L’objectif de mes recherches est de
reconstruire l’histoire des anciens environnements et climats à partir de
différents outils biologiques (pollen, macrorestes végétaux et d’insectes,
diatomées, Chrysophycées) et géologiques (isotopes stables, données
géochimiques et sédimentologiques). Au cours des quatre prochaines années, le
travail d’acquisition des données en Europe occidentale, en Russie et en
Afrique du nord va être poursuivi, en haute définition temporelle afin de
caractériser avec une plus grande finesse que par le passé, les changements
intervenus au cours des 450 000 dernières années. Mes recherches concernent
exclusivement l’étude de séquences continentales.
L'intérêt majeur de cette montagne
réside dans sa situation de carrefour climatique et biogéographique qui la
place sous une double influence, méditerranéenne à l'est et au sud, et
océanique à l'ouest. L'étude palynologique de séquences lacustres prélevées
dans le bassin glaciaire terminal des trois principales vallées englacées des
Pyrénées françaises a été entreprise dans le but de connaître les
inter-relations dynamique de retrait glaciaire / dynamique des végétations
pionnières qui ont existé pendant la déglaciation würmienne. Jusqu'à présent,
ces études ont été limitées aux régions du piémont-nord des Pyrénées (Andrieu et al., 1988; Andrieu, 1991). Dans le
futur des recherches analogues basées sur l'étude conjointe du retrait
glaciaire, de la vitesse de colonisation végétale et des changements de
végétation seront entreprises à moyenne et à haute altitude.
L'enregistrement le plus complet des
changements climatiques qui sont intervenus entre 25 ka et 10 ka BP, apparaît
dans la séquence de Barbazan (Andrieu, 1991; Andrieu et al.,
1993). La courbe du δ 18O de cette séquence témoigne de
fluctuations climatiques parfaitement concordantes avec celles déduites de la
séquence isotopique de Vostok (Jouzel, 1999): enregistrement synchrone de trois
maximums de froid à 21, 18 et 15 ka cal. BP. Le maximum de 21 ka cal. BP est unanimement corrélé au "Last Glacial
Maximum: LGM) par les paléoclimatologues. Certaines données continentales comme
celles livrées par les Pyrénées (Andrieu
et al.,
1988) et les Alpes du nord (glacier du Rhône: Nicoud et al, 1988 et travaux en cours) montrent qu'à cette date, les
glaciers würmiens étaient déja bien en retrait de leurs moraines frontales. De
nouvelles recherches ont démarré (F. Guiter, thésard IMEP) sur le complexe
morainique et glaciolacustre qui borde la rive sud du lac Léman, en partenariat
avec les géologues quaternaristes de l'Université de Chambéry afin de
caractériser plus finement les dynamiques conjointes de retrait de la langue
glaciaire du Rhône, et de colonisation végétale des terres libérées des glaces.
Dans les Pyrénées méditerranéennes,
des études conjuguées du contenu en pollen, macrorestes végétaux et d'insectes
de sites étagés entre 1500 m et 2000 m d'altitude sont menées à bien dans le
but de retracer les variations
altitudinales de la limite supérieure de la forêt à partir de 15 ka BP. Les
séquences étudiées proviennent de deux vallées glaciaires: 1) la vallée de la
Têt (site de La Borde, Ponel et al., 1999, et du
Racou, Guiter et al., 2000 et soumis
à J.Q.S.); 2) la vallée de la Bruyante (sites de Soucarade et de La Restanque,
Reille et Andrieu, 1993). De nouvelles recherches associant une approche
palynologique et entomologiques (P. Ponel) ont été
entreprises sur un profil prélevés à La Restanque. La publication du résultat
de ces travaux est prévue courant 2003.
Le principal objectif des travaux
que nous avons entrepris en Méditerranée occidentale est d'estimer la part de
responsabilité de l'Homme et celle du climat dans la structuration des
végétations méditerranéennes actuelles. L'étude croisée du contenu pollinique
et en sclérites d'insectes a été entreprise sur plusieurs profils choisis dans
l’axe rhodanien (La Calade, Andrieu-Ponel
et al, 2000, Marais des Baux, Andrieu-Ponel et al, 2000, Courthézon, Andrieu
et al.,
1997, La Camargue) et dans le Centre-Var (Tourves, Andrieu-Ponel et Ponel,
1999). Ces données biologiques montrent que la précocité et l'intensité de la pression humaine sur les écosystèmes
forestiers méditerranéens sont à l'origine de la physionomie du paysage actuel et de l'explosion de la diversité taxonomique des communautés végétales et
d'insectes. La séquence de la Calade, dont la base est contemporaine de
l'arrivée des premières communautés gréco-romaine en terres provençales, montre
qu'il y a 2000 ans, le paysage était aussi déforesté que de nos jours. Dans la
séquence des Baux, le fait le plus remarquable concerne l'enregistrement d'un
épisode forestier contemporain de l'Atlantique au sein duquel la sapinière ainsi que la hêtraie jouaient
un rôle de premier plan à basse altitude. La sapinière à Buxus étaient
également une des composantes principales du paysage provençal comme
l'indiquent les assemblages polliniques de la séquence littorale de Berre
(Andrieu, non publié) dont la base est d'un âge antérieur à 36 ka BP.
En Afrique du nord, l'histoire de la végétation n'est connue que dans
ses grands traits. Une des séquences polliniques les plus remarquables est
celle de Garrat El Ouez (marais d'El Kala, N.E. algérien), datée de 16 ka à la base, qui témoigne de l'existence de forêts de cèdres pendant le Tardiglaciaire, dans une
région qui, de nos jours, en est totalement dépourvue. Les occurrences de hêtre
enregistrées à la même époque pourraient être le signe de l'extension passée de la hêtraie, actuellement absente d'Afrique du
nord. Ces nouvelles études ont été entreprises en collaboration avec M. Reille
et M. Benslama, l'initiateur de ces travaux (Benslama et al.,
1999; Benslama et al., en cours). D'autres recherches paléoécologiques
seront menées à bien dans l'ensemble de l'Afrique du nord, au Maroc en
particulier.
Le Velay constitue l'un des ateliers
les plus remarquables pour l'étude des anciens environnements. L'histoire de la végétation et des
changements climatiques des 450 000 dernières années a pu être recontruite
grâce à un travail de collaboration entre des pollen-analystes et les
spécialistes de reconstruction du climat de l'IMEP (Reille et al., 1998; Tzedakis et al.,
1999). La longue séquence pollinique du Velay est, en Europe occidentale, la
seule séquence continentale qui présente un enregistrement continu des 4
derniers cycles climatiques et qui se prête à une comparaison fine avec les
longues séquences de glace (Groenland, Vostok) et océaniques.
Les sites-ateliers sur lesquels je me suis particulièrement investie sont celui
de St Front et celui de Ribains. Les recherches qui sont menées actuellement
entre les paléoécologues de l'IMEP, du CEREGE (Marseille) et de l'Université de
Londres reposent sur l'étude conjuguée du contenu pollinique, isotopique
(δ18O) et en diatomées des sédiments éémiens de ces deux
séquences. Le principal objectif de ce travail effectué en haute résolution
temporelle est de mettre en évidence les changements
paléoenvironnementaux rapides qui sont intervenus pendant le dernier interglaciaire et le pléniglaciaire würmien.
Le stade isotopique 11 (moins 400
000 ans avant notre ère) attire à présent l’attention des chercheurs
paléoenvironnementalistes car les recherches menées à bien ces 10 dernières
années tentent à montrer que cette période constitue un bien meilleur analogue
de l’Holocène que ne le serait l’Eémien (OIS 5). Le stade isotopique 11 (OIS
11) constitue par ailleurs une période charnière au cours de laquelle on
assiste, dans les régions tempérées du monde paléarctique, à la disparition des
derniers éléments biologiques hérités du Tertiaire. C’est également durant
cette période qui marque la charnière entre le Paléolithique inférieur et le
Paléolithique moyen, que se produisent d’importants changements sociétaux au
sein des communautés humaines.
Les
informations climatiques extraites des données polliniques de la séquence
française de La Côte (Field et al., 2000) montrent que
de brutales variations climatiques ont affecté l’interglaciaire Holsteinien
(OIS 11.3) qui marque le début du OIS 11. Ces variations et en particulier un
puissant coup de froid qui intervient lorsque l’if vient enrichir la chênaie
mixte déjà en place est également repéré dans
l’Atlantique Nord (Mac Manus, workshop de Leiden, juillet 2002). Des
fluctuations climatiques négatives sont aussi enregistrées dans les chroniques
astronomiques (Loutre, workshop de Leiden, juillet 2002) et, à l’instar des
données astronomiques, les données polliniques acquises à La Côte montrent que,
dans l’ensemble, le climat du OIS 11.3 était plus frais que celui prévalant
actuellement. Ces conclusions ne font cependant pas l’unanimité car d’autres
chroniques polliniques, celles acquises dans les Iles britanniques ou la
Fennoscandinavie, mais provenant de séquences discontinues et dont le
rattachement au Holsteinien n’est pas clairement établi, révèlent au contraire,
que le climat était plus chaud.
De nouveaux sondages ont été
effectués avec le soutien financier de l’université de New York (G. Kukla) dans
le paléolac glaciaire des Echets dont les études antérieures (Beaulieu et
Reille, 1984) montrent que ce site recèle un enregistrement du dernier cycle climatique
et de la fin du précédent.
A la différence
des travaux menés à bien par Beaulieu et Reille (1984) qui étaient axées sur
l’étude seule du contenu pollinique du sédiment, de nombreux indicateurs
biologiques, géochimiques et paléomagnétiques seront étudiés sur les nouveaux
sondages. Cette démarche pluridisciplinaire implique la collaboration de
spécialistes nationaux et internationaux (cf liste des partenaires). Un
financement a été délivré par le CNRS (programme Eclipse sur deux ans) ainsi
que l'ANDRA (financement de 2003 à 2005).
L’objectif
de ces nouvelles recherches est de caractériser la variabilité climatique du
dernier cycle climatique et dela fin du
précédent. Nous comptons en particulier travailler sur différentes
périodes-clé
1) La transition glaciaire rissien
(OIS 6) / interglaciaire éémien OIS 5e) est-elle marquée par un puissant refroidissement de type « Dryas
récent » comme le suggèrent les données géochimiques acquises dans les
océans ou, au contraire, assiste t-on à un passage très progressif d’un climat
frais typique des tardiglaciaires à un climat tempéré;
2) La fin de l’interglaciaire éémien qui est marquée, dans l’ensemble des séquences
continentales lacustres françaises par l’apparition d’une sapinière à buis
fréquentée par Platypus oxyurus, un coléoptère qui vit de nos jours dans
les sapinières méditerranéennes chaudes et humides des Pyrénées orientales et
occidentales, de Corse et du Péloponèse seulement. Ces données semblent
indiquer qu’une flexure climatique positive est enregistrée à cette époque.
C’est ce que nous chercherons à démontrer à l’aide d’autres paléo-indicateurs
environnementaux;
3) les oscillations climatiques en
haute fréquence du OIS 3 et 2 qui ont
été observées dans l'Atlantique Nord (événements de Heinrich, événements de
Bond) et les carottes de glace (événements de Dansgaard/Oeschger) durant le
dernier glaciaire . Cette période est représentée par
un taux exceptionnel de sédimentation qui permettra de conduire des études
pluridisciplinaires en haute résolution. On sait, par ailleurs, que ce taux
élevé est dû à un apport très important de poussières éoliennes. Ceci doit
pouvoir permettre une connexion avec les récentes avancées sur les lœss
pléniglaciaires (Antoine et al., 1999, 2001) et en particulier nous renseigner sur
l'intensité des vents et la provenance du matériel sédimentaire éolisé. Le
matériel pollinique de ces périodes glaciaires est analysé par Veronika Hohl,
étudiante titulaire d'un bachelor de l'université de Stokholm.
La mise en place des végétations
dans les Alpes françaises depuis la fin de la glaciation würmienne, et leur
structuration durant l'Holocène sous l'effet des changements climatiques et de
l'action humaine ont été étudiés, ces 25 dernières années, dans le cadre de
thèses d'Etat (Beaulieu, 1977; Wegmüller, 1977; Clerc, 1988) ou d'Université
(David, 1994; Nakagawa, 1998).
Les recherches qui sont entreprises
à présent ont pour but de répondre à une problématique précise du point de vue
de la thématique et limitée dans l'espace et dans le temps. Dans les
Hautes-Alpes, en particulier, le plateau fluvioglaciaire du Champsaur se
caractérise de nos jours par un paysage bocager, qui fait l'objet de mesures de
protection patrimoniale, et dont l'histoire est peu connue. L'objet des
recherches entreprises par M. Court-Picon dont je co-dirige la thèse, a pour
but de reconstruire l'histoire du paysage végétal de cette région, par une
approche spatio-temporelle fine et l'acquisition de données polliniques et
dendrologiques.
Dans les Alpes du Nord
(plateau Gavot), ce sont les relations entre la dynamique de retrait du glacier
du Rhône dans le bassin glaciaire lémanique et la dynamique de colonisation des
terres déglacées par la végétation au cours de 50 0000 dernières années,
qui sont étudiées par F. Guiter dans le cadre sa thèse que je co-dirige, aussi.
Dans les Alpes du sud, des
recherches multi-proxy ont été menées sur une série de carottes prélevées dans
un site de haute altitude, le Lac Long Inférieur, installé à près de 2000 m
dans la vallée des Merveilles qui doit sa réputation internationale à la
présence de gravures rupestres datées de 3000 BP. Parmi ces recherches, je
retiens les analyses polliniques (par I. Juhaz dont j'ai co-dirigé la thèse) et
entomologiques (par P. Ponel) dont les résultats ont été publiés dans Journal
of Quaternary Sciences.
Le référentiel de spectres
polliniques actuels préservé au sein de l’E.P.D. (European Pollen Database)
d’Arles doit être sérieusement amélioré (faible résolution taxonomique, faible
résolution spatiale, nomenclature pollinique anarchique, comptages polliniques
insuffisants) et enrichi de nouveaux apports. Ces spectres servent en effet à
connaître la représentation pollinique de la végétation actuelle et sont
utilisés par les reconstructeurs climatiques et les modélisateurs pour élaborer
des scénarios sur les changements passés et futurs des environnements
biologiques et climatiques. La qualité de ces spectres est donc capitale pour
la fiabilité des modèles.
Ces régions ouest-européennes à
climat hyper-océanique et très anthropisées (moins de 5 % de forêts en Irlande)
sont remarquables en raison de leur situation géographique, en bordure de
l'océan Atlantique, qui les place au premier plan pour l'enregistrement des
variations climatiques. En Bretagne, les études pollinique, carpologiques et
entomologiques entreprises sur deux sites du Pléistocène moyen ont permis de
montrer l'importance de structures
forestières (la sapinière en particulier) aujourd'hui disparues (Andrieu et al., 1997; Field et al., 2002). En Irlande, où j'ai commencé à travailler durant mon séjour
postdoctoral, j'ai étudié une séquence d'âge tardiglaciaire majeure pour ce
pays, celle de Namackembeg, prélevée dans un site lacustre du Connemara
(Andrieu et al., 1994). L'étude de restes de
Chironomides va être entreprise sur cette séquence par une étudiante en thèse
de l'Université de Leicester. L'objectif de ces travaux est d'obtenir des
indications paléobathymétriques et paléoclimatiques indépendantes de celles
livrées par les données sédimentologiques et polliniques.
A
l’automne 2002 et 2003, une campagne de prélèvements
sur coupe a été conduite par Philippe Ponel (Entomologie du Quaternaire) et
moi-même dans la section de la plaine russe comprise entre Moscou et Ieroslav.
Un double échantillonnage destiné à l'analyse pollinique et des restes d'insectes
a été effectué sur deux coupes: Levina Gora (au S.W. de Rostov) et Dolgopolka
(affluent de la rive gauche de la Volga, au NW de Tutaev, une ville situe au NW
de Yaroslav). D'après les données antérieures, ces deux coupes sont
contemporaines du précédent interglaciaire (Eémien).
Un financement a été accordé en 2002 par
le CNRS dans le cadre d'un programme PICS pour financer les campagnes de
sondages et nos collaborateurs russes qui ont été chargé de régler les
problèmes d’intendance strictement locaux.
- En juin 1989, j'ai participé à
l'organisation d'un colloque ("Sédiments lacustres laminés et
environnements glaciaires actuels et passés") de l'Association Française
pour l'Etude du Quaternaire (A.F.E.Q.),
et à la rédaction du livret-guide de l'excursion dans les Pyrénées ("Glaciaire pyrénéen: versant
nord/versant sud") qui lui a succédé.
-
Du 24 au 26 septembre 2001 a eu lieu le colloque de l'A.P.L.F. (Association des Palynologues de Langue Française) à
Arles. J’ai été co-organisatrice de ce colloque avec J.L. de Beaulieu et R.
Cheddadi (I.M.E.P.), ainsi qu'A. Vincent (CEREGE, Aix-en-Provence) et D. Jolly
(Université de Montpellier). A l’occasion de cette manifestation scientifique,
66 communications orales et 27 posters ont été présentés. Les résumés des
communications ont été réunis dans un volume distribué aux 130 participants.
En 1992, j'ai été contactée par
l'Université de Berkeley (Californie, U.S.A.) pour développer, en collaboration
avec le Prof. Dr. M. Conkey (Département d'Anthropologie, Berkeley), un projet
de recherche pluridisciplinaire qui associe une démarche paléoécologique,
morpho-sédimentologique et archéologique et qui porte sur le tardiglaciaire (de
15 000 B.P. à 10 000 B.P.) des Pyrénées centrales et ariégeoises. Ces
premiers contacts ont débouché sur l'élaboration d'un programme de recherche
pluridisciplinaire que je co-dirige
avec le Prof. Dr. M. Conkey: "Paléoenvironnement et archéologie de l'Homme
magdalénien dans les Pyrénées françaises". Ce programme est financé par
des fonds américains émanant de l’Université de Berkeley, la France-Berkeley
Foundation et le Stahl Endowment for Archaeological Research de l'Université de
Berkeley/Californie.
Participation à l'élaboration d'une
maquette dans laquelle sont présentés les travaux paléoenvironnementaux que
j'ai effectués en collaboration avec P. Ponel (I.M.E.P.) et H. Bruneton
(Université Aix-Marseille 2) dans le Plaine d'Arles. Cette maquette de
vulgarisation ainsi que l'ensemble des travaux scientifiques ont été financés
par Gaz de France.
En janvier de cette année (1999), j'ai
participé à l'élaboration d'un diorama consacré à la reconstruction de
l'englacement des Pyrénées françaises pendant le dernier maximum glaciaire. Ce
diorama sera intégré dans une salle d'exposition permanente sur les richesses
patrimoniales de la Haute-Garonne. Il sera présenté au public en juillet 1999,
lors de l'ouverture de la "Maison de la Haute-Garonne", sur la
commune de St Gaudens. Ce projet est financé par le Conseil Général de la
Haute-Garonne.
- Dans le cadre de ce programme j’ai
été amenée à collaborer avec des enseignants du Lycée Jules Fil de Carcassonne
(Aude) et une classe de Seconde pendant 2 années consécutives (1993 et 1994).
L’objet de ce programme était d’initier les élèves de cette classe à l’étude
des anciens environnements quaternaires des Pyrénées en particulier. Grâce à un
financement dégagé par le C.N.R.S., un carottier mécanique de grand diamètre
(15 cm) a été conçu et fabriqué par les élèves avec qui nous collaborions, et
un sondage a été réalisé dans le site de la Restanque (Ariège). Les sédiments
prélevés ont été l’objet d’une étude palynologique et entomologique que j'ai
menée à bien en collaboration avec P. Ponel et M. Reille.
Les chercheurs impliqués dans
l'acquisition des données, en particulier dans le domaine de la biologie
végétale (les plantes, le pollen) ou animales (les insectes), savent que sans
collection de référence constamment entretenue et enrichie de nouveaux taxons,
il n'y a point de recherche possible. Aussi ai-je profité de l'opportunité de
la demande de stage d'un de mes étudiants de DEUG (année 97-98) pour l'orienter
sur la collection de référence pollinique de la section palynologie de l'I.M.E.P.
Grâce à sa très efficace collaboration, le pollen de nouvelles fleurs
collectées par moi-même et mes collègues marseillais ou étrangers ces cinq
dernières années, a été extrait. Ces nouvelles préparations polliniques
viennent enrichir non seulement la collection de lames de référence mais aussi
celle de culots polliniques (dans lesquels le pollen est stockés en grande
quantité) qui peut notamment servir de monnaie d'échange avec des laboratoires
de palynologie situés dans des domaines floristiques différents du nôtre.
4 août 1999. Conférence de
1 heure à la Maison de la Haute Maurienne, Bonnecombe, en Savoie.
- Andrieu-Ponel V. Apports de la
paléoécologie à la connaissance de la dynamique de reconquête végétale post-glaciaire
des régions médio-européennes et méditerranéennes
22 octobre
1999.
Conférence de 1h30 à la Maison du Parc Régional du Luberon à Apt (Vaucluse)
dans le cadre des journées de la Science en Fête
- Andrieu-Ponel V. D’une poussière
de pollen à la représentation des climats passés
26 novembre
1999.
Conférence de 1h30 au Centre de Recherches Archéologiques (USR 708 du CNRS) de
Valbonne (Alpes-Maritimes)
- Andrieu-Ponel V. Les biais de
l'enregistrement pollinique
3 avril 2001. Conférence de
2h30 à la Société Entomologique du Languedoc, Ecole d'Agriculture, Montpellier.
Communication par les trois intervenants.
- Ponel P., Andrieu-Ponel V., Maldès
J.M., Récit de voyage dans le haut-Atlas marocain: aspects entomologique,
géologique et botanique
21 juin 2001. Trois
communications, de 30 mn chacune, effectuées dans le cadre de la réunion
scientifique sur invitations d'Evian, au siège social des Eaux minérales
d'Evian qui financent nos travaux (thèse de F. Guiter) dans le bassin lémanique
-
Andrieu-Ponel V., Intérêt de l'analyse pollinique pour la mise en évidence des
interglaciaires des 450 000 dernières années: la longue séquence continentale
du Velay (Massif Central). Communication par VAP
- Nicoud G., Triganon A., Blavoux
B., Dray M., Guiter F., Andrieu-Ponel V., La récurrence lémanique: les dépôts
associés, son extension et approche chronologique. Communication par G.N.
-
Andrieu-Ponel V., La glaciation würmienne pyrénéenne. dynamique
et chronologie. Communication par VAP
Expertise pour les
journaux suivants: Geodinamica Acta, Ecologia Mediterranea, Journal of
Quaternary Science, Quaternary Science Reviews, Quaternary International
CNRS
(programmes Eclipse)
"Fulbright Commission" (USA), major academic discipline: Biological Sciences
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