La colonisation médiévale scandinave au Groenland (986 – 1450 AD) et la reconquête agricole récente de la région sud-groenlandaise, favorisée par le réchauffement climatique en cours, constituent un modèle de référence particulièrement adapté à l’étude des relations entre une communauté humaine et son environnement. Dans cette perspective, une étude sédimentologique multiparamètre a été réalisée sur la séquence sédimentaire du lac d’Igaliku (N61°00’22”, W45°26’28”), situé au cœur de la principale implantation médiévale et du secteur agro-pastoral contemporain. Quatre mètres de sédiments, couvrant la totalité de l’évolution holocène du lac (~10000 ans), ont été étudiés à haute résolution temporelle. L’analyse comprend une caractérisation physico-chimique (densité, susceptibilité magnétique, diagraphie XRF, imagerie rayon-X, granulométrie laser, dosages carbone, azote et souffre, ICP-AES, isotopie δ13C et δ15N de la matière organique) et biologique (pollen, microfossiles non polliniques, diatomées) du sédiment. Vingt-huit datations radiocarbones, ainsi que la mesure l’activité du 210Pb et du 137Cs, permettent d’interpréter le signal sédimentaire dans un cadre chronologique très précis et de reconstruire l’évolution postglaciaire du lac et de son bassin versant, soumis aux contraintes glacio-isostatiques, aux forçages climatiques et aux impacts anthropiques. La première phase d’évolution du système lacustre est principalement sous contrôle isostatique avec une transition rapide d’un environnement marin pro-glaciaire vers un environnement lacustre après émersion du bassin, il y a 9500 ans. Par la suite, la séquence témoigne de l’évolution paléoclimatique de la région. Les paramètres limnologiques et terrestres suggèrent un réchauffement précoce, probablement interrompu par une période froide, sèche et venteuse entre 8600 et 8100 ans cal BP. Un second événement sec et venteux, de 5300 à 4800 ans cal BP, précède la transition néoglaciaire, qui se caractérise, à Igaliku, par une évolution vers un climat plus humide et peut-être plus froid à partir de 4800 cal BP, provoquant une mutation majeure des conditions écologiques terrestres et aquatiques. La diminution des flux de grains de pollen indique un refroidissement notable à partir de 3000 cal BP. Vers l’an 1000, suite à l’arrivée des colons scandinaves, le système lacustre passe sous un contrôle anthropique dominant. Le défrichement et l’introduction d’herbivores domestiques dans le bassin versant du lac produisent un doublement du taux d’érosion des sols (de 4 mm/siècle à 8 mm/siècle vers 1200 AD) et une modification de la qualité des influx organiques. Pour autant, les assemblages de diatomées indiquent que l’écologie du lac n’a été que faiblement affectée par l’agriculture médiévale. A partir de 1325 AD et jusqu’à la fin de la colonie scandinave, vers la moitié du XVe siècle, la végétation présente des signes de résilience et l’érosion des sols régresse. Cette déprise agro-pastorale, probablement en relation avec les prémices du Petit Âge Glaciaire, est en phase avec une importante mutation des pratiques de subsistance attestée par l’archéologie. Le retour du pastoralisme au début du XXe siècle marque une reprise des processus d’érosion, similaires, en intensité, à ceux engendrés par les colons scandinaves. En revanche, l’intensification et la modernisation des pratiques agricoles dans les années 1980 est responsable d’une érosion des sols spectaculaire (~21 mm/siècle) et d’une mutation de l’écosystème lacustre (eutrophisation) sans précédent depuis la formation du lac, il y a 9500 ans. Les effets combinés de l’agriculture et du réchauffement climatique en cours (amorcé dans les années 1920 à Igaliku) aura des conséquences environnementales difficiles à prévoir pour l’avenir de la région / The medieval Norse colonization of Greenland (986-1450 AD) and the subsequent reestablishment of agriculture in south Greenland, aided by recent climate warming, constitute a conceptual model that is particularly well adapted to understanding the relations between a community and its environment. In this perspective, a multi-parameter sedimentological study was undertaken on the sedimentary sequence of Lake Igaliku (N61°00’22”, W45°26’28”), situated in the heart of the medieval and current agricultural sector. The 4 m long sequence, covering the entire Holocene evolution of the lake (~10 000 years), was studied at high temporal resolution. The analyses included the physico-chemical characterization of the sediments (density, magnetic susceptibility, XRF, X-ray imaging, grain size, carbon, nitrogen, and sulphur content, ICP-AES, δ13C and δ15N isotopic ratios) as well as the biological components of the sediment (pollen, non-pollen palynomorphs, diatoms). 28 radiocarbon dates as well as 210Pb and 137Cs measurements created a precise temporal framework with which to reconstruct the postglacial evolution of the lake and its catchment in terms of isostatic constraints, climatic forcing and anthropogenic impacts. The first phase of basin evolution is primarily controlled by isostasy, with the rapid transition from glaciomarine conditions to a freshwater lake as the basin emerged from the fjord 9500 yr BP. Afterwards, the sedimentary sequence records the paleoclimatic evolution of the region. Paleolimnological and terrestrial proxies suggest an early warm phase likely interrupted by a cold, windy, dry period between 8600 yr BP and 8100 yr BP. A second dry, windy period between 5300 yr BP and 4800 yr BP predated the transition to neoglacial cooling, which is characterised at Igaliku by a switch to humid and perhaps cooler conditions after 4800 BP, and which caused a major shift in both aquatic and terrestrial ecology. Approximately 1000 AD, after the arrival of Norse settlers, the lacustrine system became anthropogenically dominated. Land clearing and domestic herbivores introduction in the lake catchment doubled the rate of soil erosion (from 4 mm century-1 to 8 mm century-1 by 1200 AD) and caused a major modification of the organic carbon influx. On the other hand, diatom assemblages demonstrate that the lake ecology was not strongly impacted by medieval agriculture at this site. After 1325 AD, until the end of the Norse tenure in the mid-15th century, terrestrial vegetation showed signs of rebound and soil erosion decreased. This agricultural diminishment, probably in relation to the beginning of the Little Ice Age, is consistent with an important change in subsistence patterns evidenced by archaeology in this region. The reestablishment of agriculture at the beginning of the 20th century marks the reinvigoration of erosional processes that are similar in intensity to that of the Norse settlement. On the other hand, the intensification and modernization of farming practices during the 1980s is responsible for marked soil erosion (21 mm century-1) and a shift in lake ecology (eutrophication) that is unprecedented in the 9500 yr history of the lake. The combined effects of agriculture and climate warming already underway (initiated in the 1920s at Igaliku) will have large environmental consequences for the future of this region

Ce travail propose une reconstitution de l'évolution de l'environnement de la plaine terminale de l'Eşen Çayı depuis le milieu de l'Holocène, avec une attention particulière pour l'environnement proche du sanctuaire du Létôon et de la cité de Xanthos, durant leur période d'occupation (du viie siècle av. J.-C. jusqu'à la période byzantine). La démarche retenue déploie trois approches. L'approche historique, d'abord, confronte les sources archéologiques, historiques, littéraires et géomorphologiques pour définir les enjeux de cette recherche et cerner les questions auxquelles elle doit répondre : l'objectif est de mieux comprendre les sociétés qui ont occupé cet espace et leur relation avec leur environnement. L'approche géo archéologique, ensuite, y répond en s'appuyant sur les données géophysiques (résistivité électrique) et l'analyse des séquences carottées (étude des sédiments, datations). Il apparaît qu'à l'époque de l'occupation des sites, les lagunes qui occupaient auparavant cet espace avaient laissé place à des marais. Un changement dans le tracé de l'Eşen Çayı (un bras du fleuve s'installe temporairement devant le Létôon) facilite l'accessibilité du site depuis la mer, mais l'alluvionnement et la mobilité fluviale qui en résultent mettent aussi en danger les édifices, dès le iiie siècle ap. J.-C. C'est seulement avec la mise en culture systématique de la plaine, durant la deuxième moitié du xxe siècle, que les marais disparaissent et que la plaine est assainie et drainée. L'approche patrimoniale, enfin, permet une réflexion épistémologique et empirique sur la communication des résultats en direction des archéologues commanditaires, du public de visiteurs des sites et des habitants de la plaine. Le concept de géomorphosite, qui fournit une profondeur temporelle à un site aux caractères géomorphologiques remarquables est sollicité pour définir la plaine de Xanthos comme un archéo-géomorphosite / This work reconstructs the changing environment of the plain of the Eşen Çayı from the mid-Holocene period, paying particular attention to the environment around the shrine of Letoon and the city of Xanthos, at the time of their occupation (from the seventh century BC until the Byzantine period). The subject is examined using three different approaches. First, the historical approach compares the archaeological, historical, literary and geomorphological sources to define the boundaries of this research and identify relevant issues : the aim is to better understand the societies which occupied this space and their relationship with the surrounding environment. The geoarchaeological approach then answers these questions, relying on geophysical data (electrical resistivity) and cored sequence analysis (study of sediments, dating). It seems that when the sites were inhabited, lagoons which formerly occupied this area had been replaced by swamps. A change in the flow of the Eşen Çayı (an arm of the river which moved temporarily towards the Letoon) allowed access to the site from the sea, but the buildings were threatened by the river's silting and consequent changes of course (around the third century AD). It is only with the systematic agricultural use of the plain, in the second half of the twentieth century, that the marshes disappeared and the plain was drained and reclaimed. Finally, the heritage approach allows an epistemological and empirical discussion of the communication of results to archaeologists, site visitors and inhabitants of the plain. The concept of geomorphosite, which provides time depth to a site with remarkable geomorphological character, is used to define the plain of Xanthos as an archaeo-geomorphosite

L’Holocène a été marqué par une variabilité plurimillénaire, ponctuée par une variabilité millénaire rapide. L’étude d’enregistrements à forts taux de sédimentation couplée à une approche multi-proxy s’avère indispensable pour comprendre la dynamique de la machine climatique au cours de l’Holocène à travers tous ses compartiments climatiques: cryosphère, océan, banquise, atmosphère et biosphère. Nous avons appliqué ce type d’approche multi-échelle et multi-proxy à deux enregistrements marins de la marge continentale Est Antarctique afin d’appréhender les variations climatiques d’une échelle plurimillénaire à séculaire au cours de l’Holocène dans l’environnent singulier de la zone marginale des glaces. Cette étude a permis de caractériser la réponse des différents compartiments climatiques en Antarctique aux variations d’ordre plurimillénaire à millénaire et de documenter la cohérence spatiale de ces changements à l’échelle de l’Antarctique grâce à une comparaison modèle-donnée. Cette approche a permis de souligner les forçages climatiques intervenant à l’échelle du forçage orbital et de documenter les connections inter sous-systèmes climatiques, mettant en lumière le rôle clé de la banquise. A l’échelle sub-Milankovitch, les compartiments climatiques affichent aussi des réponses synchrones mais les facteurs forçant restent à éclaircir. / The present Holocene interglacial period was affected by long-term and rapid millennial short-term climatic changes. Multi-proxy high-resolution studies are crucial to better understand the climatic system via all the sub-systems involved: crysophere, ocean, sea ice, atmosphere, and biosphere. A multi-scale and multi-proxy approach on two high resolution marine sediment cores off East Antarctica allowed us to provide accurate reconstructions of Milankovitch and sub-Milankovitch climatic variability of the sea ice zone. We characterized the response of climatic sub-systems to long- and short-term climatic changes and documented the spatial coherence of these changes over Antarctic thanks to coupled model-data comparison. This study highlights the forcing factors involved at Milankovitch timescales, the relationships linking the different climatic components and particularly the key role played by sea ice in the Earth climate. Forcing factors acting at the sub-Milankovitch timescales are less clear although sub-systems components display synchronous response.

La haute montagne est un terrain particulièrement sensible aux variations climatiques. La hausse de température depuis plusieurs décennies a un fort impact sur les parois du massif du Mont Blanc : la dégradation du permafrost s’y traduit par une activité gravitaire majeure. Une augmentation du nombre d'écroulements (>100 m3) liés à des périodes chaudes a en effet été mis en évidence à plusieurs échelles de temps, lors des étés particulièrement chauds de 2003 et 2015 comme au cours des trois dernières décennies. La fréquence des écroulements dans le massif devrait continuer à s’accroitre avec l’augmentation de la température au 21e siècle.En revanche, la fréquence des écroulements dans le massif antérieurement à la fin du Petit Âge Glaciaire (PAG) est très largement inconnue. Pendant l'Holocène voire le Tardiglaciaire, les écroulements dans le massif du Mont Blanc ont-ils également été favorisés par les hausses de température ? Pour répondre à cette question, cette thèse poursuit quatre objectifs :i. Dater un grand nombre d'écroulements dans la partie centrale du massif pour comprendre leur distribution pendant l'Holocène et le Tardiglaciaire. L'âge des niches d’arrachement est obtenu par datation cosmogénique.ii. Vérifier les possibles corrélations entre périodes à forte occurrence d’écroulements et périodes climatiques post-glaciaires.iii. Quantifier le volume des écroulements par reconstruction 3D de la forme des blocs écroulés, et étudier la relation entre volumes écroulés et périodes climatiques.iv. Etudier la relation entre âge d'exposition et couleur des niches d’arrachement quantifiée avec la spectroscopie de réflectance.Un total de 70 surfaces a été échantillonné dans les parois du massif au cours de trois campagnes de terrain en 2006, 2011, et 2015-2016. Les âges d'exposition de 63 surfaces ont été obtenus, compris entre 30 ± 20 ans et 100.50 ± 8.50 ka. Trois groupes d’âges peuvent être corrélés aux périodes climatiques chaudes que sont : les Périodes Chaudes de l'Holocène moyen (7.50 – 5.70 ka), l'Optimum de l'âge de Bronze (3.35 – 2.80 ka) et le Période Chaude Romaine (2.35 – 1.75 ka) ; un quatrième groupe d'âges est daté entre 4.91 et 4.32 ka. Le groupe d'âges le plus nombreux, entre 1.09 ka et l'Actuel, aux volumes généralement réduits, est interprété comme représentatif de l'activité gravitaire annuelle du massif avec le climat actuel.Les données spectrales des échantillons datés ont permis de développer un index de la couleur du granite (GRIGRI) par combinaison des valeurs de réflectivité de deux longueurs d'onde différentes. Cet index est corrélé avec l'âge d'exposition (R=0.861) ; il a permis de proposer la datation de 10 échantillons d'âge inconnu à partir de leurs caractéristiques spectrales. / High mountain is particularly sensitive to climate variations. The raising temperature that is currently taking place due to climate change has a strong impact on the Mont Blanc massif rock walls: a higher rockfall (>100 m3) occurrence has been noticed, caused by permafrost thawing. The raising in number of rockfalls has been successfully correlated to warm periods at different timescales, e.g., during extreme warm episodes like the 2003 and 2015 heat waves, and during the last 30 years. According to the expected raising temperatures, during the 21st century rockfall occurrence should continue to rise.Rockfall frequency in the Mont Blanc massif before the Little Ice Age is still largely unknown. During Lateglacial and Holocene, high occurrence has been related to warm periods as well? In order to answer this question, this PhD thesis has four aims:i. To date several rockfalls having taken place in the central part of the Mont Blanc massif, in order to understand their frequency during Lateglacial and Holocene. Exposure age of rockfall scars is obtained using Terrestrial Cosmogenic Nuclide dating.ii. To verify possible relationships between high rockfall occurrence periods and post-glacial climate periods.iii. To quantify rockfall volumes by means of 3D reconstruction of the rockfall shapes, to explore the possible relationship between cumulate volumes and climate periods.iv. To study the relationship between exposure ages and colours of rock surfaces. Colours are quantified by reflectance spectroscopy.A total of 70 rock surfaces have been sampled during three field campaigns that took place in 2006, 2011 and 2015-2016. 63 exposure ages were obtained, ranging 30 ± 20 a to 100.50 ± 8.50 ka. Three age clusters can be correlated to warm periods, corresponding to: two Holocene Warm Periods (7.50 – 5.70 ka), the Bronze Age Optimum (3.35 – 2.80 ka) and the Roman Warm Period (2.35 – 1.75 ka). A fourth age cluster has been detected with ages ranging 4.91 – 4.32 ka. The biggest cluster, ranging 1.09 ka – recent, shows rather small volumes. This is interpreted as the normal erosion activity corresponding to the current climate.The samples reflectance spectra allowed to develop a granite colour index (GRIGRI) by combining the values of two different wavelengths. This index is correlated to the samples exposure age (R = 0.861), and has been used to date the exposure age of 10 samples where Terrestrial Cosmogenic Nuclide dating failed

L'analyse de la variabilité des modalités opératoires des industries lithiques du Yémen connues à ce jour, au sein d'un cadre chronologique large (des origines au début de l'Histoire), permet d'affiner les connaissances de la préhistoire régionale.<br />L'étude se base ainsi, dans un premier temps, sur la définition des contextes, à la fois environnementaux et méthodologiques. Intervient ensuite une étude dans une région particulière, le Hadramawt, qui sert de référent solide à une dernière étape du raisonnement, laquelle s'intéresse à la place qu'a occupée l'Arabie du Sud-Ouest au cours des différentes époques de la préhistoire. À partir des témoignages les plus anciens (bifaces acheuléens et méthodes Levallois), jusqu'aux plus récents (microlithes sudarabiques), en passant par une étude approfondie des industries de l'Holocène ancien/moyen, la démonstration s'appuie sur un nombre importants de modalités de taille.<br />La description des techniques employées au cours du temps autorise la proposition de modèles de peuplements et d'occupations préhistoriques à travers le territoire du Yémen actuel. La découverte de plusieurs sites stratifiés permet par ailleurs de réorganiser la terminologie chronologique employée dans la région et d'ouvrir des perspectives de recherche jusque là mésestimées.

Ce mémoire d'HDR est établi comme « un état des lieux » de mes travaux de recherche autour du thème « sédimentation continentale », et une présentation de mes perspectives de recherche. Il présente un bilan des travaux de recherche réalisés depuis la période post-doctorale. La question centrale est la suivante : quelle est la part relative du climat et de la pression anthropique dans l'érosion du domaine continental ? <br />Le Quaternaire est caractérisé par une oscillation rapide du climat entre des périodes glaciaires et interglaciaires. Depuis peu, l'étude des variations naturelles du climat, particulièrement celui de la période interglaciaire dans laquelle nous vivons, l'Holocène, a connu un regain d'intérêt avec la mise en évidence d'un réchauffement global de la planète dont l'origine est, au moins en partie, anthropique. Afin de pouvoir cerner et modéliser l'impact réel de l'Homme sur le climat, il est indispensable de connaître avec précision les paramètres forçant les variations climatiques naturelles et les effets de ces variations sur l'environnement, et en particulier les enregistrements sédimentaires puisque ceux-ci sont utilisés dans les reconstructions climatiques puis les modélisations du climat. Les bassins versants, de tailles variées, et l'échelle de temps étudiés permettent de suivre à très court, court et moyen terme uniquement l'effet du climat puis la mise en place de la pression anthropique et son impact dans différents contextes sédimentaires. <br />Les lochs, lacs et tourbières sont des sites dans lesquels les enregistrements sédimentaires sont généralement continus depuis le dernier maximum glaciaire (environ 20 000 ans) et souvent caractérisés par une résolution très fine. En revanche, les enregistrements sédimentaires en domaine alluvial et estuarien sont très réduits et fragmentés, mais non dénués d'intérêt. Il s'agit donc nécessairement de conduire une approche pluridisciplinaire. Au sein de cette thématique globale, mes activités de recherche sont centrées sur une approche minéralogique, granulométrique et géochimique de l'impact des variations climatiques et des phases d'anthropisation sur les sédiments. La question de la datation des sédiments est alors cruciale pour corréler entre eux des événements d'impact régional. C'est là qu'intervient la mise en évidence et la caractérisation de niveaux de téphras dont la dispersion régionale est instantanée à l'échelle des temps géologiques.

(Traduction du résumé original en anglais)<br />Du fait de la tendance naturelle du mercure (Hg) à se bioaccumuler dans la chaîne alimentaire, un des plus important challenge rencontrer par la communauté de chercheurs étudiants le cycle du mercure en Arctique est de quantifier la part relative de la contamination de cet environnement liée aux sources anthropiques, la retombée de mercure atmosphérique d'origine anthropique au cours des 150 dernières années dans l'environnement Arctique pouvant être un sérieux problème environnementale.<br />Afin de terminer l'importance de ce problème, il est nécessaire de quantifier le bruit de fond naturel des retombées de mercure atmosphérique ainsi que ces variations au cours de plusieurs millénaires. Un second problème est de comprendre le rôle que pourrait jouer l'unique climat Arctique ainsi que ces variations au cours du temps sur le dépôt de mercure atmosphérique.<br />La concentration totale en mercure a été mesurée dans des carottes de tourbe provenant de haut Arctique Canadien, des Iles Féroé et du sud de l'Ontario. Les carottes ont été datées en utilisant les méthodes du 210Pb et du 14C. Les concentrations en mercure total ont été utilisées afin de calculer des taux d'accumulation de mercure atmosphérique dans la tourbière afin de quantifier les taux de retombée de mercure d'origine atmosphérique en Arctique. En parallèle, les taux d'accumulation de mercure atmosphérique dans l'Arctique ont été comparés avec ces mêmes taux dans des tourbières de zone tempéré d'Amérique du Nord (Sud de l'Ontario).<br />Les mesures des concentrations de mercure ainsi que la datation de deux butes tourbeuses de l'Ile de Bathurst (Nunavut) indiquent un flux naturel de mercure quasi constant (environ 1 µg m-2 par an) depuis 5900 jusqu'à 800 ans BP (ages calibrés). Aucune donnée n'a pu être calculée pour les 800 dernières années, faute d'archive naturelle intacte. Cette valeur de flux naturel de mercure est comparable aux flux de mercure calculés à partir de carottes de tourbes provenant pour d'autres localités dans l'Arctique (Groenland et les Iles Féroé) mais également provenant de carottes de tourbes prélevées dans le sud de l'Ontario (enregistrement des taux d'accumulation du mercure atmosphérique remontant à plus de huit milles ans). Ce constat permet de conclure que la retombée de mercure atmosphérique en Arctique au cours de la période pré anthropique n'est pas significativement différent de ces mêmes flux dans la zone tempéré. Ainsi au cours de l'époque pré industriel, l'Arctique n'a donc pas été un puit plus important pour le mercure atmosphérique global que la zone tempéré, discréditant l'hypothèse de la condensation naturelle du mercure atmosphérique dans les zones polaires. D'autres processus sont à invoquer comme mécanismes clés du transfert le mercure atmosphérique à l'environnement Arctique, mécanismes pouvant avoir été rendus plus efficaces dans un passé récent par des changements environnementaux, résultant d'une contamination au mercure de la chaîne alimentaire Arctique.<br />Pour la zone tempérée, le début de la contamination au mercure d'origine anthropique dans le sud de l'Ontario est daté à AD 1475 (Luther Bog), correspond probablement à la combustion de biomasse liée à l'activité agricole des peuples natifs d'Amérique du Nord. Durant la fin du 17ème siècle et au cours du 18ème siècle, la retombée de mercure d'origine anthropique à été au moins égal au dépôt de mercure provenant de sources naturelles. Depuis le début du 19ème siècle, les retombées de mercure atmosphérique sont largement dominées par le mercure anthropique.<br />Les enregistrements tourbeux du sud de l'Ontario et des Iles Féroé présentent des chronologies des taux accumulations de mercure très semblable avec un maximum dans les années 1950 avec de 54 à 141 et 34 µg m-2 par an respectivement. Pour ces deux sites, dans les échantillons modernes, les profiles de concentrations en mercure ressemble ceux de plomb (Pb), un élément qui est connu comme étant immobile dans les tourbières. La corrélation de ces deux métaux suggère que la source prédominante de mercure (et de plomb) était la combustion de charbon. Ceci est confirmé par les mesures des rapports isotopiques du plomb qui identifient clairement la combustion de charbon comme source principale du mercure et du plomb dans les tourbières aux cours des 150 dernières années. Alors que les taux d'accumulations du mercure dans les tourbières sont en net déclin depuis la fin des années 1950, les taux de retombée de mercure excède pourtant toujours les taux naturels d'un ordre de grandeur dans le sud de l'Ontario. L'augmentation des taux de retombée de mercure atmosphérique depuis le début de l'ère industrielle est démontrée, par cette approche, comme étant largement supérieure à celle prédite par les modèles actuels de cycle du mercure.

Résumé d'une thèse de doctorat en Géographie Physique présentée par Christophe Morhange, sous la direction de Madame Mireille Lippmann Provansal. 269 p., 157 fig. et 2 ann. Université de Provence, Institut de Géographie, unité de rattachement C.N.R.S. U.R.A. 141 et formation doctorale C.N.R.S. U.R.A. 903. Dans un premier temps nous avons analysé la montée relative du niveau de la mer depuis 5000 B.P. sur les côtes rocheuses de la Méditerranée nord-occidentale, grâce à un enregistreur biologique, la corniche à Lithophyllum lichenoides. L'objectif était d'établir des courbes de référence sur des portions de secteurs rocheux différents. Dans une deuxième partie, nous présentons les informations paléo-bathymétriques obtenues à partir des fouilles archéologiques sur côte meuble, afin de mieux cerner la part de chaque facteur : eustasie, géodynamique, bilan sédimentaire et pression anthropique, dans la variabilité du trait de côte. Une dernière partie est consacrée à l'étude des impacts anthropiques sur le fonctionnement de la calanque du vieux Port de Marseille depuis le Néolithique final. Une annexe complète ce travail. Nous présentons un petit atlas des bioconstructions à Lithophyllum, en insistant sur les dégradations des bioconstructions actuelles. Les principaux résultats obtenus sont les suivants : 1. Variations relatives du niveau de la mer sur côtes rocheuses - La similitude entre les nuages de points obtenus dans les différentes stations (diagrammes âge/profondeur et âge/vitesse), dans le cadre de substrats différents, plaide en faveur d'une montée relative du niveau marin sous la dépendance de facteurs globaux (eustatique ou isostatique). Toutes les stations indiquent des ralentissements constants des vitesses globales de montée relative du plan d'eau depuis environ 4500 ans. La transgression marine holocène semble s'achever en Provence vers 500 ans après J.C. Sur côte rocheuse, cette quasi-stabilisation historique de la montée relative du niveau de la mer se matérialise par le développement de larges et épaisses bioconstructions (figures 1 et 2). - Nous insistons sur l'absence d'indice de stationnement marin holocène supérieur au niveau marin actuel sur les côtes de Provence et de Haute Corse. De plus, aucun indice de stationnement ou d'oscillation du niveau marin au cours des 4500 dernières années n'a pu être mis en évidence. - La vitalité du placage de thalles de Lithophyllum, au dessus des bioconstructions, pose un double problème, suggérant à la fois une légère variation positive du plan d'eau, pouvant correspondre à la montée eustatique séculaire enregistrée par les marégraphes. 2. Variations relatives du niveau de la mer sur côtes meubles (Lacydon, actuel Vieux Port de Marseille) - Entre 4000 et 500 ans avant J.C., la vitesse maximale de montée relative du niveau marin est d'environ 0,03 cm/an. Elle est identique à la vitesse de montée sur côte rocheuse pour des âges et des profondeurs comparables. - Entre 500 ans avant J.C. et 250 ans après J.C., la montée relative du niveau de la mer est beaucoup plus rapide (0,13 cm/an). Cette donnée peut autant traduire des déformations du substrat ou des tassements des formations superficielles que la plus faible précision des mesures sur côte meuble. Cependant, la vitesse de montée du niveau de la mer décélère rapidement. En effet, elle est divisée au moins par deux en sept siècles. Cette décélération constante est donc comparable à celles analysées sur côtes rocheuses. - Depuis le V siècle après J.C., le plan d'eau s'est à peu près stabilisé au niveau actuel. Nous n'avons découvert aucun indice de stationnement (ou de pulsation) marin historique supérieur au niveau marin actuel à Marseille ou à Toulon. Au Lacydon, comme sur côte rocheuse, le niveau marin connaît donc une montée relative de plus en plus lente. C'est la décélération constante des vitesses de montée relative du niveau de la mer qui aboutit à une quasi-stabilisation de celui-ci à l'époque actuelle (figure 3). 3. Morphogenèse et impacts anthropiques au Lacydon Dans un contexte transgressif du plan d'eau, le Lacydon connaît une importante progradation des surfaces émergées et un repli concommittant des surfaces en eau. Cette évolution morphologique "paradoxale" s'explique par un bilan sédimentaire positif lié à la conjoncture de l'anthropisation et de l'évolution morpho-climatique des milieux continentaux (figure 4). Sur la rive nord, trois évènements marquent l'histoire paléo-écologique de ce rivage : - Les premiers indices d'une anthropisation du littoral du Lacydon sont décelés, vers 2300 ans B.C. (Néolithique final). Les deux sites, de la rive nord et est du Lacydon, enregistrent les premiers effets d'une érosion des sols, sans doute d'origine anthropique. - La première crise de l'environnement littoral a lieu, vers 1900 ans B.C., caractérisée par la "mort" du maërl, contemporaine d'un envasement et d'un rejet anthropique massif d'huîtres (première crise écologique d'origine anthropique). La part de l'Homme, dans l'histoire écologique du Lacydon, apparaît donc déterminante dès le début de l'Age du Bronze. Cette crise de 3900 B.P. (environ 1900 ans avant J.C.) traduit la transformation du milieu naturel en espace géographique. Le Vieux Port de Marseille, est donc un haut lieu d'activités depuis près de quatre millénaires. Cependant, les apports détritiques restent encore modestes, à l'Age du Bronze, suggérant une occupation du sol sur les collines relativement peu dense et insuffisante pour engendrer une crise érosive. - Quand les Phocéens se sont implantés vers 600 ans avant J.C., la rive nord du Lacydon était donc déjà un écosystème marin fortement dégradé. L'urbanisation des collines de Saint Laurent, de la butte des Moulins, puis de la colline des Carmes, vont entraîner une crise détritique sans précédent et sans comparaison sur les autres rives. Nous l'avons désignée comme la crise détritique phocéenne. Nous interprétons cet épisode comme le passage d'un système morphogénique "naturel" à un système morphogénique urbain, et non pas comme une érosion seulement accélérée. Il est probable que la dégradation climatique régionale, mise en évidence sur d'autres sites de Basse-Provence entre 600 et 300 ans avant J.C., a joué un rôle en favorisant des écoulements concentrés et en augmentant la compétence des cours d'eau. Le site topographique accentue ces phénomènes. Les versants raides induisent une réponse hydro-sédimentaire immédiate aux processus d'urbanisation. En revanche, la rive est, à l'aval du talweg de la Canebière, enregistre une histoire sédimentaire plus calme. Les marécages côtiers, à l'écart de l'urbanisation grecque puis romaine, sont à l'origine d'une réponse sédimentaire tamponnée des effets des fluctuations climatiques et des pressions anthropiques. Nous notons cependant une progradation d'origine terrigène à l'époque grecque et une transgression marine à l'époque romaine. Au total, plus que la remontée relative du niveau de la mer, le facteur anthropique apparaît, à l'échelle historique, déterminant dans la mobilité des littoraux provençaux. Depuis 4000 ans, les principaux changements côtiers sont dûs davantage aux activités humaines, dans un contexte climatique favorable au déplacement des débris jusqu'au littoral, qu'aux variations des niveaux marin ou terrestre. Le colmatage par envasement et l'artificialisation des rives ont en effet largement compensé la remontée historique relative du niveau moyen de la mer. Trois conclusions de cette recherche doivent être finalement soulignées : - La transgression holocène semble perdurer jusque vers 1400-1200 B.P., c'est à dire au haut Moyen-Age. - Le part de l'Homme, dans l'histoire sédimentologique de la calanque du Lacydon, apparaît déterminante à la charnière Néolithique final-Age du Bronze (vers 4000 ans B.P. environ). - Plus que la remontée relative du niveau de la mer, le facteur anthropique apparaît, à l'échelle historique, déterminant dans la mobilité des littoraux provençaux.

La complexité du système climatique nécessite de recourir à une grande variété d'indicateurs pour reconstruire ses variations passées. A ce titre, les glaces polaires constituent un outil d'investigation privilégié compte tenu de la grande diversité d'informations qu'elles recèlent. Dans cette étude, nous nous intéressons plus particulièrement au forage antarctique côtier de DSS, sur le site du Law-Dome et aux indicateurs climatiques que constituent les teneurs isotopiques et la teneur en air de la glace. Le nombre d'analyses et la précision des mesures isotopiques requises pour l'étude d'un forage polaire demandent une adaptation et une mise en oeuvre spécifique des techniques classiques de spectrométrie de masse. Notre étude présente une technique nouvelle et originale d'injection des échantillons mise au point sur l'un des spectromètre de masse du laboratoire; elle a permis d'accroître sensiblement le rendement de l'appareil en conservant la précision expérimentale. Récemment de nouvelles études ont remis en cause l'interprétation quantitative classique des isotopes en termes de température. L'analyse de nouveaux échantillons de neige de surface sur la zone de l'Antarctique de l'Est nous permet de discuter la validité de la relation spatiale isotope/température et de proposer une estimation de l'erreur associée. L'utilisation de l'excès en deutérium et d'un modèle isotopique simple apportent une information supplémentaire sur l'origine des précipitations actuelles. Face aux interrogations sur l'impact des activités humaines sur le climat, il est essentiel de replacer les fluctuations récentes dans la cadre de la variabilité climatique naturelle. L'unique résolution temporelle offerte par le forage de DSS nous permet d'étudier en détail le climat des 4000 dernières années. L'analyse spectrale des enregistrements suggère l'existence de modes oscillatoires à rapprocher des phénomènes ENSO et/ou de l'onde circumpolaire antarctique. L'analyse de la teneur en air des échantillons de DSS nous apporte enfin une information sur les variations d'altitude probablement subies par le LawDome au cours de la dernière transition climatique.

De nombreux indicateurs climatiques et expériences de modélisation montrent l'influence des paramètres de l'orbite terrestre sur les variations passées des systèmes de mousson en Asie et en Afrique. En particulier, les moussons sont amplifiées au début de l'Holocène, période de maximum d'insolation au sommet de l'atmosphère pendant l'été boréal. Ce travail s'intéresse aux variations des systèmes de mousson du Sahel, d'Inde et d'Asie du sud-est au début de l'Holocène (9.5 ka BP) et à l'Holocène moyen (6 ka BP) à l'aide du modèle couplé IPSL-CM4. Il met en évidence l'effet de la précession des équinoxes et de l'influence de diverses rétroactions du climat sur la saisonnalité et les variations relatives de ces trois systèmes de mousson au cours de l'Holocène. Ainsi l'amplitude et la phase des mécanismes de réponse aux variations d'insolation diffèrent entre la mousson indienne et la mousson africaine. La thèse aborde aussi le possible rôle de téléconnections entre les systèmes de mousson et les moyennes latitudes. Des expériences de sensibilité à la calotte résiduelle au début de l'Holocène et à l'impact du flux d'eau douce lié à la fonte des calottes en Atlantique Nord montrent des réponses différentes des systèmes asiatiques et africains à ces forçages. Pour compléter ces expériences, la réponse des moussons à un flux d'eau douce en Atlantique Nord est comparée pour plusieurs périodes climatiquespassées (Eémien, dernier maximum glaciaire et Holocène), présente et future. Les résultats des simulations à l'Holocène et au dernier maximum glaciaire sont mis en regard d'enregistrements paléoclimatiques océaniques prélevés dans l'Océan Indien.