Les variations temporelles et la provenance des aérosols minéraux continentaux (poussières) dans l'Antarctique de l'Est au cours de la fin du Quaternaire et en particulier pendant la dernière transition climatique ont été étudies au cours de cette thèse. Quatre carottes de glace profondes prélevées respectivement à Dome C (75° 06'S, 123° 21'E), dans le cadre du projet Européen EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica), à Dome B (77° 05' S, 94° 55' E), à Vostok (78° S, 106° E) et à Komsomolskaia (74° 05' S, 97° 29' E) ont été analysées. L'origine géographique des poussières dans les périodes glaciaires et interglaciaires a été précisée grâce à la signature isotopique des poussières (87Sr/86Sr versus 143Nd/144Nd) et à la comparaison avec des sédiments éoliens spécifiquement prélevés dans les régions potentielles d'origine des aérosols de l'hémisphère austral. L'analyse à haute résolution temporelle des paramètres de concentration et de distribution en taille des aérosols minéraux a permis d'obtenir d'importantes informations sur la circulation atmosphérique aux hautes latitudes de l'hémisphère Sud, ainsi que sur les conditions environnementales aux sources et sur le cycle hydrologique dans l'atmosphère. Les plaines sud-américaines des Pampas et la Patagonie apparaissent comme étant les sources dominantes sur tout le Plateau Antarctique au cours des périodes glaciaires; par contre, on suspecte une contribution additionnelle d'une autre source durant les interglaciaires. Le flux de poussières en Antarctique de l'Est au cours du Pléistocène et de l'Holocène est remarquablement homogène parmi les sites; par contre, des différences significatives caractérisent la granulométrie des particules, qui est un paramètre lié au transport. La réorganisation de la circulation atmosphérique dans les régions polaires et circumpolaires qui a eu lieu pendant la dernière transition climatique a influencé le transport des poussières, et a généré des variations asynchrones, voire des tendances opposés d'un secteur à l'autre du Plateau. L'Holocène et la dernière déglaciation sont caractérisés dans toutes les carottes analysées par des variations périodiques du transport à l'échelle millénaire et multi-séculaire. Les fréquences des oscillations sont les mêmes d'un site à l'autre mais la phase est différente. La rythmicité des advections des poussières sur le Plateau Antarctique semble suggérer la propagation circumpolaire d'anomalies dans les système s océan-glace de mer-atmosphère à des échelles temporelles millénaires et multi-séculaires.

Cette thèse vise à retracer l'histoire de la végétation du petit massif granitique du Morvan, en relation avec les forçages climatiques et l'impact des activités humaines. L'étude se base sur une dizaine de séquences tourbeuses sur lesquelles, en plus des grains de pollen et spores, les microfossiles non-polliniques présents dans les palynofaciès ont été analysés. Les données se sont révélées très partielles concernant les dynamiques de végétation de la période tardiglaciaire, mais ont éclairé l'histoire locale des reconquêtes forestières holocènes. Elles ont aussi permis de mettre en évidence certaines spécificités, comme la part toujours très réduite des résineux dans la forêt morvandelle avant leur introduction massive au milieu du XXe siècle. Afin de documenter au mieux l'histoire de l'occupation humaine à l'échelle du massif, une attention particulière a été portée à la détermination et la caractérisation des phases d'anthropisation ; ce travail a aussi bénéficié, pour certains sites, de l'apport d'autres proxies (micro-charbons, sédimentologie, géochimie isotopique pour tracer les paléopollutions atmosphériques). Ces analyses ont renouvelé l'histoire de l'occupation de cette zone de moyenne montagne, tout d'abord en révélant une présence humaine pour des périodes très mal connues, comme le Néolithique ancien (5000-4500 cal BC), le premier âge du Fer (800-450 cal BC), le haut Moyen Âge (dès les Ve-VIe siècles). Les données paléoécologiques ont également apporté un éclairage nouveau sur des périodes mieux documentées par les sources archéologiques et historiques. Elles ont notamment illustré le rôle attractif des ressources minières au moins dès la fin du Bronze ancien (vers 1650 cal BC), ainsi qu'à l'époque de la prospérité de l'oppidum éduen de Bibracte sur le Mont-Beuvray (IIe-Ier siècles cal BC).

Le plateau basaltique du Devès, situé dans la région du Velay, au sud du Massif Central oriental français, compte une dizaine de tourbières dont le contexte hydro-géomorphologique est original. Quatre d'entre elles ont été étudié dans ce travail : une vaste tourbière basse de maar, ainsi que trois petites tourbières basses de bassins. Les objectifs assignés à ce travail de recherche sont triples : - approfondir les connaissances écogéographiques sur les tourbières du domaine volcanique du Devès afin d'obtenir un évaluation générale de leur état de santé. - déterminer les impacts des interventions humaines sur ces sites afin de guider les opérations de gestion conservatoire actuelles et d'orienter les projets de restauration en cours. - acquérir des données paléoenvironnementales, afin d'appréhender les multiples changements qui ont rythmé l'histoire de ces tourbières et de leur environnement physique et humain ; se servir de ces données pour tenter de prévoir leur évolution à moyen terme. Au final, cette étude a permis de mieux comprendre le fonctionnement et la dynamique récente d'une tourbière de maar. Nous avons ainsi fait apparaître des dysfonctionnements sur le cas de la tourbière de Ribains et proposé une réflexion sur la gestion de ce site. Nous avons étudié les cas particuliers de trois tourbières basses du Nord Devès, inscrites dans des dépressions circulaires fermées. Ces tourbières, au contexte hydro géomorphologique original, ont révélé un fonctionnement et une dynamique très similaires. D'un point de vue paléo-environnemental nous avons dégagé dans le Devès deux périodes de mise en place des tourbières. Une première entre le Bølling et le début du Préboréal et une seconde à la charnière du Boréal et de l'Atlantique. Ces résultats renforcent les observations déjà faites dans le Massif Central oriental granitique.

La variabilité de l'intensité du flux d'eaux atlantiques et de la nature des masses d'eau de surface le long des marges occidentales de la Norvège, de la mer de Barents et du Svalbard a été reconstituée sur la base des assemblages de coccolithes et dinokystes présents dans cinq carottes sédimentaires marines représentatives de l'Holocène terminal. Les résultats sont présentés sous la forme de reconstructions qualitatives et quantitatives (fonctions de transfert MAT) à haute résolution temporelle (échelle décennale à sub-séculaire). Un travail visantà valider les traceurs micropaléontologiques utilisés a été réalisé en parallèle à l'objectif principal, et s'est en particulier nourri de la collecte et de l'examen de populations vivantes distribuées le long de plusieurs transectszonaux en mer de Norvège, mer d'Islande et à travers le détroit de Fram.Nos résultats indiquent que la partie orientale des mers Nordiques (66 à 77°N) a été sujette à une tendance globale à l'augmentation du flux d'eaux atlantiques (AW) au cours des derniers 3000 ans. La dynamique récente de ce flux méridien est supposée répondre à la modulation long-terme de la force et de la localisation de la ceinture des vents d'ouest qui est essentiellement pilotée par l'Oscillation Nord Atlantique. Ce même mécanisme atmosphérique réconcilie le déplacement zonal et contradictoire du front arctique entre le domaine ouest-norvégien, et les façades occidentales de la mer de Barents et du détroit de Fram. La variabilité rapide du flux d'AW reproduit la succession des phases climatiques historiques classiques chaudes (Période Chaude Romaine, Période Chaude Médiévale, Période Moderne : flux accentué d'AW) et froides (Période Sombre, Petit Age Glaciaire : flux réduit d'AW) des derniers 2500 ans. Un événènement rapide de renforcement du flux d'AW en mers Nordiques a été identifié pendant le Petit Age Glaciaire entre 330 et 410 ans BP (cal.). Nos résultats indiquent que les variations d'intensité du flux d'AW vers l'Océan Arctique ont eu un impact majeur sur la distribution de la glace de mer arctique au cours du dernier millier d'années, les variations reconstruites de l'extension du couvert de glace à l'echelle de l'océan arctique étant parfaitement corrélées (échelle subséculaire) avec nos reconstructions qualitatives de la dynamique de l'AW au large du Svalbard et de la mer de Barents. La diminution importante de l'extension de la banquise durant le 20ème siècle est synchrone d'un flux record d'AW à travers le détroit de Fram, flux qui, d'après nos données, est sans précédent pour les derniers 3000 ans.

Dans le contexte du réchauffement climatique, les enregistrements paléoclimatiques à différentes échelles temporelles et spatiales apparaissent essentiels pour comprendre les mécanismes du climat. La Patagonie Chilienne (41°S à 56°S) parcourue du Nord au Sud par les Andes représente une contrainte topographique majeure sur les circulations atmosphériques et océaniques. Cette région est la seule qui intercepte la totalité de la ceinture des vents d'ouest austraux et constitue donc une zone clé pour étudier les changements paléoenvironnementaux et comprendre les mécanismes océan-atmosphère et leurs interactions aux moyennes et hautes latitudes de l'hémisphère sud. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont : (1) de tester l'analyse pollinique dans les sédiments marins de cette région, (2) d'étudier les modifications des paléoenvironnements continentaux au cours des 20 000 dernières années à partir de deux carottes océaniques de la campagne "PACHIDERME" (MD07-3088 et MD07-3104) et (3) de déterminer leurs liens avec l'activité des vents d'ouest et avec l'influence de ces vents dans l'hémisphère sud et donc sur le climat à l'échelle globale. Les analyses polliniques dans les sédiments marins de surface à l'intérieur et à l'extérieur des fjords de la Patagonie reflètent fidèlement la végétation actuelle développée sur le continent le plus proche, ce qui prouve la validité de la palynologie marine dans cette région. Au niveau de la péninsule de Taitao (46°S), l'expansion des forêts nord patagoniennes après 17.6 ka marque le début de la déglaciation. Cette dernière est interrompue par un évènement froid et humide, l'Antarctic Cold Reversal (ACR) qui s'exprime ici par le développement des tourbières de Magellan et est lié à l'intensification des vents d'ouest. Le développement de taxons héliophiles à ~11 ka illustre le début de l'Holocène sous des conditions plus chaudes et plus sèches qui sont également enregistrées autour du Fjord de Reloncavi (41°S). Ces conditions persistent jusqu'à ~8-7 ka, puis les changements de végétation aux cours de l'Holocène montrent une variabilité climatique plus importante évoluant vers un climat plus froid et plus humide qui se renforce au nord de la Patagonie après ~6-5 ka puis pendant l'Holocène supérieur. La comparaison de nos résultats avec les données paléoclimatiques de la région souligne les déplacements de la ceinture des vents d'ouest. Après une descente rapide vers le sud au début de la déglaciation, cette ceinture des vents d'ouest remonte vers le nord pendant l'ACR avant de redescendre à nouveau vers le sud à l'Holocène proche de sa position actuelle. Ce phénomène appuie l'hypothèse d'un lien entre les variations du CO2 atmosphérique et la ceinture des vents d'ouest jusqu'au début de l'Holocène. A partir de l'Holocène moyen et supérieur, la ceinture des vents d'ouest s'élargit avec un léger retour vers le nord probablement lié à la mise en place d'El Niño au niveau de l'océan Pacifique tropical.

Les glaciers de montagne sont l'un des meilleurs indicateurs des changements climatiques du fait de leur réponse rapide à de faibles variations des paramètres de forçage et de leur large distribution sur la planète. Les chronologies glaciaires représentent de ce fait des enregistrements de référence parmi les reconstitutions paléo-environnementales. Dans le contexte actuel de réchauffement et de retrait glaciaire accéléré, le développement de telles chronologies est nécessaire afin de mettre en perspective ces changements rapides et de grande ampleur avec ceux du Quaternaire récent. Si les fluctuations glaciaires holocènes sont relativement bien contraintes dans les Alpes centrales et orientales, les données sont en revanche extrêmement fragmentaires dans les Alpes occidentales avant la seconde moitié du Petit Age Glaciaire ss (1570-1850 AD). Pour pallier ce manque, nous avons conduit une étude sur plusieurs sites répartis dans trois massifs des Alpes françaises (Mont Blanc, Belledonne, Ecrins), en mettant en œuvre une approche multi-proxies basée sur plusieurs méthodes de datation (dendrochronologie, datation cosmogéniques 10Be, lichénométrie, datations radiocarbone) - dont certaines utilisées pour la première fois à cette échelle spatiale et temporelle. Tandis que les potentialités de chacune de ces méthodes sont discutées, notre étude a permis de proposer une chronologie des variations glaciaires couvrant la période holocène, dont les résultats sont comparés à d'autres enregistrements paléoclimatiques régionaux à haute résolution. Les résultats révèlent un schéma des fluctuations glaciaires holocènes comparable à celui généralement admis dans le reste des Alpes, avec la mise en évidence de récurrences glaciaires importantes au début de l'Holocène, antérieures à 9.3 ka, et la datation du début de la période du Néoglaciaire dès 4.2 ka. Une contrainte précise des différents stades de la seconde moitié de l'Holocène a pu être obtenue sur le site de la Mer de Glace grâce à l'approche dendroglaciologique sur bois subfossiles (Pinus cembra). Ce site apparaît d'ores et déjà comme l'un des plus importants pour l'étude de cette période puisque la chronologie établie couvre les 4000 dernières années et représente le quatrième enregistrement de cette précision à être développé dans les Alpes. Les datations obtenues indiquent en outre un synchronisme marqué des maxima glaciaires à l'échelle régionale, ce qui suggère une similarité des forçages sur la frange occidentale des Alpes. Les différences observées avec les chronologies du reste de la chaine s'expliqueraient principalement par les caractéristiques des glaciers étudiés, en particulier leur temps de réponse différent.

Les industries lithiques de l’Holocène moyen, entre 8.000 et 4.000 BP dans le centre et le nord-est du Brésil ont souvent été décrites non pas en fonction des caractères présents mais de ceux absents : absence de lesma (pièce façonnée unifacialement), absence de céramique. Les traits techniques spécifiques à la période sont difficiles à cerner à cause de la diversité des artefacts. Décrites comme peu élaborées ou simples, ces industries interrogent pourtant par leurs caractères extrêmement différents de ceux de la période antérieure. Des hypothèses liées à des facteurs externes ont été évoquées pour expliquer de tels changements dans la culture matérielle : changement climatique avec une forte modification de l’environnement, remplacement de la population par une nouvelle vague de peuplement. Toutefois, il est difficile d’évaluer les modalités de cette rupture tant les analyses sur des assemblages de la période sont peu nombreux. Nous proposons dans ce travail de caractériser les systèmes techniques de l’Holocène moyen et par ce biais aborder le phénomène de rupture technique avec le technocomplexe Itaparica. Deux assemblages lithiques de l’Holocène moyen ont été étudiés selon une approche techno-fonctionnelle : la Toca Nova do Inharé dans la Serra da Capivara (Piauí) et le site Cajueiro (BA-RC-19) au nord-est du plateau central (Bahia).Les résultats obtenus mettent en évidence l’existence de caractères partagés et de variabilités importantes. L’organisation des différentes parties fonctionnelles des outils, structurée par la présence récurrente de pans abrupts, constitue un caractère commun fort. Les supports d’outils sont en revanche très variables selon les sites, expliquant cette impression d’absence d’outils clairement définis déjà soulignée.La confrontation de nos résultats aux données disponibles dans la littérature nous a permis d’affirmer ces caractères comme une spécificité des industries de l’Holocène moyen et de confirmer également l’existence d’une rupture technique importante avec le technocomplexe Itaparica. / During middle Holocene, between 8000 and 4000 BP, central and northern Brazil lithic industries were often described in terms of lacks more than tangible characteristics: lacks of “lesma” (unifacial shaping tool), lacks of ceramics. Specific technical features linked to that period are not easy to pinpoint because of a high level of artifacts diversity. Described as somewhat elaborate or simple, the specific nature of these industries highlights differences between this period and the previous one. To explain such a change in material culture, external factor hypothesis were proposed: huge environment modification due to climate change, new population that replaces another one. However, it is uneasy to evaluate break modalities regarding few studies on these period assemblages.Our work proposes to characterize the technical systems for the middle Holocene, and, by this way, to broach the technical break phenomenon using Itaparica techno-complex. Two middle Holocene lithic assemblages were study in a techno-functional way: la Toca Nova do Inharé, in Serra da Capivara (Piauí) and the Cajueiro site (BA-RC-19) northeastern of the central plateau (Bahia). Results reveal shared characteristics and significant variability. Organization of different functional parts of tools outlined around recurrent presence of abrupt sides, form a strong shared feature. Tool blanks have, however, high degree of variability according to different sites, explaining the lack of strictly defined tools. Our results compared to available literature data allow us to confirm that these features are specific to these middle Holocene industries and also to bear out the existence of a significant technical break with the Itaparica techno-complex.

Vaste plateau de grès découpé d'innombrables vallées sèches au sein du Sahara oriental, le Gilf el-Kebir a servi de zone refuge pendant l'optimum holocène, d'environ 8000 à 4000 avant notre ère. Les données archéologiques permettent de restituer les pratiques quotidiennes et les stratégies de moyen ou long terme des groupes ayant fréquenté la région pendant cet intervalle. L'habitat et la mobilité, la gestion des ressources et approvisionnements et l'organisation des activités sont autant de témoins de la relation de l'homme à son environnement, et de la façon dont il l'exploite pour ses besoins. Au Gilf el-Kebir, l'appropriation de la nature se traduit en termes matériels et idéels. Au VIe millénaire avant notre ère, l'adoption du pastoralisme implique des changements sur le plan de l'économie domestique, de l'organisation sociale et des symboles. Sur les parois des abris du nord-ouest, l'art rupestre traduit en images la façon dont l'homme conceptualise sa place et son rôle au sein de son environnement. Les figurations atypiques de bêtes mi-homme mi-animal participent à notre compréhension des procès de socialisation de la nature. / With its foothills carved by numerous dry valleys, the sandstone plateau of the Gilf el-Kebir has been used as a refuge area in the Eastern Sahara during the Holocene optimum, from around 8000 to 4000 Be. Archaeological data allow understanding the daily practices and also the medium- and long-term strategies of the groups who settled in the region. Housing and mobility, management of resources and procurement and organization of the activities are ail witnesses of the relationship of man to his environment, and how he uses it for his needs. In the Gilf el-Kebir, the appropriation of nature is reflected in the material and conceptual fields. During the VIth millennium BC, the adoption of cattle pastoralism involves changes both in domestic economies and in social and symbolic life. In the northwestern shelters, rock art translates into images the conception that the painters and the engravers had of their own place and role among their environment. The atypical representations of half-human half-animal beasts take part in our understanding of the process for socializing nature.

Après une simplification significative des méthodes de débitage durant l'Azilien, rompant progressivement avec les normes magdaléniennes, le retour au cours du Dryas récent à des productions lamino-lamellaires élaborées marque un tournant abrupt dans la tradition lithique. Bien qu'un certain flou pèse sur la chronologie des événements, les recherches menées depuis quelques années autour des industries de la transition Pléistocène-Holocène permettent de bien cerner les transformations survenues dans les modalités et les objectifs des productions lithiques. En revanche, malgré le fait que les interrogations des chercheurs soient largement orientées vers des reconstitutions d'ordre palethnographiques, les finalités fonctionnelles des outils, leur modalité d'emploi et les chaînes opératoires dans lesquelles ils sont impliqués restent des thèmes de recherche très peu abordés. C'est afin de pallier ce manque que nous avons exploré ces questions à travers l'analyse tracéologique des industries lithiques de deux sites du nord-ouest de la France issus d'opérations récentes (Le Buhot à Calleville, Eure ; La Fosse à Villiers-Charlemagne, Mayenne). L'apport de ce travail est appréciable à différentes échelles spatio-temporelles. Sur le temps court, les résultats obtenus révèlent des contrastes saisissants entre les occupations, tant au regard des activités menées par l'intermédiaire des outils que de l'économie des produits des débitages, et enrichissent le modèle de complémentarité des sites déjà proposé. Sur le temps long, le croisement des données fonctionnelles acquises ces trente dernières années entre l'Azilien et le premier Mésolithique et les autres données du registre archéologique permet de discuter des inflexions dans les systèmes techniques et les économies préhistoriques. / After a significant simplification of the flint reduction methods during the Azilian period, which broke gradually with Magdalenian standards, the return to sophisticated laminar productions during younger Dryas marks a strong split in the lithic tradition. Beyond a state of uncertainty towards chronological boundaries, the research which have been conducted for thirty years gives a good understanding about changes in flint production methods and aims. Even though most research focuses on palethnographic reconstitutions, the functional purposes of the flint industry and the chaînes opératoires in which flint tools are implicated remain insufficiently studied. And yet, these questions are of prime importance to meet the expectation of the palethnographic reconstitutions that archaeologists covet. To overcome this deficiency, the functional analysis of two north-western France sites (le Buhot site at Calleville, Eure ; la Fosse site at Villiers-Charlemagne, Mayenne) attributed to the Pleistocene-Holocene transition were undertaken. The contribution of this doctoral research can be appreciated at different spatio-temporal scales. In the short-term, the results raise striking contrasts between sites, as much in regard to the activities performed as to the debitage products economy, and improve the current model of settlement patterns. In the long-term, the interplay of techno-functional results and other archaeological data gives food for thought about changes in the technical systems and prehistoric economies.

La reconstitution des paléoenvironnements et la compréhension des dynamiques géomorphologiques sont de plus en plus appréhendées au regard des recherches archéologiques. Toutefois, en Indonésie, cette approche est encore peu usitée. L’étude du site de Kota Cina (Sumatra Nord, Indonésie) entreprise dans le cadre de cette thèse, est un travail pionnier qui vise à comprendre les changements environnementaux à l’interface Homme/Nature, dans le but d’une reconstitution paléogéographique. Cet ancien comptoir commercial portuaire du Détroit de Malacca, actif entre les XIème et XIVème siècles AD, se trouve aujourd’hui à 7 km du rivage. Afin de s’interroger sur les variables de contrôle naturelles et anthropiques de l’évolution paysagère de la région, des investigations ont été menées à Kota Cina et dans la vallée de Deli. Deux approches ont été privilégiées : (1) une approche géomorphologique qui permet de reconstituer les dynamiques hydro-sédimentaires du site et de sa vallée ; (2) une approche biogéographique à travers une analyse du contenu phytolithiques des dépôts de Kota Cina, afin de renseigner l’évolution de la végétation du site. Cette étude met en exergue des évolutions paléoenvironnementales notables, en réponse à des forçages singuliers. Le volcanisme pré-holocène de la région a engendré par son détritisme un remplissage majeur de la vallée. La réponse hydro-sédimentaire holocène a modifié la géomorphologie de la région par une forte incision et un important transfert sédimentaire. Enfin, à l’époque historique, une nouvelle transformation paysagère a eu lieu avec l’anthropisation du milieu, notamment à partir du XIXème siècle avec l’essor des plantations coloniales. / Paleoenvironment reconstructions and geomorphological dynamics understanding are increasingly being considered with regards to archaeological research. However, in Indonesia, this approach remains unusual. The present study of Kota Cina site (North Sumatra, Indonesia) is a pioneering work that aims to understand environmental changes dynamics at the human/nature interface for the purpose of paleogeographic reconstruction. Kota Cina is an ancient trade harbour of the Strait of Malacca. It was active between the XIth and the XIVth centuries AD. Nowadays, the site is located at 7 km from the coast. In order to examine the implication of natural and anthropogenic factors in the landscape changes of the region, investigations were carried out at Kota Cina and the Deli Valley. Two approaches were developed: (1) a geomorphological approach to reconstitute the hydro-sedimentary dynamics of Kota Cina site and its valley; (2) a biogeographical approach to reconstruct the vegetation changes at Kota Cina from a phytolith analysis of the site deposits. This work highlights important paleoenvironment changes as response to unique forcings. The pre-Holocene volcanism of the region generated a major filling of the valley by its detritism. The Holocene hydro-sedimentary response has altered the geomorphology of the region through a strong incision and significant sediment transfer. Finally, during the historical period, new landscape changes took place with the environment anthropisation, especially from the XIXth century with the development of colonial plantations.