Les régions arctiques se réchauffent à une vitesse alarmante. Cependant, dans l’Arctique canadien, l’ampleur de ces changements climatiques n’est pas de la même intensité dans toutes les sous-régions. Pendant que l’Ouest et le Nord se réchauffent à une vitesse rapide depuis de nombreuses décennies, l’Est de l’Arctique canadien a connu une certaine stabilité jusqu'au tournant du dernier siècle. Cette thèse consiste en une étude paléolimnologique et hydrologique de la région Est de l’Arctique canadien, plus précisément du sud-ouest de l’île de Baffin et des régions côtières de la Baie d’Hudson au Nunavik (Québec nordique, Canada). L’étude des assemblages de diatomées provenant de deux carottes et la caractérisation sédimentaire de quatre carottes prises dans le lac Nettilling (l’île de Baffin) ont permis la reconstruction des changements environnementaux de la région du lac à l’échelle millénaire. Les signaux isotopiques de l’oxygène préservés dans les frustules de diatomées ont permis la reconstruction paléoclimatique et paléohydrologique de la région. Les analyses isotopiques à haute résolution combinées à l’étude de la composition spécifique des assemblages de diatomées étaient un ajout important aux reconstructions paléoenvironnementales de la région du lac Nettilling démontrant l’histoire postglaciaire, qui a débuté avec une transgression marine (ca. 8300 ans cal. avant le présent-AP) suivi d’une phase transitoire d’eau saumâtre (ca. 7300 ans cal. AP) vers un environnement lacustre (ca. 6000 ans cal. AP) qui perdure encore de nos jours. L’étude des lacs thermokarstiques (lacs issus de la fonte du pergélisol) a évalué l'influence de la température, des précipitations et la dégradation du pergélisol sur le bilan hydrologique actuel de 86 lacs thermokarstiques au Nunavik. Un modèle de bilan de masse isotopique a été utilisé pour la région d’étude afin d’établir la source des eaux et d’estimer la perte de vapeur spécifique à chaque lac. Les résultats obtenus suggèrent que ces lacs sont très sensibles aux variations de précipitations et de la température de l’air. Certains lacs en milieu de pergélisol sporadique sont sensibles à l'évaporation puisque la quasi-absence de dégel du pergélisol ne fournit plus une source d'eau qui pourrait compenser pour l'effet de l'évaporation dans un territoire où le pergélisol est moins dégradé et plus riche en glace. / The Arctic regions are warming at an alarming rate. However, the magnitude of climate change in the Canadian Arctic is not of the same intensity in all its sub-regions. While the West and North are warming rapidly, the eastern Canadian Arctic experienced climate stability until the turn of the last century. This thesis is a paleolimnological and hydrological case study of the eastern Canadian Arctic region, more specifically of southwestern Baffin Island and of the coastal regions of Hudson Bay in Nunavik (Northern Quebec, Canada). Studies of diatom assemblages from two cores and sedimentary characterization of four cores taken from Nettilling Lake (Baffin Island) allowed for the paleolimnological reconstruction of the region. Stable oxygen isotope signals preserved in diatom frustules allowed for the paleoclimatic and paleohydrological reconstruction of the region. High-resolution isotope analysis combined with the study of the specific composition of diatom assemblages were an important addition to paleoenvironmental reconstructions in the Lake Nettilling region showing that the postglacial history began with a marine transgression (ca. 8300 yrs cal. before present-BP), followed by a transitional brackish phase (ca. 7300 yrs cal. BP) leading to the freshwater lake environment (ca. 6000 yrs cal. BP) which persists to the present-day. The study of thermokarst lakes (permafrost thaw lakes) evaluated the influence of temperature, precipitation and permafrost degradation on the current water balance of 86 sites in Nunavik. A model of isotopic mass balance was used in the study area to establish the lake-specific input water sources and evaporation rates. The results suggest that these lakes are very sensitive to variations in precipitation and air temperature. Some lakes located in sporadic permafrost terrain are susceptible to evaporation as the near absence of permafrost thaw no longer provides a source of water that could compensate for the effect of evaporation in a landscape where permafrost is less degraded and richer in ice.

La sablière de Khok Sung, dans la province de Nakhon Ratchasima, qui a livré plus d'un millier de fossiles de mammifères et de reptiles (cranes, dents isolées et restes post-craniens), abrite la faune de vertébrés du Pléistocène la plus riche de Thaïlande. La faune mammalienne qui est décrite ici en détail, se compose d'au moins 18 espèces identifiées (12 genres), y compris un primate et des proboscidiens, rhinocéros, suidés, bovidés, cervidés et carnivores. Elle compte principalement des taxons encore représentés de nos jours, ainsi que quelques taxons globalement ou localement éteints. A partir des données paléomagnétiques et des comparaisons fauniques, l'âge de la faune de Khok Sung est estimé au Pléistocène Moyen tardif, vers 188000 ou 213000 ans. Par rapport aux autres faunes diversifiées du Pléistocène d'Asie du Sud Est, l'assemblage de Khok Sung est caractérisé par une association des taxons Stegodon-Ailuropoda, comparable en cela au site de Thum Wiman Nakin, ce qui supporte l'hypothèse selon laquelle le Nord Est de la Thaïlande était un corridor biogéographique appartenant à la route migratoire Sino-Malaise, entre la Chine du Sud et l'île de Java. L'analyse des isotopes stables du carbone à partir de l'émail des ongulés fossiles révèle la présence d'une partition de niches entre les méga-herbivores et au sein des cervidés. Les valeurs du d13C de l'émail suggèrent également que les ruminants ont consommé une grande quantité de plantes en C4, ce qui indique que les prairies à graminées étaient particulièrement répandues en Thaïlande à cette époque où les écosystèmes n'étaient pas encore soumis à l'influence anthropique. La mesure des isotopes stables de l'oxygène, obtenue par échantillonnage sérié de l'émail des dents de grands mammifères, et l'analyse du cénogramme de la localité de Khok Sung reflètent une importante variation saisonnière des précipitations et de la température, associée à des conditions climatiques relativement humides. / The Khok Sung sand pit, Nakhon Ratchasima province, has yielded the richest Pleistocene vertebrate fauna of Thailand, where more than a thousand fossil mammals and reptiles (skulls, isolated teeth, and postcranial remains) were recovered. The mammalian fauna, which is described in details hereby, consists of at least 18 identified species (12 genera), including a primate, proboscideans, rhinoceroses, suids, bovids, cervids, and carnivores, which are characterized by mostly extant elements associated to some completely and locally extinct taxa. The age of the Khok Sung fauna is tentatively attributed to the late Middle Pleistocene as either 188 or 213 ka, based on the paleomagnetic data and on the faunal comparisons. The Khok Sung mammal assemblage yields the Stegodon-Ailuropoda faunal association, most similar in composition to that of Thum Wiman Nakin, supporting the hypothesis that northeastern Thailand was a biogeographic gateway of the Sino-Malayan migration route from South China to Java. An analysis of stable carbon isotopes extracted from the tooth enamel of fossil ungulates reveals evidence of niche partitioning among megaherbivores and within cervids. The enamel carbonate d13C values also suggest a considerable amount of C4 plants in the dietary use of ruminants, indicating that grasslands had significantly expanded in Thailand at that time during which anthropic impacts on the ecosystems were absent. The stable oxygen isotope results, obtained from the serial sampling of large mammal enamel, combined with the cenogram analysis reflect significant seasonal variation in precipitations and temperature for Khok Sung, associated to a relatively humid climate.

En Europe de l’Ouest, de nombreuses espèces de léporidés sont endémiques, ce qui en fait de bons témoins de l’évolution des écosystèmes terrestres dans lesquelles ont évolué les sociétés humaines préhistoriques. Paradoxalement, leur variabilité morphologique est mal connue et la phylogénie établie aujourd’hui, discutable. Ce travail propose de renseigner la diversité morphométrique des lapins et des lièvres sur près de deux millions d’années d’évolution, à travers l’application d’études ostéométriques et en morphométrie géométrique. L’analyse de restes osseux et dentaires – de populations actuelles et de 73 séries fossiles provenant de régions périméditerranéennes couvrant le Pléistocène – permet de caractériser les adaptations des léporidés face aux changements environnementaux et leurs tendances évolutives. Cette étude propose une nouvelle phylogénie pour le lapin et présente les différentes phases de dispersion des taxons à l’échelle de l’Europe occidentale. Ainsi, plusieurs événements de type expansion des populations, recolonisation des territoires depuis des zones refuges et extinctions locales, sont mis en évidence en réponse aux changements climatiques globaux. Ces résultats permettent de discuter la présence de ces petits gibiers dans l’environnement et alimente le débat sur les relations entre ces espèces et les communautés humaines. Leur augmentation significative dans la diète des groupes humains à la fin du Paléolithique supérieur, ne semble pas seulement s’expliquer par des changements cognitifs, culturels ou économiques, mais coïncide davantage avec les variations biogéographiques de ces espèces. / Fossil remains of small mammals of the Leporidae family are abundant in numerous paleontological and archaeological deposits from the Quaternary. Many species are endemic to Western Europe, which makes them reliable markers of change in the ecosystems in which prehistoric human societies evolved. Paradoxically, morphological variability of leporids is still poorly understood and current phylogeny remains a subject of debate. This work focuses on the morphometric diversity of rabbits (Oryctolagus) and hares (Lepus) over nearly two million years of evolution. We applied osteometry and geometric morphometric analyzes to bone and dental remains of current populations and 73 fossil samples from perimediterranean regions (Spain, France, Italy, Portugal) during different moments of the Pleistocene. These data provide insights concerning Leporidae adaptations to environmental change as well as more general evolutionary trends. Here we propose a new phylogeny for the genus Oryctolagus and present different dispersion phases for Western Europe. Several population expansion events coupled with the recolonization of refuge areas and local extinctions are highlighted in response to global climate change. These results allow us to discuss the presence of these small game species in the environment and contribute to the debate concerning relations between leporids and human communities. Humans have regularly consumed leporids since at least the Middle Paleolithic. Their significant increase in the diet at the end of the Upper Paleolithic, however, cannot be explained solely by cognitive, cultural or economic changes but rather coincides with biogeographic variations of these species.

L'extinction de masse permo‐triasique (~252 Ma) a décimé plus de 90% des espèces marines vivant à cette époque. La récupération biotique consécutive était jusqu'alors considérée comme extrêmement lente (~10 millions d'années). Dans ce contexte, les ammonoïdes (céphalopodes) du Trias inférieur constituent un ensemble phylogénétiquement bien contraint d'organismes marins abondant dans le registre fossile, et donc particulièrement appropriés à l'étude de l'impact des conditions climatiques et océaniques (températures<br />[SST], courants, etc.) sur les dynamiques macroécologiques et biogéographiques post‐crise. Afin d'appréhender l'impact relatif de ces paramètres, nous avons élaboré un modèle de simulation 2D, dit modèle « géophylétique », où les SST et les courants forcent la dispersion géographique d'un ensemble phylogénétique généré aléatoirement. Les simulations indiquent que la forme et l'intensité du gradient latitudinal de diversité résultent de la combinaison de deux effets « milieu de domaine », l'un géographique et l'autre thermique, en lien avec la forme et l'intensité du gradient de SST : plus celui‐ci est marqué, plus le gradient de diversité est accentué. Ces résultats sont comparés aux données fossiles, augmentées de plusieurs nouvelles faunes du Smithien de Chine du Sud, présentées ici sous une forme monographique. Celles‐ci indiquent que les ammonoïdes sont, après la crise permo‐triasique, parmi les organismes marins les plus rapides à se re‐diversifier et à reconquérir l'océan mondial (< ~2 ma). Le début du Trias inférieur est marqué par un gradient latitudinal de diversité très faible, avec de très nombreux genres cosmopolites. Ce gradient de diversité s'accentue progressivement durant le Trias inférieur, en lien avec une augmentation de la différentiation latitudinale et du degré d'endémisme des faunes. Cette accentuation correspond vraisemblablement au développement d'un fort gradient latitudinal de SST au cours du Trias inférieur.

Dans le bassin versant de la rivière Cap-Rouge, situé sur la rive nord de l'estuaire de Saint-Laurent (Québec), la côte a été déglacée peu avant 13 130 étal. BP et submergée par les eaux de la mer de Champlain. Après l'émersion des terres, la rivière s'est encaissée, ce qui a mené à la formation de terrasses étagées, près de son embouchure. Une coupe stratigraphique levée dans une terrasse de 14 m a montré l'existence d'un bas niveau marin à l'Holocène moyen vers 6300-6200 étal. BP, période au cours de laquelle le tsuga et le pin blanc formaient des peuplements mixtes sur cette terrasse. Ce bas niveau marin fut suivi de la transgression Laurentienne qui a atteint la limite d'environ 14 m. D'autres processus comme les embâcles de glace et les crues glacielles semblent aussi avoir joué un rôle dans la dynamique fluviale de la rivière Cap-Rouge, comme ce fut le cas vers la fin du 19e siècle.