Reconstitution paléoenvironnementale du nord-est de la péninsule ibérique du Pléistocène supérieur : approche taxonomique, taphonomique et isotopique basée sur des assemblages de petits mammifères

Late Pleistocene palaeoenvironmental reconstruction of Northeastern Iberia : taxonomic, taphonomic and isotopic approach based on small-mammal assemblages

• Auteur / Autrice : Monica Fernandez Garcia
• Direction : Christiane Denys, Juan Manuel Lopez-Garcia, Marta Arzarello
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléoécologie du Quaternaire
• Date : Soutenance le 29/03/2019
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle en cotutelle avec Università degli studi (Ferrare, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de systématique, évolution, biodiversité (Paris ; 2009-....) - Histoire naturelle de l'homme préhistorique (Paris ; Perpignan ; Tautavel, Pyrénées-Orientales)
• Jury : Président / Présidente : Adam Nadachowski
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christiane Denys, Juan Manuel Lopez-Garcia, Marta Arzarello, Adam Nadachowski, Gloria Cuenca Bescós, Yolanda Fernández-Jalvo, Antonio García Alix
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Adam Nadachowski, Gloria Cuenca Bescós

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ibérique, Péninsule

Petits mammifères

Pléistocène supérieur

Paléoenvironnement

Mots clés libres

Paléoclimat

Biochimie

Paléolithique moyen

Péninsule ibérique

MIS3

Quaternaire

Palaeoclimate

Biochemistry

Middle palaeolithic

Iberian peninsula

MIS3

Quaternary

Résumé

L'objectif principal de cette thèse de doctorat est la reconstruction paléoenvironnementale enregistrée pendant le Pléistocène supérieur dans la péninsule ibérique du nord-ouest. Le stade 3 de l’isotope marin (MIS 3) a principalement été étudié, en combinant différentes approches scientifiques basées sur l’étude des ensembles fauniques de petits mammifères (insectivores, chauves-souris et rongeurs). Les trois sites analysés sont: l'Abric Romaní (Capellades, Barcelone), la grotte des Teixoneres (Moià, Barcelone) et la grotte d'Arbreda (Serinya, Gérone). Un quatrième site paléontologique contemporain, la grotte Xaragalls (Vimbodí-Poblet, Tarragone), était également inclus. L'objectif est d'intégrer les données disponibles des séquences archéologiques aux données dérivées de l'approche paléontologique et de l'analyse isotopique de l'oxygène, afin de permettre une augmentation des connaissances environnementales du MIS 3 d'un point de vue plus strictement régional et pour mieux comprendre la singularité climatique de la dernière phase de Néandertal dans la péninsule ibérique. L'étude s'est concentrée sur l'analyse isotopique de l'oxygène (δ18O) de l'émail dentaire chez les rongeurs modernes et fossiles des sites archéologiques susmentionnés. L'analyse tafonomique et taxonomique basée sur les petits mammifères a également contribué à l'enrichissement des connaissances écologiques, permettant une interprétation plus large des sites analysés. D'autres méthodes, également utilisées, sur les restes fossiles de petits mammifères pour la reconstruction paléoenvironnementale sont la méthode commune des intervalles éco-géographiques, la méthode des habitats pondérés, la classification corotypique des organismes et la méthode basée sur le modèle bioclimatique. Au vu des résultats obtenus, ces travaux montrent qu'il faut prendre en compte deux facteurs importants dans la reconstruction du paléoenvironnement ibérique à partir d'analyses isotopiques de l'oxygène: la saisonnalité possible de l'accumulation de rongeurs, dérivée de leur prédateur, et les particularités régionales en termes de valeurs de δ18O des eaux météoriques de la péninsule ibérique. Une nouvelle proposition méthodologique utilisée pour la reconstruction de la paléo-température et obtenue de l'étude dentaire de rongeurs δ18Op dans la péninsule ibérique, après avoir été élaborée conformément aux dispositions, a été appliquée aux sites archéologiques et paléontologiques étudiés. Le paléoenvironnement enregistré montre des conditions généralement plus froides et plus humides qu'aujourd'hui et une homogénéité climatique importante a été identifiée dans tous les sites, avec de légères variations liées aux pulsations entre les stades et les interstades, qui se traduisent par des oscillations entre les abondances des espèces méditerranéennes et de Europe centrale. Les formations forestières sont toujours abondantes dans toutes les séquences. La persistance des couvertures forestières, ainsi que les légères variations climatiques et communautaires des rongeurs globalement stables, démontrent les particularités de la péninsule ibérique, contrastant avec la grande instabilité climatique enregistrée en Eurasie. Ce travail met en évidence le fait que la combinaison d’une analyse paléoécologique à l’échelle locale et d’une analyse à grande échelle permet essentiellement une reconstruction plus fidèle du paléoenvironnement.

The main objective of the PhD thesis is the reconstruction of palaeoenvironment experienced during the Late Pleistocene, mainly during Marine Isotope Stage 3 (MIS 3), at northeastern Iberia, through the combination of different ecological approaches based on small-mammal assemblages (insectivores, bats and rodents). Three archaeological sites are included: Abric Romaní rock-shelter (Capellades, Barcelona); Teixoneres cave (Moià, Barcelona) and Arbreda cave (Serinyà, Girona). It is also included a paleontological site from a close chronology, Xaragalls cave (Vimbodí-Poblet, Tarragona). The aim is the integration of the available data of the studied archaeological sequences through palaeoecological and oxygen isotope compositions analysis for increasing our knowledge about the MIS 3 environment from a regional point of view and reach a better understanding of the climatic singularities of Iberia during last Neanderthals settlements. One of the focus is fixed in oxygen isotope compositions (δ18O) analyzed from enamel tooth phosphates of both modern and fossil rodent remains of these localities. Taphonomic and taxonomical analyses based on small-mammals are also performed to reach a complete ecological interpretation of these sites. Other methods currently use in palaeoenvironmetal reconstructions based on small-mammal assemblages were also employed, such as mutual ecogeographic range method, habitat weighting method, chorotypes classification and bioclimatic model method. Considering the isotopic results obtained, this work shows that two main factors should be considered in Iberian palaeoenvironmental reconstructions: the possible seasonality of the rodent assemblages, derived from the predator, and the regional particularities on δ18O values of meteoric waters in the Iberian Peninsula. Accordingly, a new methodological proposal for the reconstruction of palaeotemperatures from rodent tooth δ18O accumulated in the Iberian Peninsula was developed and after applied to the archeological and paleontological sites studied. The recorded palaeoenvironment show globally cooler and wetter conditions than nowadays but it is detected notable climatic stability in all sites, with only slight changes related to stadial-interstadial pulsations, reflected mainly in oscitations between Mediterranean and mid-European species abundances. Woodland formations are always abundant throughout the sequences. The continuous maintenance of woodland covertures besides slight climatic variations and globally stable rodent communities, demonstrate the singularities of Iberian Peninsula, in contrast to the high climatic instability experience in Eurasia. This work highlights that a combination of different local-scale palaeoecological proxies compared to larger-scale proxies is essential to obtain faithful environmental reconstructions.