique permettent d'établir les contributions relatives des zones orogéniques sources, afin d'apprécier l'érosion à court terme (100 à 10000 ans) dans les Alpes et l'Apennin. Des sables ont été échantillonnés dans divers affluents du Pô, choisis selon les unités tectoniques qu'ils drainent, et le long du cours principal du Pô jusqu'à son delta. Les concentrés de zircon ont été extraits suivant des procédures définies, couplées à des analyses granulométriques et densimétriques de façon à évaluer la teneur en zircon des sources, les effets du tri hydraulique, comme les variabilités intra-échantillon et inter-échantillons. Cette approche méthodologique permet de réaliser des budgets sédimentaires et d'évaluer le contenu minéralogique des diverses sources (fertilité minéralogique). Les calculs de budgets ont été réalisés par la détermination du signal géochronologique à l'amont et à l'aval des confluents majeurs. Nous avons utilisé la géochronologie U-Pb par sonde à ablation laser couplée à un spectromètre de masse (LA-ICPMS) sur zircons détritiques, parce que cette technique permet un contrôle complet des populations de zircon pendant les procédures de séparation et autorise l'analyse des données; nous avons pu constater que la datation par traces de fission du zircon détritique, trop affectée par les pertes sélectives de grains, n'est pas adaptée à ce contrôle. Les résultats d'analyses U-Pb sur grains individuels montrent des distributions d'âges similaires pour tous les sables du delta du Po. Les pics majeurs de ces distributions, observés vers 30 Ma, 280 Ma et 400-500 Ma, peuvent être suivis vers l'amont jusqu'à leurs sources. L'essentiel de cette signature géochronologique existe déjà à l'amont de la confluence avec les rivières drainant l'Apennin septentrional. Ceci montre que l'érosion à court terme a été bien moindre dans l'Apennin que dans les Alpes occidentales et centrales. Les pics d'âges typiques de l'Est du dôme lépontin se retrouvent en outre dans les affluents issus de l'Apennin, reflétant un transfert sédimentaire ancien, à l'Oligo-Miocène, des Alpes centrales vers la paléo-fosse adriatique, suivi de l'accrétion de ces prismes turbiditiques à la chaîne de l'Apennin. Outre les analyses U-Pb, la typologie morphologique des zircons a été estimée grâce à des observations par microscopie électronique à balayage. Des groupes morphologiques peuvent être suivis depuis leur point d'entrée dans la plaine du Pô jusqu'au delta. Les zircons automorphes proviennent principalement du Mont Blanc, de l'Argentera (massifs cristallins externes) et des plutons périadriatiques. Des zircons portant des traces de corrosion chimique, peut-être acquises lors du métamorphisme de haute température, ont été trouvés dans les affluents issus du domaine lépontin.