L'influence du climat et des activités humaines sur l'histoire holocène de la végétation du nord-ouest de la Méditerranée

Influence of climate and human activities on the Holocene vegetation history of the north-western Mediterranean

• Auteur / Autrice : Julien Azuara
• Direction : Nathalie Combourieu-Nebout, Vincent Lebreton, Florence Mazier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Quaternaire et Préhistoire
• Date : Soutenance le 18/12/2017
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Histoire naturelle de l'homme préhistorique (Paris ; Perpignan ; Tautavel, Pyrénées-Orientales)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Lespez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nathalie Combourieu-Nebout, Vincent Lebreton, Florence Mazier, Laurent Lespez, Penélope González-Sampériz, Neil Roberts, Laurent Dezileau, Marie-Pierre Ruas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Penélope González-Sampériz, Neil Roberts

Mots clés

Mots clés contrôlés

Palynologie

Plantes méditerranéennes

Nature -- Effets de l'homme

Plantes -- Effets du climat

Mots clés libres

Pollen

Histoire de la végétation

Holocène

Méditerranée

Variabilité climatique

Impact de l'homme

Pollen

Vegetation history

Holocene

Mediterranean

Climate variability

Human impact

Résumé

Les influences respectives de l’anthropisation et de la variabilité climatique sur l’histoire de la végétation méditerranéenne sont difficiles à différencier et peuvent être variables d’une région à une autre. Ce travail de recherche a pour objectif de mieux caractériser l’influence des populations humaines et de la variabilité climatique sur la mise en place des environnements du nord-ouest de la Méditerranée (i) en apportant une contribution inédite à l’étude de l’histoire de la végétation de cette région et (ii) en développant de nouveaux outils de traitement des données paléo-environnementales. Pour cela, deux nouvelles séquences polliniques à haute résolution temporelle situées dans le Languedoc (France) et dans la région de Murcie (Espagne) ont été acquises. Elles couvrent respectivement les 7800 et 6500 dernières années. Dans le Languedoc, la végétation est dominée par des taxons plutôt mésophiles pendant la majeure partie de la séquence, notamment le hêtre qui forme des forêts à basse latitude en zone méditerranéenne. Ce dernier régresse sous l’effet d’une aridification croissante du climat, combinée à des crises d’aridités centennales. D’un autre côté, la végétation sclérophylle méditerranéenne s’installe progressivement depuis le Néolithique en lien avec une anthropisation croissante. Dans la région de Murcie, l’impact du climat sur la végétation est plus équivoque, c’est l’impact de l’Homme qui est le plus nettement visible. Les formations arbusitives et pionnières montrent clairement des phases de développement et de régression reliées aux variations de l’anthropisation du territoire. D’autre part, un travail de calibration du signal pollinique par rapport à la végétation a été initié. Le modèle de transport des grains de pollen, REVEALS, a été adapté aux environnements de dépôts côtiers tels que ceux étudiés dans cette thèse. De plus, des données en vue de la quantification de la production pollinique de douze des principaux taxons méditerranéens ont été collectées et traitées. Pour finir, l’analyse spectrale de séries temporelles paléoclimatiques a permis de caractériser l’influence de l’activité solaire, de la circulation thermohaline atlantique et de la variabilité climatique tropicale sur le climat du nord-ouest de la Méditerranée. La variabilité spatiale du signal climatique à l’Holocène en Méditerranée a également été discutée grâce à une remise en contexte des résultats de cette thèse à l’échelle de l’ensemble du bassin Méditerranéen.

Holocene climate fluctuations and human activities since the Neolithic have shaped present-day Mediterranean environments. Separating anthropogenic effects from climatic impacts to better understand Mediterranean paleoenvironmental changes over the last several millennia remains a challenging issue. This work aims to characterize the influence of human activities and past climate variability over the development of north western Mediterranean environments by (i) providing new data about the vegetation history of this region and (ii) developing new tools for paleoenvironmental data processing. Two high-resolution pollen sequences from Languedoc (France) and the Murcia region (Spain) are presented, covering the last 7800 and 6500 years, respectively. In Languedoc, the past vegetation is dominated by mesophilous forests during most of the sequence, in particular beech forests growing at low altitude within the Mediterranean area. However, recurrent abrupt climate changes, the late Holocene aridity trend, and human deforestation caused beech forests to decline. On the other hand, evergreen Mediterranean vegetation has developed gradually since the Neolithic due to the increasing human impact. In the Murcia region, the influence of past climate variability on the environment is less obvious. Changes in human activities are clearly driving most of the observed vegetation changes. Shrubs and pioneer plants show spread and decline phases alternatively in relation to archeological and historical records. Work to adapt pollen based land-cover reconstruction methods developed in northern Europe to the Mediterranean area was also initiated. REVEALS model of pollen dispersal and deposition was adapted to coastal sedimentary basins such as those studied in this PhD. However, to apply such pollen based land-cover reconstruction methods, pollen productivity estimates are needed. Thus, the data necessary to quantify the pollen productivity of 12 Mediterranean plant taxa were collected and processed. Finally, spectral analysis of paleoclimate time series using wavelets allowed us to characterize the influence of solar variability, the Atlantic thermohaline circulation, and tropical climate variability on the past climate of the north-western Mediterranean. The spatial variability of past climate changes in the Mediterranean is also highlighted by comparing our results obtained for the north western Mediterranean with paleoclimate data from the whole Mediterranean basin.