Caractérisation de l'effet de site dans l'enregistrement du signal climatique et anthropique dans les sédiments de grotte : de l'Actuel à la Préhistoire – CLIMANTHROPE

L'environnement est devenu un enjeu stratégique pour la gestion de la planète. Notre projet s'inscrit dans ce contexte, à l'interface homme / milieu, par le biais du domaine karstique souterrain qui est considéré comme l'un des meilleurs enregistreurs de l'évolution de l'environnement car situé à l'abri de l'érosion. En témoigne l'outil « spéléothème », qui est aujourd'hui reconnu en paléoclimatologie. Mais le karst recèle des dépôts détritiques rythmés, encore peu étudiés, mais très intéressants d'un point de vue environnemental. L'originalité de ce projet est de mettre en avant et d'analyser finement les effets de site qui influencent la nature des enregistrements. En effet un même type d'archives naturelles n'enregistrera pas les mêmes informations selon les conditions de transfert et de sédimentation. Par exemple, pour une stalagmite, un système transmissif (faible filtrage) favorise le transfert de signaux anthropiques (sols érodés, cendres, micro-charbons de bois) alors qu'un système plus filtrant favorise l'enregistrement des signaux climatiques cycliques. In fine, le but est de croiser les différentes archives souterraines, souligner leur complémentarité et dégager des séquences montrant la part du climat et de l'homme dans les évolutions récentes et passées. Pour mener à bien ce projet nécessitant un arsenal lourd et de multiples compétences, nous avons choisi la pluridisciplinarité avec 2 partenaires en Sciences humaines et sociales (Homme/Milieu) (ADES et EDYTEM) qui disposent d'une longue expérience dans l'étude du domaine endokarstique et ont décidé t'intégrer plusieurs chercheurs étrangers ; 1 partenaire en chimie nucléaire bio-environnementale (CNAB) et 1 partenaire en génie électrique (CEGELY), avec lesquels nous collaborons depuis plusieurs années. Ce partenariat a bénéficié de plusieurs collaborations dont un GDR du CNRS de 1997 à 2004. Méthodologie : Analyse de « l'effet de site » : 2 approches seront utilisées. La première repose sur la cartographie morphologique 2D (grotte Chauvet-EDYTEM) et 3D (Orgnac, Pierre St-Martin) qui permettent respectivement de replacer les objets dans leur contexte ; la cartographie 3D a pour avantage de pouvoir travailler sur des sites jusque là peu accessibles comme les grands vides souterrains (ex. salle géante de la Verna, Pyrénées). La seconde approche permet d'appréhender « l'effet de site » d'un point de vue fonctionnel, en étudiant les modes de transfert et d'enregistrement des informations environnementales. De nouvelles stations expérimentales seront installées ou complétées dans les régions étudiées (Alpes, Pyrénées, Gironde...) en collaboration avec le CEGELY. Analyse multi-résolution : Les signaux enregistrés seront ensuite soumis à une analyse non destructive, du nanomètre au mètre, à la fois morphologique, par microscopie, et chimique par µXRF et nanosonde nucléaire. La cartographie chimique par fluorescence X permet de mettre en évidence, par exemple, des pollutions atmosphériques comme le souffre piégé dans les concrétions ou des problèmes de diagenèse (mobilité de l'uranium). Afin de comparer la validité des signaux enregistrés, nous testerons enfin les résultats sur des séries sédimentaires holocènes et pléistocènes, en France, mais également en Chine sous climat de mousson. Plate-forme technique : Ces études de terrain et de laboratoire sont possibles grâce à un ensemble d'outils mis à disposition par les divers partenaires : microscopie et traitement d'images (ADES), microsonde nucléaire (et bientôt nanosonde), autoradiographie (CNAB), plateformes « caractérisation géomatériaux » et carto-topographie 3D (EDYTEM), conception et fabrication de stations instrumentés (CEGELY). Ce dispositif bénéficie à Bordeaux de la nouvelle plate-forme AIFIRA (Applications Interdisciplinaires de Faisceaux d'Ions en Région Aquitaine). Résultats attendus : - Proposer un protocole analytique permettant d'évaluer, voire de mesurer l'effet de site avec de nouvelles mét...