La protection de la grotte ornée de Cussac, inventée en 2000, se base en partie sur la compréhensionde ses relations avec le massif karstique et des conditions d’écoulement dans la zone non saturée deseaux liées à la cavité.Nous bénéficions à Cussac d’un accès à plusieurs écoulements provenant de différentes parties de laZone Non Saturée (ZNS) et d’une petite zone saturée ainsi que de la présence d’une grotte interceptantdes écoulements à l’intérieur du massif. Les paramètres aérologiques de la cavité dont la pressionpartielle de CO2 (pCO2) et la température ont fait l’objet d’un suivi depuis 2003 pour élaborer unmodèle simple de ses relations avec l’atmosphère extérieure et l’atmosphère de la ZNS.Une première partie de l’étude est consacrée à la caractérisation des écoulements par le suivihydrochimique et hydrodynamique depuis 2008. Elle aboutit à un schéma général du fonctionnementdu système karstique perché de Cussac.Au-delà de l’utilisation des outils classiques pour l’étude des aquifères karstiques nous avons souhaitéétudier les écoulements hydrologique et aérologique à travers l’une des spécificités du systèmekarstique : l’interdépendance des phases gazeuse, liquide et solide.Les échanges entre la roche, l’eau et la pCO2 de l’air de la ZNS ont été estimés à partir de l’utilisationdes équations d’équilibre calco-carboniques. Le schéma de fonctionnement est enrichi par une visionconceptuelle des conditions d’écoulement et une localisation dans les différentes parties du massif desprocessus de dissolution et évasion de CO2 et de dissolution et précipitation de carbonate.L’étude du delta13C apporte des précisions sur l’évolution de la pCO2 dans la ZNS et dansl’environnement particulier qu’est la cavité. La signature isotopique du CO2 de la ZNS est estimée àpartir des mesures de delta13C dans les eaux. Cela nécessite de prendre en compte les processusd’évolution du carbone minéral total dissout au cours des écoulements. / The protection of Cussac engraved cave, discovered in 2000, is based upon the comprehension of itsrelationship with the karstic system and flow conditions in the unsaturated zone (UZ) understanding.Cussac site gives access to several springs from different parts of the UZ and a small saturated area.The cave itself is accessible and allows interception of flow inside the karst environment. Aerologicparameters including CO2 partial pressure (pCO2) and temperature of the cave have been monitoredsince 2003 to build a simple model of its relations with external atmosphere air and UZ air.A first part of the work is dedicated to the characterisation of the flows by a monitoring since 2008 ofwater chemistry and dynamics. This part lead to a Cussac perched aquifer functioning general scheme.To complete these classical investigations we wished to define hydrologic and aerologic flows in karstaquifers using one of its specificity: interdependency of gaseous, liquid and solid phases.Exchanges between rock, water and pCO2 of the UZ are estimated using calco-carbonic equilibriumequations. Functioning scheme is enriched by a conceptual view of flow conditions and a localisationin the karst of the CO2 dissolution or evasion and carbonate dissolution or precipitation process.Precisions on pCO2 evolution in UZ and in the particular environment of the cave are given by d13C.Unsaturated Zone CO2 isotopic composition is estimated from d13C measurement in water. This needto take in account total dissolved inorganic carbon variations process.

Vestiges fragiles et longtemps mésestimés, les empreintes constituent une source précieuse d’informations concernant la fréquentation d’un site. Actuellement largement étudiées en contexte de plein air, elles le sont beaucoup moins en grotte, contexte dans lequel leur étude a connu son apogée entre les années 1970 et le début des années 2000. Ces dernières années, l’intérêt des préhistoriens pour l’ichnologie en milieu souterrain s’est de nouveau manifesté et s’est concrétisé par la reprise de l’étude des empreintes dans plusieurs grottes ornées. Notre étude s’inscrit dans cette dynamique et vise à contribuer à la recherche autour des empreintes à partir du registre karstique et à participer au renouvèlement de la discipline en Préhistoire. Notre intérêt s’est porté sur les empreintes des grottes de Fontanet (Ariège) et de Cussac (Dordogne), d’abord du point de vue de leur formation et de leur conservation au cours du temps, puis de leur contribution à la compréhension de l’appréhension du monde souterrain par l’Homme au Paléolithique.À travers des observations, inventaires, mesures in situ et un travail ex situ grâce aux outils d’imagerie tridimensionnelle, nous avons mené une étude morphologique et morphométrique des empreintes fossiles. La singularité des empreintes de pied de Cussac nous a, en outre, amené à développer une approche expérimentale afin d’appréhender les différents facteurs ayant pu influencer leur morphologie au moment de leur formation et après celle-ci (taphonomie, port de chaussant, autre ?). Ces expérimentations ont mis en évidence un impact du substrat et de sa remobilisation sur la morphologie générale et les dimensions de l'empreinte, ainsi que la préservation de détails comme les orteils. La réalisation d'empreintes à l'aide de chaussants expérimentaux a conduit de plus à envisager l'utilisation de ce type de protection dans la grotte. Notre approche à la fois pluri et interdisciplinaire permet d’affirmer l’unicité des grottes de Fontanet et de Cussac d’un point de vue ichnologique, archéologique et géomorphologique. Tandis qu’à Cussac, la présence humaine semble avoir été limitée (aller/s et retour/s) et avoir répondu à un objectif précis (réalisation des gravures et dépôts humains ?), à Fontanet, la fréquentation semble s’être inscrite dans la durée et a impliqué plusieurs catégories d’individus (présence de juvéniles) et des activités variées.Des comportements souterrains similaires et qui se retrouvent durant l’ensemble du Paléolithique sont aussi mis en évidence (exploration globale des cavités, etc.). Ces travaux se présentent alors comme une contribution essentielle aux discussions relatives à la fonction de ces deux cavités. / Tracks, which are among the most fragile and underestimated archaeological remains, represent a valuable source of information on site frequentation. In the past few years, they were widely studied in open air contexts. However, their analysis in caves, a context in which their study reached its peak between the 1970s and the early 2000s, is much less common. Recently, interest towards ichnology in subterranean environments re-emerged among prehistorians, and the study of tracks in several decorated caves was resumed. Our study is part of this dynamic and aims to contribute to research on tracks from the karst register and to participate in the renewal of the discipline in Prehistory. We study the footprints of the caves of Fontanet (Ariège) and Cussac (Dordogne), focusing firstly on their formation and conservation over time, and secondly on their contribution to the understanding of the subterranean environment appropriation by human in the Palaeolithic.Through observations, inventories, in situ measurements and ex situ work based on three-dimensional imaging tools, we conducted a morphological and morphometric study of fossil tracks. In addition, we have developed an experimental approach to understand the various factors that may have influenced the morphology of footprints at the time of their formation and since their formation. This multidisciplinary and interdisciplinary approach makes it possible to affirm the uniqueness of the Fontanet and Cussac caves from an ichnological, archaeological and geomorphological point of view and at the same time reveals similar behaviours that can be found throughout the Paleolithic period. The profile of individuals who have frequented these two cavities gradually takes shape. We propose several hypotheses concerning their behaviour and activities in this confined and naturally constraining space and contribute to the discussions relating to the function of these two cavities.