L'analyse pollinique a été appliquée à six coupes (Santa Lucia, Montalbano Jonico, Site ODP 976, Tsampika et Shamb) réparties sur un transect de 4.000 km de la région ouest-méditerranéenne au Petit Caucase. Elles ont enregistré des modifications identiques de la végétation sur toute la Méditerranée témoignant des cyclicités climatiques du Pléistocène inférieur-moyen (1,600-0,700 Ma), malgré l'existence d'un gradient longitudinal. Les taxons thermophiles ont subi un accroissement de l'aridité et des extrêmes climatiques plus prononcés dans cet intervalle.<br /> Les cycles climatiques forcés par l'obliquité se répercutent sous la forme de successions de végétation à long terme. La même dynamique de végétation existait à court et à plus long terme. Elle était forcée par la précession et son modulateur, l'excentricité. L'influence de ces paramètres se superpose, il n'y a pas de relais de l'obliquité par l'excentricité en Méditerranée durant la transition du Pléistocène inférieur-moyen.

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.

L’étude de l’impact des changements climatiques passés sur le domaine continental permet de comprendre les mécanismes, les vitesses et le calendrier des réponses des écosystèmes aux perturbations.La Transition Eocène-Oligocène (TEO) de la limite Eocène-Oligocène (EOb) se prête bien à ce type d’étude car elle enregistre la dernière transition climatique entre le mode greenhouse et le mode icehouse en passant par un intervalle mal compris : le doubthouse. Cette transition climatique a été étudiée sur un enregistrement lacustre riche en Matière Organique. Le modèle d’âge est construit par cyclostratigraphie,les évolutions de la végétation par des biomarqueurs moléculaires, et le climat local (température ethydrologie) par des proxies moléculaires et isotopiques. Les évolutions du climat mettent en évidence un refroidissement et une aridification marqués, en réponse au refroidissement EO. La végétation ne montre pas ce changement brutal, mais des changements rythmiques et marqués, en phase avec l’excentricité,durant un intervalle qui commence 1750 ka avant l’EOb et qui se termine 300 ka après. Cet intervalle qualifié d’Intervalle de Transition Environnementale (ITE), plus chaud et plus humide, coïncide avec le doubthouse. La mise en place de cet ITE correspond à un enregistrement distinct des paramètres orbitaux.Une meilleure expression des cycles solaires dans les sédiments résulte de la mise en place ou du renforcement des couplages océan-atmosphère, en relation avec l’installation de la calotte antarctique. Au total, ce travail résout en partie les incertitudes qui régnaient jusqu’alors sur le doubthouse. / The study of past climate changes on the terrestrial realm provides clues to understand the mechanisms,chronology, and timing of ecosystems response to climate disturbances. The Eocene-Oligocene Transition(EOT) of the Eocene-Oligocene boundary (EOb) is well suited for this type of study because it records the last climatic transition between the greenhouse and icehouse modes via a misunderstood interval: thedoubthouse period. This climatic transition was studied through the analysis of organic-rich lacustrine sediments. After an astro-calibrated age model was set up, we reconstructed the evolution of vegetation by using molecular biomarkers specific of plant groups and of local climate (temperature and hydrological conditions) by using molecular and isotopic proxies. The climate record exhibits a marked cooling and drying at the EOT. The evolution of vegetation did not show any abrupt change but exhibited pronounced and rhythmic changes in phase with excentricity during an interval that started 1750 ka before the EOb and lasted until 300 ka after. This interval named Environmental Transition Interval (ETI) was warmer and wetter, and coincides with the doubthouse period. The start of the ETI is concomitant with changes in the recording of orbital parameters. The good expression of solar cycles in the sediments from that period attests to the setting or strengthening of ocean-atmosphere couplings linked to the establishment of the Antarctic icesheet. This work partly solves the uncertainties that prevailed on the doubthouse period.

Les alternances calcaire-marne d'âge crétacé inférieur des sites océaniques DSDP 534 (Atlantique CentraI) et 535 (golfe du Mexique) et du bassin vocontien (Sud-Est de la France), représentant de beaux exemples de cycles de productivité du carbonate de calcium, ont été choisies comme cadre d'étude pour démontrer: - le lien entre les variations cycliques de la teneur en CaC03 et les paramètres orbitaux (Crétacé inférieur vocontien) ; - le lien entre les variations relatives des" flux de matière" et les fluctuations du niveau marin relatif (Crétacé inférieur des sites DSDP et du bassin vocontien). Pour mener à bien ce travail, deux techniques d'étude: l'analyse spectrale et le traitement d'images, ont été utilisées. L'analyse spectrale des fluctuations de la teneur en CaC03 pour l'intervalle Berriasien-Barrémien de la série d'Angles-Vergons (bassin vocontien) a permis de mettre en évidence : la présence de cycles carbonatés significatifs dont les périodicités sont situées en majorité dans la bande de fréquence de Milankovitch ; le signal Ie plus clairement enregistré est le cycle de l'obliquité; une caractérisation du passage des alternances à dominante calcaire aux alternances à dominante marneuse par, une augmentation du taux de sédimentation et un changement dans l'enregistrement du signal astronomique apparent: le signal de la précession est prépondérant dans les formations à dominante calcaire alors que celui de l'obliquité ressort le plus nettement dans les formations à dominante marneuse. L'analyse d'images, appliquée aux photographies en noir et blanc de sédiments carottés alternants et montrant une bonne différenciation lithologique, comme ceux des sites DSDP 534 et 535, est une méthode rapide permettant d'exprimer les flux linéaires ct leurs variations relatives avec une résolution temporelle de 300 000 à 500 000 ans (temps moyen de dépôt d'une carotte DSDP). Cette méthode n'est par contre pas applicable aux sédiments de la série vocontienne à l'affleurement. L'étude comparée des variations relatives des flux linéaires de matière dans les sites océaniques ne permet pas d'isoler un signal eustatique global continu mais est à même de faciliter la lecture de messages variés (eustatisme, climat, tectonique) enregistrés par les dépôts profonds dans les différents sites.