Les enjeux actuels de protection et d’aménagement des écosystèmes, notamment en forêt boréale, se heurtent à des incertitudes liées aux changements climatiques. En effet, les changements climatiques ont et vont avoir des conséquences appréciables sur la composition, la structure et le fonctionnement dynamique des écosystèmes boréaux. La dynamique de ces écosystèmes dépend aussi de perturbations telles que les feux, les épidémies d’insectes ou encore les chablis dont les régimes naturels (occurrence, surface, sévérité...) sont modifiés par les changements climatiques. À cela s’ajoutent les impacts directs et indirects des activités humaines qui ne cesseront d’augmenter et d’interférer avec le fonctionnement des écosystèmes. Dans ce contexte, il est donc difficile de savoir jusqu’à quel point les capacités de résistance et de résilience des écosystèmes seront altérées. De cette problématique émerge des préoccupations relatives à la préservation de l’intégrité des écosystèmes et à la pérennisation des usages que nous en avons. De nombreux efforts ont déjà été menés en réponse à ces interrogations par, entre autres, la création d’un aménagement écosystémique des forêts au Québec dont l’objectif est de réduire l’écart entre les forêts naturelles et les forêts aménagées. Il ne faut cependant pas négliger le fait que les écosystèmes sont des entités dynamiques qui possèdent des capacités de résistance et de résilience (adaptation) en réponse à des contraintes environnementales (climat, perturbations...). Ces interactions se manifestent depuis le retrait du dernier glacier qui recouvrait le Québec pendant la dernière ère glaciaire. Très rapidement les écosystèmes se sont différenciés et ont suivi leur propre dynamique jusqu’aux forêts que nous pouvons observer aujourd’hui. Pour préserver durablement ces écosystèmes il faut donc en comprendre l’état actuel et le fonctionnement écologique à long-terme posant ainsi la question des méthodes qui permettent de reconstruire cette histoire écologique. Ces méthodes peuvent être déployées suivant deux échelles : l’échelle spatiale et l’échelle temporelle, souvent considérées comme antagonistes. En effet, il est de coutume de remplacer l’échelle temporelle par l’échelle spatiale comme par exemple avec des inventaires extensifs de végétation qui donnent une image des écosystèmes contemporains. Au contraire, vouloir décrire la dynamique d’un écosystème sur le long terme s’effectue au détriment de l’échelle spatiale comme en paléoécologie. Plus la profondeur temporelle étudiée est importante, moins les données sont abondantes et plus les reconstructions doivent se baser sur des témoins indirects des variables d’intérêt (e.g. végétation, feux, etc..) dont la présence et l’abondance doivent être interprétées via des bio-indicateurs, notamment le pollen et les charbons. L’objectif de ce doctorat est de réconcilier les échelles, temporelle et spatiale, dans les études paléoécologiques et écologiques récentes avec pour territoire d’étude les écosystèmes forestiers boréaux du sous domaine de la pessière à mousses de l’Ouest du Québec (PMO). Dans un premier temps une étude de la diversité écosystémique actuellement présente et de son histoire pluri-millénaire permet d’appuyer la mise en place de cibles d’aménagement écosystémique à plus petite échelle. Les reconstructions holocènes de la végétation et des feux utilisées dans ce premier chapitre ont mis en évidence des difficultés dans l’analyse conjointe de plusieurs bio-indicateurs. Ces difficultés sont principalement liées au manque de connaissances du rôle des processus taphonomiques dans les enregistrements de bio-indicateurs retrouvés dans les archives sédimentaires. Les deux autres chapitres de ce doctorat ont permis de mieux comprendre ces liens qui existent entre les écosystèmes et certains des bio-indicateurs qu’ils génèrent. Il a ainsi été possible de développer des outils méthodologiques pour faciliter l’interprétation des bio-indicateurs. À terme, ces outils permettront de mieux comprendre les dynamiques à long-terme des écosystèmes forestiers boréaux de la PMO. / In the boreal forests, current objectives in terms of protection and management of ecosystems are facing uncertainties due to climate change. Indeed, ongoing and future climate change have and will have noticeable consequences on boreal ecosystems composition, structure and dynamic (Figure I.1). Ecosystem dynamic is also influenced by natural disturbances such as fire, insect outbreaks and windthrows for which regimes (occurrence, surface, severity...) will be modified by climate change. Moreover, direct and indirect impacts of human activities will keep on increasing and interfering with ecosystems functioning. Thus, knowing how the resistance and resilience of ecosystems will be affected is challenging. By the same token, protecting ecosystems integrity and sustaining the usages we have of them raise concerns. Many efforts have been put in place as an answer to these questions such as in Québec with the establishment of an ecosystem based management of forest which aims at reducing the gap between natural and managed forests. Nevertheless, one should not neglect that ecosystems are dynamic entities with resistance and resilience capacities (adaptation) in response to environmental constraints (climate, disturbances...). These interactions are occurring since the retreat of the glacier that was covering Québec during the last Ice Age. Quickly, ecosystems differentiated and followed their own path until reaching their current state. In order to protect the ecosystems we need to understand their current state and their long-term dynamic thus asking the question of the methods available to access ecological history of the ecosystems. Methods can be applied following spatial and temporal scales often considered as antagonistics (Figure I.2). Indeed, temporal scale is often replaced by spatial scale such as for extensive inventories. On the contrary, the description of long-term ecosystem dynamic can be done at the expense of spatial scale such as in paleoecology. The longer the temporal scale is, the less the data are abundant and the more reconstructions rely on indirect indicators of (e.g: fire, vegetation, ...) which presence and abundance must be described via proxies as pollen or charcoal (Figure I.2). The objective of this thesis is to reconcile the two scales, temporal scale and spatial scale, in paleoecological studies and contemporary ecological studies with the Quebec western spruce-feathermoss subdomain (PMO) as study area. First, the current ecosystem diversity and its pluri-millennial history have been studied and support the establishment of low scale ecosystemic management targets. The Holocene reconstructions of vegetation and fire from the first chapter highlighted the challenges of multi-proxy analyses. These difficulties are mostly due to the lack 13 of knowledge concerning the influence of taphonomic processes in the recording of bio-proxies in a sedimentary archive. The two other chapters composing this thesis helped to understand the links existing between the ecosystems and the bio-proxy signals they generate in order to develop methodological tools to facilitate their interpretation. Overall, these tools will allow us to better understand long-term dynamics of boreal forest ecosystems in the PMO.

La hausse actuelle du climat pousse les espèces d’arbres tempérés à migrer vers le nord. En vue de comprendre comment certaines espèces réagiront face à cette migration, nous pouvons porter notre regard vers les populations marginales. Les études paléoécologiques de ces populations – situées au-delà de l’aire de répartition continue de l’espèce – peuvent nous informer quant aux conditions écologiques nécessaires à leur migration. Ce mémoire analyse un peuplement d’érables à sucre (Acer saccharum Marsh.) situé à la limite nordique de la répartition de l’espèce, dans la forêt tempérée mixte québécoise. L’objectif de la recherche est d’identifier quand et sous quelles conditions écologiques A. saccharum s’est établi en situation marginale. À ces fins, cette étude propose l’analyse des fossiles extraits des sédiments lacustres d’un lac situé à proximité de l’érablière. Un modèle d’apprentissage-machine est entraîné à l’aide d’images de pollens et permet la classification des pollens extraits des sédiments lacustres – le premier de la sorte. Notre méthode proposée emploi un protocole d’extraction fossile accéléré et des réseaux de neurone convolutifs permettant de classifier les pollens des espèces les plus retrouvées dans les sédiments quaternaires du nord-est de l’Amérique. Bien qu’encore incapable de classifier précisément toutes les espèces présentes dans une telle séquence fossile, notre modèle est une preuve de concept envers l’automatisation de la paléo-palynologie. Les résultats produits par le modèle combinés à l’analyse des charbons fossiles permettent la reconstruction de la végétation et des feux des 10,000 dernières années. L’établissement régional d’A. saccharum est daté à 4,800 cal. BP, durant une période de refroidissement climatique et de feux fréquents mais de faible sévérité. Sa présence locale est prudemment établie à 1,200 cal. BP. Les résultats de ce mémoire soulignent le potentiel de la paléo-palynologie automatique ainsi que la complexité de l’écologie d’A. saccharum. / The current global climate warming is pushing temperate tree species to migrate northwards. To understand how certain species will undergo this migration, we can look at marginal populations. The paleoecological studies of such populations, located beyond the species’ core distribution range, can inform us of the conditions needed for a successful migration. This research thesis analyses a sugar maple (Acer saccharum Marsh.) stand located at the northern boundary of the species’ limit, in Québec’s mixed-temperate forest. The objective of this research is to identify when and under which ecological conditions did A. saccharum establish itself as the stand’s dominant species. To that end, this study analyses the fossil record found in a neighbouring lake’s organic sediments. A machine learning-powered model is trained using pollen images to classify the lacustrine sediment’s pollen record. The first of its kind, our proposed method employs an accelerated fossil pollen extraction protocol and convolutional neural networks and can classify the species most commonly found in Northeastern American Quaternary fossil records. Although not yet capable of accurately classifying a complete fossil pollen sequence, our model serves as a proof of concept towards automation in paleo-palynology. Using results generated by our model combined with the analysis of the fossil charcoal record, the past 10,000 years of vegetation and fire history is reconstructed. The regional establishment of A. saccharum is conservatively dated at 4,800 cal. BP, during a period of climate cooling and frequent, although non-severe, forest fires. Its local presence can only be attested to since 1,200 cal. BP. This thesis’ results highlight both the potential of automated paleo-palynology and the complexity of A. saccharum’s ecological requirements.

Afin de mieux appréhender l’ouverture actuelle de la forêt boréale au nord du Québec et d’identifier les facteurs qui en sont responsables, cette thèse a étudié la dynamique, la stabilité et la résilience des deux types d’écosystèmes forestiers en jeu dans la zone de transition, au cours du temps. Ces écosystèmes, les pessières à mousses, denses, et les pessières à lichens, beaucoup moins denses (dites « ouvertes »), partagent la même espèce ligneuse dominante (Picea mariana). La thèse s’est concentrée sur le développement d’outils géochimiques innovants en paléoécologie permettant de retracer la structure et la composition présentes et passées des écosystèmes terrestres, puis sur la reconstruction du régime des feux par analyses de charbons. Elle démontre dans un premier temps que les deux écosystèmes ont des sols aux propriétés physico-chimiques distinctes, et sont entretenus par les interactions sol-végétation-climat. Le deuxième volet montre que les enregistrements chimiques sont également différents dans les sédiments récents de lacs d’étude, selon s’ils sont entourés de pessières à mousses ou à lichens. Grâce aux proxys géochimiques calibrés, le troisième chapitre reconstruit l’histoire de la végétation et des feux au cours de l’Holocène. Il met en évidence une rupture majeure dans la structure des écosystèmes, observée vers 4500-4000 ans calibrés avant présent, et permet de conclure à une ouverture de la forêt boréale à cette période en raison d’une augmentation de la fréquence de feux. La stabilité précaire des états actuels est mise en perspective avec le contexte présent d’augmentation des feux dans la région et les mesures d’aménagement à adapter en conséquence. / In order to better figure out the ongoing transition of the boreal forest in northern Quebec and to identify the responsible factors, this thesis studied the dynamics, stability and resilience of the two forest ecosystems at stake, over time. These ecosystems, the closed-canopy dense moss forest and the open lichen woodland, share the same dominant tree species (black spruce, Picea mariana). The thesis focused on the development of innovative geochemical tools in palaeoecological studies that could track present and past terrestrial ecosystem structure and composition, and then focused on the reconstruction of past fire regimes through lacustrine charcoal analyses. A first step demonstrated that the soils of both ecosystems displayed distinct physical and chemical properties and are maintained by the feedback interactions in the soil-vegetation-climate system. The second step showed that modern sediments of study lakes recorded variations in their chemical composition depending on whether they were surrounded by moss forest or lichen woodland. Using the so calibrated geochemical proxies, the third chapter reconstructed the vegetation and fire histories during the Holocene. A major disruption in ecosystem structure was evidenced 4500-4000 years calibrated before present and led to the conclusion of a boreal forest opening at that time due to an increase in fire frequency. The precariousness of the present states stability is discussed in light with the current context of fire increase in the study region and suggests that forest management should be adapted consequently.

Comme tous les organismes marins, les ostracodes subissent un changement drastique au cours de l'extinction en masse de la fin du Permien. En Chine du Sud, le Permien supérieur affleure largement. Des études précédentes ont été conduites sur la taxonomie, la biostratigraphie et le paléoenvironnement des ostracodes néritiques du Permien supérieur. C'est ici la première étude sur les ostracodes profonds du Permien supérieur de Chine et la première dans le monde sur le Permien terminal. A ce jour, les seules données disponibles sur les ostracodes profonds du Permien proviennent du Permien inférieur d'Indonésie et du Permien moyen - Wuchiapingien d'Italie. Dans cette thèse, quatre coupes de séries profondes de Chine du Sud (Bassin du Hunan-Guizhou-Guangxi et Bassin du Yangste inférieur) sont étudiées en détail pour la taxonomie, le paléoenvironnement (paléobathymétrie et niveau de paléo-oxygénation) et les processus "d'extinction". La taxonomie des ostracodes est le travail de base. Une faune diversifiée est représentée par 43 genres et 128 espèces. Deux nouvelles espèces Bairdia dongpanensis et Spinomicrocheilinella anterocompressa ont été décrites. Un nouveau genre Denticupachydomella n.gen. et deux nouvelles espèces Pseudobythocypris guiqianensis n.sp. et Denticupachydomella spinosa n.sp. sont proposés. Beaucoup de spécimens ont une conservation médiocre et ne présentent pas suffisamment de caractères pour une identification précise. Les spécimens déterminés appartiennent aux Palaeocopida, Podocopida et Myodocopida. Les espèces typiquement Paléozoïque dominent la faune et sont accompagnées de quelques formes à affinité mésozoïque (i.e. Abrobairdia, Lobobairdia). 19 espèces ont été rattachées à du matériel précédemment décrit du Dévonien supérieur au Permien supérieur d'Amérique du Nord, d'Europe et d'Asie du Sud-Est. La faune étudiée a un taux d'endémisme de 85.2%. La paléobathymétrie est analysée à partir du modèle de Lethiers & Raymond (1991) qui utilise les proportions d'ostracodes psychrosphériques/Bairdiidea/autres espèces néritiques. 38 espèces sont considérées comme psychrosphériques. Elles appartiennent aux Bairdiidae épineux, Bythocytheridae, Tricorninidae, Berounellinidae, Rectonariidae, Pachydomellidae, Healdiidae, Quasillitidae, Polycopidae, Discoidella et deux espèces indetminées de podocopid. La coupe de Dongpan est la plus profonde et présente des variations de bathymétrie depuis la plate-forme externe jusqu'au milieu bathyal. Ces interprétations sont bien en adéquation avec les résultats d'autres analyses (radiolaires, sédimentologie, minéralogie et géochimie). Quelques événements locaux (courants de turbidité) peuvent perturber le signal. Pour l'évaluation de la teneur en oxygène, le modèle FF% (pourcentage d'ostracodes filtreurs) de Lethiers & Whatley (1994) est appliqué pour la première fois à des faunes profondes. Un seul horizon dans la coupe de Dongpan présente un niveau d'oxygénation proche de la dysoxie. En milieu néritique, un intervalle de transition, avec des faunes typiquement paléozoïques et des nouveaux venus mésozoïques a récemment été mis en évidence. Il semble que ce phénomène soit observable également en milieu profond. Il ne semble pas y avoir de phénomène de miniaturisation chez les ostracodes profonds à l'approche de la limite Permien-Trias. Dans la coupe groupée Liuqiao-Dongpan, deux horizons d'extinction sont mis en évidence. Le premier horizon correspond à la crise majeure chez les radiolaires, à la régression, à une activité volcanique intense et peut-être un niveau disoxique. Ces niveau d'extinction sont corrélés avec le GSSP de la limite Permien-Trias à Meishan. Il semblerait que les événements d'extinction soient plus précoces en milieu profond qu'en milieu néritique.

L'analyse stratigraphique de quatre carottes récoltées dans deux tourbières boréales de la région des basses terres de la Baie James, Québec, a été effectuée dans le but de colliger, interpréter et comparer les résultats des reconstitutions paléoécologiques et paléohydrologiques issues des divers marqueurs biotiques et abiotiques contenus dans des séquences tourbeuses d'un mètre de profondeur. Ce travail a permis la reconstitution des conditions hydroclimatiques passées et leur influence sur le taux d'accumulation de la tourbe au cours de l'Holocène récent (~ 3 000 dernières années). La quantification du taux d'accumulation à court et à long terme du carbone au sein de ces écosystèmes boréaux a également été réalisée. Les macrorestes végétaux, les thécamibes, le rapport carbone/azote, le taux d'humification et la densité sèche de la tourbe représentent les indicateurs retenus pour les analyses. La composition isotopique du carbone des sphaignes a également été étudiée à la surface de la tourbière ainsi que le long d'une des quatre séquences tourbeuses afin d'en évaluer le potentiel à titre d'indicateur paléohydrologique. Pour chaque carotte, l'analyse multi-proxy a permis, en plus de reconstituer l'histoire de la tourbière à l'échelle locale, d'évaluer les limites d'interprétation liées à chacun des indicateurs. À titre indicatif, il s'est avéré que l'analyse des thécamibes a difficilement favorisé la distinction entre les périodes humides et les périodes très humides. À l'échelle locale, la comparaison de reconstitutions multi-proxy issues de deux séquences tourbeuses provenant d'une même tourbière a permis de reconnaître le rôle des facteurs allogènes et autogènes sur les conditions d'accumulation de la tourbe. L'influence du régime hydrologique et du contexte géomorphologique propres à chacun des sites de carottage a effectivement été reconnue par certains des indicateurs employés. Pour sa part, la comparaison de l'évolution paléohydrologique des deux tourbières à l'Holocène récent s'est avérée être un défi vu l'interprétation des changements locaux qui est ressortie des résultats. En effet, les successions écologiques des profils tourbeux, principalement fondées sur les assemblages de macrorestes végétaux et de thécamibes, ont révélé des différences d'origine autogène, lesquelles ont complexifié la distinction de l'apport des conditions régionales dans la dynamique de l'accumulation de la tourbe. Deux périodes plus humides, soit une première vers 900 cal. BP et une seconde, vers 350 cal. BP, ont tout de même été identifiées dans l'ensemble des séquences et ont permis d'inférer une influence allogène sur l'accumulation de la tourbe. Dans ce travail, l'accent a été mis autant sur l'interprétation des reconstitutions paléoécologiques que sur l'analyse des forces et faiblesses des indicateurs utilisés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tourbières, Holocène, Québec, Changements climatiques, Paléoécologie.

Dans le secteur nord-est du bassin versant de La Grande Rivière (Québec subarctique, Canada), les tourbières structurées montrent les signes d'un ennoiement récent : expansion des mares et leur coalescence, mortalité des arbres et dégradation des lanières de végétation. Ces symptômes suggèrent l'occurrence d'un processus nommé « aqualyse », c'est-à-dire une détérioration physique du milieu par l'expansion des mares qui le composent, augmentant la surface aquatique et dégradant l'assise tourbeuse de l'écosystème. Quatre carottes de tourbe ont été récoltées dans les mares des tourbières de l'Aéroport (54°6'2"N, 72°30'59"W) et de l'Ours (54°2'56''N, 72°27'25"W), situées dans le secteur de Laforge-1. Dans le but d'étudier la relation potentielle entre le phénomène d'aqualyse et les fluctuations hydroclimatiques de l'Holocène, des analyses macrofossiles, de thécamoebiens (rhizopodes) et de perte au feu ont été réalisées sur les profils de tourbe. Trente-trois datations SMA au radiocarbone ont également été effectuées le long des quatre carottes étudiées afin d'élaborer la chronologie des événements hydrologiques. Les résultats démontrent que l'accumulation de la tourbe dans Aéroport et Ours a débuté respectivement vers 6700 et 6400 cal. BP alors que les deux sites amorçaient la transition d'un milieu aquatique à un écosystème tourbeux à la faveur de conditions climatiques sèches. Les zones topographiquement plus basses sont demeurées ennoyées et marécageuses plus longtemps et sont devenues terrestres (tourbière) vers 4600 et 5950 cal. BP dans les tourbières de l'Aéroport et de l'Ours respectivement. Les mares se sont développées à partir de dépressions humides qui se sont formées en réponse à des facteurs allogènes et autogènes vers 6000, 5000, 4000 et 2000 cal. BP pour les sites OursM4, OursM3, AeroM2 et AeroM4 respectivement. Par ailleurs, le manque d'indicateurs associés à l'occurrence de mares, la mauvaise préservation des sédiments et la possibilité de taux d' accumulation négatifs dans les mares ont limité la capacité des auteurs à détecter les phases d'aqualyse (développement de mares) au sein des profils de tourbe. Les résultats suggèrent que les mares OursM4, OursM3, AeroM2 et AeroM4 se sont développées à des âges maximaux de 4220, 4000, 3420 et 1480 cal. BP respectivement. La mise en place des mares s'est donc effectuée à la faveur d'une hausse générale des conditions d'humidité depuis l'épisode néoglaciaire il y a environ 4000 ans. L'initiation isolée de la mare AeroM4 suggère cependant que des processus autogènes peuvent suffire à déclencher le développement de mares. Les symptômes récents de dégradation du drainage observés à la surface des tourbières de l'Aéroport et de l'Ours, sont probablement le résultat d'une intensification récente du phénomène d'aqualyse à travers une expansion des mares. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tourbières, mares, paléoécologie, thécamoebiens, macrofossiles végétaux.

Les tourbières nordiques accumulent du carbone (C) puisque dans ces milieux, la production de la matière organique excède sa décomposition, ce qui a résulté en un important réservoir de C représentant environ 30% du C présent dans les sols terrestres à l'échelle de la planète. Puisque l'accumulation du C durant l'Holocène a influencé le climat global, les projections des changements climatiques devraient tenir compte de cette dynamique du C dans ces écosystèmes. Des variations de l'accumulation du C sont généralement liées à une combinaison de facteurs géomorphologiques (topographie du bassin), climatiques, des processus écologiques autogènes et des évènements ponctuels de perturbation. À part les feux, qui représentent une émission directe de C vers l'atmosphère, des facteurs internes et externes influencent la dynamique du C dans les tourbières. Les variations hydrologiques constituent un facteur déterminant en ce qui a trait aux assemblages végétaux. De plus, la végétation influence l'hydrologie par les processus de transpiration et d'isolation de la tourbe. L'objectif principal de la thèse était de quantifier les stocks de C ainsi que les taux d'accumulation pour trois tourbières boréales situées dans le nord du Québec. Nous avons de plus estimé l'influence des changements de la végétation, de l'hydrologie et de l'intensité et de la fréquence des feux de tourbière sur les taux d'accumulation du C, en tenant compte du contexte climatique holocène du nord du Québec. Afin de quantifier le volume de tourbe de chaque tourbière, les profondeurs ont été mesurées par sondage manuel ainsi que par un géoradar (GPR). La stratigraphie de plusieurs carottes échantillonnées dans chaque tourbière a été analysée. L'interpolation spatiale des taux d'accumulation du C a permis une reconstitution de chaque écosystème. Les changements de la végétation et de la nappe phréatique durant l'Holocène ont été reconstruits à l'aide d'analyses de macrorestes végétaux et de thécamoebiens. Les régimes de feu ont été reconstruits à partir du dénombrement de charbons de bois macroscopiques. Les variations temporelles des assemblages végétaux, de la nappe phréatique et de l'intensité et de la fréquence des feux ont été comparées aux fluctuations de l'accumulation du C. Les trois tourbières étudiées ont accumulé du C à un taux moyen de 16,2 g m*-2 an*-1 depuis l'âge maximum de 7510 cal BP, ce qui équivaut à une masse moyenne de C de 91 kg m*-2 et un réservoir total de C de 608 x 10*6 kg. Au début de leur développement, l'expansion latérale des tourbières a été rapide, tandis que l'accumulation du C à l'échelle de l'écosystème a culminé entre 5250 et 3500 cal BP. Malgré le fait que les taux d'accumulation verticale aient été généralement élevés dès le début du développement des tourbières, la topographie des bassins dans lesquels se sont développés ces écosystèmes a limité l'accumulation générale de la tourbe. Les résultats montrent que dans l'ensemble, les assemblages dominants de végétation ont varié dans le temps ainsi qu'entre chaque tourbière. Les périodes où les taux d'accumulation ont été élevés dans les tourbières de LLC et STE étaient dominées par une végétation de Sphagnum section Acutifolia, ainsi que par des nappes phréatiques intermédiaires entre 10-15 cm en dessous de la surface. Le ralentissement de l'accumulation du C durant l'Holocène récent a été associé aux fluctuations importantes de la nappe phréatique ainsi qu'à une diminution des sphaignes de la section Acutifolia. En effet, la présence de ces sphaignes limite les taux de décomposition en maintenant des conditions froides, acides, humides et faibles en nutriments, favorisant l'accumulation du C dans ces tourbières. En général, les tourbières MOS et STE montrent une moins grande présence de sphaignes dans leurs sections centrales, probablement dû au contexte physiographique local des bassins dans lesquelles elles se sont développées en maintenant des conditions minérotrophes jusqu'à 5450 et 4410 cal BP, respectivement. Les analyses de macrocharbons contenus dans la tourbe ont permis d'identifier des intervalles moyens de feu de 883 ans durant l'Holocène, même si d'importantes variations spatiales et temporelles ont été reconstituées. La fréquence des feux et la production de charbons a augmenté après 2000 cal BP. Néanmoins, les analyses de régression montrent que les feux n'ont pas été un facteur déterminant dans l'accumulation du C. De plus, les changements du régime des feux de l'Holocène récent semblent avoir été indépendants des changements dans la végétation locale. Le refroidissement néoglaciaire de ~3000 cal BP pourrait bien avoir été le facteur principal ayant engendré ces changements environnementaux. Ce refroidissement climatique a probablement affecté de façon négative les taux d'accumulation du C. De plus, les périodes synchrones de nappe phréatique basse durant l'Holocène récent ont probablement été une des principales causes du changement de la végétation, dominée alors par des espèces ligneuses aux dépens des sphaignes, une tendance observée notamment à LLC. Afin d'obtenir un portrait précis de l'accumulation à long terme du C, les reconstructions futures devraient tenir compte des variations de l'expansion latérale des tourbières, puisque les masses de C et les taux de l'accumulation issus de carottes centrales surestiment les taux à l'échelle de l'écosystème. Les changements climatiques futurs pourraient impliquer des augmentations à la fois de la nappe phréatique et des températures, ce qui aurait probablement un effet positif sur la croissance des sphaignes, et donc sur l'accumulation du C dans les tourbières de la région. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : tourbière, carbone, Holocène, feu, paléoécologie

Plusieurs gisements à vertébrés du Cénomanien des Charentes, pour la plupart inédits, ont été étudiés d'un point de vue systématique et taphonomique. Au total, plus de 18000 restes ont pu être identifiés, avec près de 80 taxons répartis sur une quinzaine de niveaux de faciès variés. Les assemblages les plus riches, concentrés dans la partie inférieure de l'étage, sont constitués de microrestes présentant une grande diversité taxonomique (poissons, amphibiens, reptiles, mammifères) et écologique. Bien que largement dominés par les sélaciens (trois nouveaux genres et quatre nouvelles espèces sont décrits), ces assemblages contiennent de nombreux restes de tétrapodes continentaux. Certains groupes, comme les mammifères, sont signalés pour la première fois dans le Cénomanien européen.<br />L'analyse taphonomique des différents niveaux a permis de définir plusieurs catégories d'assemblages, variant notamment par la taille (millimétrique ou centimétrique) et le degré d'abrasion de leurs éléments. Dans un contexte globalement transgressif, les modalités de formation de ces gisements paraliques sont discutées (rôle de la condensation), tout comme l'évolution paléoécologique des faunes au cours du Cénomanien (extinctions locales et remplacements fauniques). L'association dans les Charentes de taxons d'affinités laurasiatiques (ex : Solemydidae, Troodontidae, Nodosauridae) et gondwaniennes (ex : Distobatidae, Ziphosuchia, Carcharodontosauridae) constitue une particularité biogéographique, s'expliquant à la fois par des phénomènes de vicariance et de dispersion. La possibilité d'échanges fauniques trans-téthysiens au Cénomanien inférieur semble ainsi attestée. Les vertébrés du Cénomanien présentent un mélange de formes relictes et précurseurs, illustrant les changements s'opérant entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur.<br /> Par ailleurs, la faune de sélaciens du Campanien stratotypique, comprenant 20 espèces (dont deux nouvelles), est décrite en détail pour la première fois. Cela complète l'étude portée sur les vertébrés du Crétacé supérieur nord-aquitain et permet d'établir des comparaisons avec les autres faunes connues pour cet étage.

Ce travail comporte quatre grandes parties 1 - une partie intitulée "les Marnes bleues nummulitiques : stratigraphie et sédimentologie" où je traiterai pour l'essentiel d'observations de terrain. 2 - une description de la macrofaune récoltée comprenant une étude systématique et une analyse biométrique de quelques espèces. 3 -une étude taphonomique des gisements permettra de situer la faune dans son contexte stratigraphique et sédimentologique. 4 - une partie intitulée "Paléoécologie" ou je tenterai une reconstitution du milieu de vie des organismes étudiés, en m'appuyant sur les données de terrain et les renseignements autécologiques concernant les formes affines actuelles.

Un profil pollinique provenant d'un lac possédant des sédiments laminés (varves), le lac Brûlé (45°43'09" N, 75°26'32"O 270m), a servi à étudier l'histoire de la végétation et du climat dans l'Outaouais au cours de l'Holocène tardif. Au cours des 1400 dernières années, la végétation de l'Outaouais a été dominée par des espèces arboréennes telles que Tsuga, Fagus, Betula, Acer, Pinus et Picea. Des modifications majeures s'opèrent dans les spectres polliniques vers 1375 AD. Les analyses des micro-charbons et les évidences d'une succession écologique secondaire indiquent que ces changements sont attribuables à un incendie forestier. Une diminution abrupte de l’influx pollinique entre 1600 et 1700 AD suggère qu’une dégradation du climat sous un certain seuil a entraîné une réponse rapide du milieu forestier. Les changements observés lors du Petit-Âge glaciaire suggèrent que les variations climatiques de courte durée affectent la production pollinique et que ces changements sont enregistrés par les diagrammes polliniques à haute résolution temporelle.