Ce projet porte sur la reconstitution paléo-écologique d'un environnement forestier fossile retrouvé sur un plateau au sud-ouest de l'île Bylot. Il a comme objectifs 1) de préciser la chrono-stratigraphie du site; 2) d’établir une liste et une succession des différents taxons polliniques retrouvés dans les différentes unités stratigraphiques du site; 3) d’estimer leur âge et 4) d’en inférer des conditions climatiques (température et précipitations). Plusieurs coupes stratigraphiques ont été excavées puis échantillonnées afin de réaliser des analyses stratigraphiques, paléomagnétiques et polliniques. Un GPS différentiel fut également utilisé afin de caractériser à petite et grande échelle les unités stratigraphiques associées aux unités organiques fossiles. Les résultats des analyses granulométriques indiquent la séquence de dépôt suivante au sein d’une dépression dans la roche en place (schiste tertiaire) : 1) un diamicton glaciaire local ; 2) un sédiment limoneux d’origine glacio-lacustre ; 3) une unité organique tourbeuse; 4) une unité de type alluvial ; 5) un sédiment fluvio-glaciaire et 6) un diamicton glaciaire d’origine allochtone. Les analyses polliniques suggèrent une végétation similaire à celle présente près de la limite des arbres actuelle, environ 2000 km plus au sud. Les conditions climatiques plus humides et plus chaudes permettaient notamment la croissance du pin (Pinus type strobus et banksiana), de l’épinette (Picea cf. mariana), de l’aulne (type crispa et incana) et du mélèze (Larix, indifférencié). Enfin, les études paléomagnétiques et la présence d’espèces éteintes suggèrent un âge pour les dépôts organiques fossiles situé entre 2,14 et 2,15 Ma ou entre 2,581 et 3,040 Ma. / The project focuses on the paleo-ecological reconstitution of a fossil forest environment found on a plateau on the southwest part of Bylot Island, in the Canadian Arctic. The objectives were 1) to describe the chrono-stratigraphy of the site; 2) to establish a list and the succession of different pollen taxa found in organic and inorganic fossil units of the site; 3) to estimate their age and 4) to infer the past climatic conditions of the site. Several stratigraphic cuts were excavated and sampled for stratigraphic, paleomagnetic and pollen analyses. Also, a differential GPS was used to characterise the stratigraphic units associated with the organic fossil units at a small and large scale. Results of the granulometric analysis suggest the following deposition sequence starting from a depression in the bedrock (tertiary shale): 1) a glacial diamicton with local clasts; 2) a silty sediment of glacio-lacustrine origin; 3) an organic peat unit; 4) an alluvial type unit; 5) a fluvio-glacial sediment and 6) a glacial diamicton of allochtone origin. The pollen analyses suggest vegetation similar to that of the current tree-line limit, situated about 2000 km south of the site. The climatic conditions were warmer and more humid, allowing the local growth of pines (Pinus type strobus and banksiana), spruce (Picea cf. mariana), alder (Alnus type crispa and incana) and larch (Larix, undifferentiated). Paleomagnetic analyses and the presence of extinct species finally suggest an age for the organic fossil deposits of between 2,14 and 2,15 My or most likely between 2,581 and 3,040 My.

Ce projet porte sur la reconstitution paléo-écologique d'un environnement forestier fossile retrouvé sur un plateau au sud-ouest de l'île Bylot. Il a comme objectifs 1) de préciser la chrono-stratigraphie du site; 2) d’établir une liste et une succession des différents taxons polliniques retrouvés dans les différentes unités stratigraphiques du site; 3) d’estimer leur âge et 4) d’en inférer des conditions climatiques (température et précipitations). Plusieurs coupes stratigraphiques ont été excavées puis échantillonnées afin de réaliser des analyses stratigraphiques, paléomagnétiques et polliniques. Un GPS différentiel fut également utilisé afin de caractériser à petite et grande échelle les unités stratigraphiques associées aux unités organiques fossiles. Les résultats des analyses granulométriques indiquent la séquence de dépôt suivante au sein d’une dépression dans la roche en place (schiste tertiaire) : 1) un diamicton glaciaire local ; 2) un sédiment limoneux d’origine glacio-lacustre ; 3) une unité organique tourbeuse; 4) une unité de type alluvial ; 5) un sédiment fluvio-glaciaire et 6) un diamicton glaciaire d’origine allochtone. Les analyses polliniques suggèrent une végétation similaire à celle présente près de la limite des arbres actuelle, environ 2000 km plus au sud. Les conditions climatiques plus humides et plus chaudes permettaient notamment la croissance du pin (Pinus type strobus et banksiana), de l’épinette (Picea cf. mariana), de l’aulne (type crispa et incana) et du mélèze (Larix, indifférencié). Enfin, les études paléomagnétiques et la présence d’espèces éteintes suggèrent un âge pour les dépôts organiques fossiles situé entre 2,14 et 2,15 Ma ou entre 2,581 et 3,040 Ma. / The project focuses on the paleo-ecological reconstitution of a fossil forest environment found on a plateau on the southwest part of Bylot Island, in the Canadian Arctic. The objectives were 1) to describe the chrono-stratigraphy of the site; 2) to establish a list and the succession of different pollen taxa found in organic and inorganic fossil units of the site; 3) to estimate their age and 4) to infer the past climatic conditions of the site. Several stratigraphic cuts were excavated and sampled for stratigraphic, paleomagnetic and pollen analyses. Also, a differential GPS was used to characterise the stratigraphic units associated with the organic fossil units at a small and large scale. Results of the granulometric analysis suggest the following deposition sequence starting from a depression in the bedrock (tertiary shale): 1) a glacial diamicton with local clasts; 2) a silty sediment of glacio-lacustrine origin; 3) an organic peat unit; 4) an alluvial type unit; 5) a fluvio-glacial sediment and 6) a glacial diamicton of allochtone origin. The pollen analyses suggest vegetation similar to that of the current tree-line limit, situated about 2000 km south of the site. The climatic conditions were warmer and more humid, allowing the local growth of pines (Pinus type strobus and banksiana), spruce (Picea cf. mariana), alder (Alnus type crispa and incana) and larch (Larix, undifferentiated). Paleomagnetic analyses and the presence of extinct species finally suggest an age for the organic fossil deposits of between 2,14 and 2,15 My or most likely between 2,581 and 3,040 My.

abstract: Climate and environmental forcing are widely accepted to be important drivers of evolutionary and ecological change in mammal communities over geologic time scales. This paradigm has been particularly influential in studies of the eastern African late Cenozoic fossil record, in which aridification, increasing seasonality, and C4 grassland expansion are seen as having shaped the major patterns of human and faunal evolution. Despite the ubiquity of studies linking climate and environmental forcing to evolutionary and ecological shifts in the mammalian fossil record, many central components of this paradigm remain untested or poorly developed. To fill this gap, this dissertation employs biogeographical and macroecological analyses of present-day African mammal communities as a lens for understanding how abiotic change may have shaped community turnover and structure in the eastern African Plio-Pleistocene. Three dissertation papers address: 1) the role of ecological niche breadth in shaping divergent patterns of macroevolutionary turnover across clades; 2) the effect of climatic and environmental gradients on community assembly; 3) the relative influence of paleo- versus present-day climates in structuring contemporary patterns of community diversity. Results of these papers call into question many tenets of current theory, particularly: 1) that niche breadth differences (and, by extension, their influence on allopatric speciation) are important drivers of macroevolution, 2) that climate is more important than biotic interactions in community assembly, and 3) that communities today are in equilibrium with present-day climates. These findings highlight the need to critically reevaluate the role and scale-dependence of climate in mammal evolution and community ecology and to carefully consider potential time lags and disequilibrium dynamics in the fossil record. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Anthropology 2018

Le degré d'intégrité des ensembles archéologiques est à la base de toute étude intéressant les paléocomportements humains. De ce point de vue, l'origine des restes d'un fouisseur de grande taille tel que le Blaireau peut être problématique. Souvent présent dans le registre fossile, la contemporanéité de ses restes a souvent été mise en doute créant une profonde lacune dans la connaissance de cette espèce tant du point de vue paléontologique que des relations qu'il a entretenu avec les populations humaines.<br />Des synthèses sont réalisées concernant 1) sa phylogénie, 2) les différents critères permettant d'identifier les agents accumulateurs, 3) l'exploitation des carnivores depuis le Paléolithique. De même, une partie est consacrée à décrire l'impact du Blaireau sur les ensembles archéologiques. Ce bilan est enrichi par la constitution de référentiels néotaphonomiques ainsi que d'expérimentations de boucherie sur les petits carnivores. Les outils méthodologiques établis sont appliqués aux séries de la grotte Scladina (Paléolithique moyen – Néolithique), d'Artenac (Moustérien), du Bois-Ragot (Azilien), de l'abri Faustin (Magdalénien final), du gisement du porche de Rouffignac (Mésolithique) et d'Unikoté (Paléolithique moyen – sub-actuel). L'origine des restes de Blaireau établie, nous procédons à une discussion concernant la validité des ensembles archéologiques prédéfinis. Le cas échéant, le traitement des carcasses par les Préhistoriques est décrit. Les stigmates relevés témoignent davantage de leur consommation que du prélèvement de leur fourrure et ce, non pas au Paléolithique supérieur mais dès le Paléolithique moyen.

Les variations climatiques et géomorphologiques, principaux moteurs de l'évolution récente du système aquifère du Bassin parisien, se traduisent par une modification des conditions aux limites dont la caractérisation et l'évaluation de l'impact hydrodynamique sont l'objectif de cette thèse. Une simulation transitoire des écoulements souterrains a ainsi été conduite sur les cinq derniers millions d'années à l'aide d'un modèle hydrogéologique 3D, sous l'action de forçages paléoclimatiques et géodynamiques. L'évolution du climat est issue de la mise en œuvre d'un modèle de circulation générale atmosphérique zoomé et la quantification des processus morphologiques, d'une méthode d'analyse des modèles numériques de terrain. La modélisation met en évidence des charges transitoires dans les aquitards et les aquifères profonds et des inversions de direction de drainance au sein du système à l'actuel, fonction du jeu de paramètres hydrodynamiques et du scénario climatique et géomorphologique.

The evolutionary history of the South African papionins is a useful analog for the emergence of hominids in South Africa. However, the taxonomic relationships of the papionins are unclear. This study uses low-magnification stereomicroscopy to examine dental microwear and uses the microwear signals to explore the existing classification of these papionins. The results from the species and site level analyses are equivocal. However, the genera and time period results show clear evidence for a dietary change between the extinct and extant forms of Papio and Parapapio. This adds an additional tool for distinguishing these two groups. The dietary changes witnessed in the papionins are likely found in the hominids from the Plio-Pleistocene. Using the papionin analog, hominid dietary evolution may be explored.

Cercopithecoides williamsi, a Plio-Pleistocene primate, is believed to have been a terrestrial colobine monkey. Dental microwear analysis of C. williamsi specimens from South African cave sites was employed to test these assumptions. Analysis of the features shows that although the microwear signature of C. williamsi is similar to that of folivorous primates, there are also similarities with terrestrial papionins. Overall, the dental microwear analysis demonstrates that C. williamsi could have indeed been a folivorous, terrestrial monkey. A high amount of puncture pits also points to a substantial amount of grit in the diet. Similarities between the microwear features of C. williamsi and Cebus apella indicate that fruit or hard objects could have been a supplemental food of C. williamsi. The consumption of underground storage organs covered in grit would explain the heavy pitting of C. williamsi teeth. Being terrestrial, C. williamsi would have been in direct competition with terrestrial papionins.

Four prograding reef terraces (6, 15, 30, and 50 m) have been repetitively exposed to marine and freshwater alteration during the Pliocene and Pleistocene periods. Prolonged freshwater alterations have resulted in many diagenetic overprints that obscure early diagenetic products. This study investigates the sequence of the diagenetic processes and products in the terrace deposits using five long cores and 14 short cores taken from these different reef terraces. The lithologic changes in the cores were documented for reconstruction of the original depositional frameworks prior to embarking on a diagenetic study. Both textural and geochemical changes were examined within all four different terraces in order to characterized the diagenetic history. The textural changes observed in the cores and thin sections, provided preliminary evidence of the diagenetic environment. Through the use of X-ray diffractometry, stable isotopes (C and O), and trace element data, the interpretation of the diagenetic environment can be constrained. The reef terraces were deposited as as shallowing upward units following a down-stepping carbonate sequence. The lithology of the cores is dominated by reefal facies, which consist of the back reef, reef crest, front, and fore reef facies. The exposure surfaces, observed at various depths, constrained the interpretation of early diagenetic environments (met. vadose and phreatic). Three major diagenetic environments can be characterized from the cores, these are meteoric vadose, meteoric phreatic, and dolomitizaton. These diagenetis environments produced different geochemical signatures, which can be quantified through analysis of the stable isotopes and trace elements incorporated into the cements. The different reef terraces represent different duration of exposure, with the higher terraces having been exposed longer than the lower ones. This study enables the documentation and comparison of the processes and products of the meteoric diagenesis that occurred within these different terraces. In addition, this study also constrain the early dolomitization observed in sigmoidal reef deposits. In order to further quantify the process of early dolomitization, mineralogy, isotopes C and O, trace elements, and the Sr-isotopes were examined as well.

Sediments exposed in the Tugen Hills in the Central Rift of Kenya include an important hominin-bearing succession of volcaniclastic and fluvio-lacustrine deposits. The Hominin Sites and Paleolakes Drilling Project (HSPDP) retrieved a ~230 m core through a portion of the Chemeron Formation, containing a highly resolved succession of strata spanning events leading to the Plio-Pleistocene boundary (3.4-2.6 Ma). Trends in the character and abundance of zeolites indicate changes in paleoenvironmental conditions with varying stability identified through distinct facies assemblages. These seem to reflect high amplitude changes accompanying peak earth-orbital eccentricity at ~2.7 Ma, and relative stability at low eccentricity at ~2.9-2.7 Ma. This study suggests a decrease in K/Ca and an increase in Na/Ca with major fluctuations. Zeolites act as terrestrial climate proxies in the absence of biogenic material, aside from intervals of diatom-rich strata, and are suggesting episodes of strongest environmental fluctuations ~2.7-2.6 Ma and environmental stability ~2.9-2.7 Ma.

Le Golfe du Lion et le Bassin Provençal sont l’objet de recherche intensive à toute échelle de temps et d’espace. Cependant, les budgets sédimentaires et les mouvements verticaux depuis la formation de la marge étaient restés inconnus ou sources de controverses. Ce travail se propose d’aborder leur quantification à partir de l’interprétation de nombreux profils sismiques, d’après les concepts de stratigraphie sismique et séquentielle [Vail et al., 1977], complétée par des données de forages et de sismique réfraction, et validée par des modélisations stratigraphiques avec Dionisos [Granjeon and Joseph, 1999]. L’établissement d’une continuité stratigraphique entre le domaine de plate-forme et le bassin profond offre une vision complète du remplissage sédimentaire de la marge. Les repères stratigraphiques du Plio-Pléistocène (2.6 Ma, 1.6 Ma, 0.9 Ma et 0.45 Ma) ont en effet été corrélés jusqu’au pied de pente. Les jalons messiniens, établis lors des travaux précédents [Bache, 2008] ont également été étendus et précisés localement. La mise en évidence d’une nouvelle unité, interprétée comme les résidus de l’abrasion lors de la transgression mettant fin à la célèbre crise, permet d’apporter des arguments pour l’établissement d’un nouveau scénario de l’évènement [Bache et al., 2012a](soumis). Des lois de conversion en profondeurs (métriques) des différentes unités chronostratigraphiques ont ensuite été établies en 3D à partir de l’ensemble des données de forage et de réfraction (ESP) et appliquées pour chacune de nos unités. Les profondeurs de l’ensemble des jalons plio-pléistocènes et messiniens ont ainsi pu être cartographiées, ainsi que les épaisseurs de chacune des unités définies depuis le substratum jusqu’à l’actuel (1 au Miocène, 6 au Messinien, 5 au Plio-Pléistocène). Les épaisseurs et volumes sédimentaires déposés ont alors pu être quantifiés sur chaque intervalle stratigraphique. Les séries sédimentaires ont été par la suite décompactées et les volumes "vrais" de dépôts et flux sédimentaires recalculés. / The Gulf of Lions and the Provençal basin have been studied intensively at variable timescale. However, sedimentary budgets and vertical movements of the margin remained largely unknown. This work aims to quantify them using a large grid of seismic data and their interpretations with seismic and sequential stratigraphy concepts [Vail et al., 1977], correlations with existing drillings, refraction data and validation by numerical stratigraphic modeling with Dionisos [Granjeon and Joseph, 1999].A stratigraphic continuity of reflectors from the platform to the slope and to the deep basin has been established describing the architecture of the sedimentary filling of the entire margin. Plio-pleistocene stratigraphic markers (at 2.6 My, 1.6 My, 0.9 My and 0.45 My) have been correlated down to the foot of slope. The Messinian units underlined by previous studies [Bache, 2008] were also extended and/or detailed in specific areas. A new unit is described and interpreted as the residuals of the abrasion during the transgression which ended the famous messinian crisis. This allowed us to bring some new arguments for a new scenario of the event [Bache et al., 2012a](submitted). Drillings and refraction data led to 3D time-depths conversion laws for our chronostratigraphic units. We were therefore able to produce all the Plio-Pleistocene and Messinian maps in meters as well as the thickness maps of all units defined above the substratumuntil today (1 for the Miocene, 6 for the Messinian, 5 for the Plio-Pleistocene). The thicknesses and the sedimentary volumes were then quantified for every stratigraphic intervals. After decompaction, "true" volumes of deposits as well as sedimentary fluxes were therefore recalculated.