Trajectoires d'évolution des sols et des agroécosystèmes de montagne de l'Holocène à l'Anthropocène Reconstitution des pédopaysages des Alpes du Nord occidentales à partir d'archives sédimentaires lacustres.

par Manon Bajard (Manon)

Thèse de doctorat en Doctorat Sciences Terre, Univers et Environnement

Sous la direction de Jérôme Poulenard et de Fabien Arnaud.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes (ComUE) , dans le cadre de École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry) , en partenariat avec Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (laboratoire) .


  • Résumé

    Dans un contexte de pressions et d'enjeux croissants sur les écosystèmes, d'évolution de l'usage des terres et de modifications du climat, le devenir des paysages agro-pastoraux des Alpes, façonnés au cours des siècles par les interactions mutuelles entre sociétés et environnement, apparaît incertain. Ce travail de thèse propose, par l'étude de quatre systèmes lac-bassin versant de différentes altitudes dans les Alpes du Nord occidentales, de reconstituer l'évolution des sols et la mise en place des paysages agro-pastoraux. L'analyse multiproxy comparée des séquences sédimentaires des lacs de La Thuile (875 m, Bauges), Bénit (1450 m, Bargy), Gers (1540 m, Giffre) et Verney (2088 m, Italie, Col du Petit Saint Bernard) comme archives environnementales, et des sols de leur bassin versant permet d'analyser les interactions entre le système agraire, l'érosion et les sols. L'objectif principal de ce travail est de déterminer si l'homme est devenu, au cours de l'Holocène, le facteur dominant de la pédogénèse et quels sont les mécanismes de réponse des écosystèmes aux perturbations en termes de résilience et de durabilité. La comparaison des reconstitutions paléo-environnementales tirées des archives lacustres met en évidence un développement progressif des sols sur la première moitié de l'Holocène, avec la décarbonatation des substrats, l'acidification des sols puis leur podzolisation à l'optimum climatique Holocène. La seconde moitié de l'Holocène est marquée par des pédogénèses régressives avec le développement des activités agro-pastorales, principalement autour de deux grandes périodes, à l'Antiquité et au Moyen-Âge, s'accompagnant d'augmentations de l'érosion. Ces perturbations environnementales entrainent de façon généralisée du colluvionnement et une régression dans l'altération des profils, conduisant à une multiplication des trajectoires d'évolution des sols et une plus grande diversité pédologique dans l'Anthropocène. Les sols développés jusqu'aux premières occupations humaines présentent une capacité de résistance à l'érosion plus importante que les sols se développant ensuite. Les mécanismes de résilience s'avèrent dominés par l'établissement de nouveaux états d'équilibre des agroécosystèmes, et témoignent des modifications profondes exercées sur les milieux de montagne depuis plusieurs millénaires. Ces modifications sont mémorisées par les sols et génèrent l'expression de rétro-effets sur les usages actuels. Ces interactions au sein de la zone critique forment un ensemble dynamique, interrelié au cours des derniers millénaires par l'homme qui apparait ainsi comme étant le principal agent de la pédogénèse à l'Anthropocène.

  • Titre traduit

    Alpine soil and agroecosystem evolution trajectories from Holocene to Anthropocene Reconstruction of pedolandscape in the western North Alps from lake sediment archives.


  • Résumé

    In a context of increasing pressures on ecosystems, evolution of land use and climate changes, the future of alpine pastoral landscape, shaped throughout centuries by mutual interactions between societies and environment, remains uncertain. Using the studies of four lake-catchment systems from the western North Alps, this work offers to reconstitute both soil evolution and the development of alpine pastures. The compared multiproxy analysis of sedimentary sequences of Lake La Thuile (875 m, Bauges), Lake Bénit (1450 m, Bargy), Lake Gers (1540 m, Giffre), Lake Verney (2088 m, Italy, Petit Saint-Bernard Pass) and the soils of their catchment, allowed to deciphered the interactions between agro-pastoral system, erosion and soils. Our main objective is to determine whether human became, throughout the Holocene, the overriding factor of the pedogenesis and what are the ecosystem responses to disruptions, in terms of resilience and sustainability. The comparison of paleoenvironmental reconstructions, derived from lacustrine archives evidenced a progressive development of soils during the first part of the Holocene, associated with substrate decarbonatation, acidification then podzolization of soils in the Holocene Climate Optimum. The second part of the Holocene is characterized by regressive pedogenesis, in response to agro-pastoral activities development, mainly around the Roman and Medieval periods, along with erosion increases. Environmental disruptions triggered colluviation movements and a regression of soil weathering, leading to a multiplication of soil evolution trajectories and a higher soil diversity in the Anthropocene. The soils developed until first human settlements present a higher capacity of resistance to erosion than soils developing thereafter. Resilience processes appear to be dominated by the establishment of new agroecosystem equilibrium states and attest of the deep modifications performed on mountain environments for several millennia. These modifications are records by the soils and triggered the expression of aftereffects on current land use. Interactions within the critical zone form a dynamic whole linked together by human who appears as the main pedogenetic factors in the Anthropocene.