Empreintes climatiques et anthropiques sur le détritisme holocène : étude multiparamètres et intégrée de systèmes lacustres d'Europe Occidentale

par Anaëlle Simonneau

Thèse de doctorat en Science de la Terre et de l'’atmosphère

Sous la direction de Emmanuel Chapron et de Christian Di Giovanni.

Soutenue le 12-12-2012

à Orléans , dans le cadre de École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire) , en partenariat avec Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....) (équipe de recherche) et de Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (laboratoire) .

Le président du jury était Ary Bruand.

Le jury était composé de Emmanuel Chapron, Christian Di Giovanni, Ary Bruand, François Baudin, Guillaume Saint-Onge, Frédéric Darboux, Joël Guiot, Frédéric Guiter.

Les rapporteurs étaient François Baudin, Guillaume Saint-Onge.

mots clés

• Détritisme
• Forçages climatique et anthropique
• Archive lacustre
• Pédogenèse
• Europe occidentale
• Holocène
• Sols -- Érosion -- Holocène
• Pédologie
• Changements climatiques
• Régions lacustres -- Europe de l'Ouest

Résumé

L’érosion mécanique des surfaces continentales, ou "détritisme", résulte du forçage climatique mais peut être amplifiée par le forçage anthropique. Cette érosion des sols, et sa compréhension, représentent aujourd’hui un questionnement sociétal majeur. Le présent travail s’est donc intéresse aux relations étroites liant climat, Homme et détritisme, dans les environnements continentaux holocènes. Associée à une démarche analytique multiparamètres, couplant quantification et modélisation de l’érosion des sols, l’étude intégrée et la comparaison de différents systèmes lacustres d’Europe occidentale, d’altitude et de piedmont, alpins et pyrénéens, a permis d’obtenir les informations suivantes. A long terme, la bipartition climatique Holocène (Optimum Climatique/Néoglaciaire) s’illustre par une augmentation de l’humidité, généralisée en Europe occidentale, et de l’ordre de 800 mm/an dans les Alpes françaises. Cette transition résulterait d’un relais entre le forçage solaire et le couplage océan/atmosphère. A court terme, l’Holocène est ponctué de périodes plus humides ou plus sèches, synchrones a l’échelle de l’Europe occidentale, et culminant avec le Petit Age Glaciaire. La présence humaine est d’abord mise en évidence dans les systèmes de piedmont et est synchrone a l’échelle des Alpes (Néolithique). Elle parait plus tardive dans les sites de haute altitude (Age du Bronze). L’implantation humaine en altitude et en piedmont est régulée par l’accessibilité aux sites, mais également par des rétroactions climatiques négatives. En piedmont, ces rétroactions négatives ne sont effectives que jusqu’à l’Age du Fer. Si le détritisme est dans un premier temps principalement controlé par le climat, il subit les conséquences de l’anthropisation des le Néolithique dans les Préalpes. Cette anthropisation est limitée aux systèmes de piedmont, ou elle explique jusqu’à 50% de l’érosion des sols, notamment pendant l’Age du Bronze, l’Age du Fer et le dernier siècle.

mots clés

• Detritism
• Climatic and anthropogenic forcings
• Lacustrine archive
• Western Europe
• Holocene

Titre traduit

Climatic and anthropogenic imprints on Holocene detritism : integrative and multiparameter analysis of lacustrine archives from Western Europe

Résumé

The mechanical erosion of continental surfaces, or “detritism”, results from climatic forcing, but can be amplified by the anthropogenic one. Today, soil erosion represents therefore one of the major issue. The present work is thus focused on the interactions linking climate, human impacts and detrism, on Holocene continental environments. Associated with a multiparameter analytical approach, combining the quantification and the modelisation of soil erosion, the integrative study and the comparison of different lacustrines archives from Western Europe provide the following informations. At long time scale, the transition out of the Holocene Thermal Maximum towards the Neoglacial period is defined by the progressive establishment of a wetter climate within Western Europe. In Western French Alps, this is more particularly characterized by an increase of 800 mm per year of the mean annual precipitation. Human presence is first detected throughout the piedmont plain, and is synchronous across the Alps (Neolithic period). Human settlements are regulated by the accessibility, but also by negative climate feedbacks, at least up to the Iron Age. Over the Holocene, soil erosion is thereby mainly controlled by the climate but is also influenced by the human activities wihtin the piedmont plain, since the Neolithic period. This anthropogenic pressure explains up to 50% of the soil erosion quantified into the lacustrine archives from the French Prealps. It is more particularly important during the Bronze Age, the Iron Age and the modern period.