Description du sujet de thèse

Titre de la thèse : Chroniques des conditions hydroclimatiques de la façade atlantique sud-métropolitaine (golfe de Gascogne) : dynamique et processus au cours des derniers siècles -CHRONHYCLESS, soutenu par le GDR “Océan et Mers” AAP 2025 - Contrats doctoraux
1) contexte scientifique
Les côtes aquitaines subissent une érosion chronique modulée par la dynamique climatique et océanique de l’hémisphère nord, et notamment les régimes de tempêtes. En contexte actuel de remontée rapide du niveau marin, ce constat appelle à une meilleure compréhension de la phénologie des évènements hydroclimatiques (extrêmes ou non) qui touchent ces environnements, et passe par une reconsidération de la calibration des modèles (conceptuels et numériques) de fonctionnements hydro-morpho-sédimentaires applicables. En effet, le jeu des mesures instrumentales qui supporte cette calibration est insuffisant pour embrasser correctement les gammes de processus à l’œuvre, et présente un biais intrinsèque majeur : l’utilisation de descripteurs déjà largement affectés par l’anthropisation accrue du dernier siècle (e.g., Waters et al., 2016, 2018). Ces descripteurs découlent de suivis récents des paramètres hydrologiques de l’océan de surface, excluant la prise en compte d’une dimension historique pourtant indispensable pour qualifier les états initiaux et naturels, en dehors de l’accélération des modifications environnementales liées aux activités humaines depuis 150 ans à minima. Une meilleure compréhension des trajectoires hydro climatiques des côtes aquitaines passe donc par la considération d’une histoire, accessible par décodage d’archives sédimentaires autant qu’historiques.
Au large des principaux fleuves aquitains, le plateau continental présente des pièges sédimentaires naturels, modelés par l’héritage des creusements (en bas niveau marin) et comblements (en haut niveau marin) des paléo-vallées incisant les substratums anciens (e.g., Blum et al., 2013). Ces contextes géomorphologiques particuliers abritent vasières et dépôts à très fort taux de sédimentation (jusqu’à 1 cm/an, Lesueur et al., 2001, 2002 ; Mary et al., 2015, 2017 ; Eynaud et al, soumis), qui donnent accès à des archives exceptionnellement résolues de l’histoire hydroclimatique et écologique des marges océaniques et des continents adjacents. Associée à l’inventaire des écrits historiques recensant événements extrêmes et aléas (tempêtes, vague de froids ou de chaleurs…), l’étude de ces séries permet la construction de chroniques rétrospectives des évolutions environnementales pluri-décennales. En soutien des modélisations prospectives, ces chroniques, fruits d’une approche par essence pluridisciplinaire (mêlant histoire, géographie, bio-géosciences), sont essentielles dans la caractérisation de trajectoires long-terme comme envisagée par OMER. Elles fourniront ici un cadre d’évolution environnementale à très haute résolution temporelle encore inexistant à l'échelle régionale et très rare en Europe (e.g. Martin-Puertas, 2021).
2) objectifs
Par le croisement des données issues de la paléoclimatologie et des inventaires historiques (Athimon et al., 2022), ce projet de thèse vise à reconstruire la trame détaillée des événements et paramètres hydroclimatiques ayant affecté la marge aquitaine depuis les derniers siècles (suite à l’anomalie chaude romaine à minima). Cette chronique devrait permettre de :
- préciser la fréquence des phénomènes climatiques et météo-marins (dont extrêmes) et leur impact sur les territoires et biomes aquitains, et les relier à la dynamique des implantations humaines
- identifier les périodes d’instabilité hydroclimatique (tel qu’existant pour le golfe du Lion, Tavenne, 2023)
- décrypter les modes climatiques dominant l’évolution morphosédimentaire des marges
- relier les processus climatiques moteurs dans l’évolution des environnements aquitains à la dynamique de l’océan Atlantique Nord (gyre subpolaire notamment)
- contextualiser les modifications paysagères des littoraux (Péret et Sauzeau, 2014) accompagnant cet historique (état/fractionnement du couvert végétal, géomorphologie des littoraux-embouchures- îlots, mobilité dunaire), en tentant d’y déconvoluer le rôle des aménagements anthropiques (artificialisation des sols / rivages).
3) méthodologie
L’approche méthodologique est pluridisciplinaire et intégratrice, croisant les chroniques issues d’archives paléocéanographiques à celles des registres historiques. Au sein du golfe de Gascogne sera ainsi visée la reconstitution de descripteurs physiques et écologiques de l’océan de surface à très haute résolution temporelle depuis l’anomalie chaude romaine. En complément, sur la période récente (derniers 300 ans) seront inventoriées les données collectées par des sociétés savantes, des groupes de travail et de recherche afin de recenser les évènements extrêmes météo marins. Ce travail sera structuré en deux volets : (1) les deux premières années seront dédiées à l’analyse des carottes sédimentaires et des données historiques pour l’obtention de chroniques résolues croisant ces deux types archives. Cette chronostratigraphie sera complétée de corrélations à l’échelle métropolitaine en compilant des archives naturelles d’origine variée (lacustre, dendrologique, spéléothèmes…). Sur les périodes récentes, les indices qualitatifs obtenus seront croisés aux séries d’observations météorologiques afin de documenter chaque événement en termes de pression atmosphérique, de direction et force du vent. Par ailleurs, l’application en ligne maree.shom.fr nourrira un volet relatif au niveau marin, considéré sous le seul angle harmonique, qu’il sera possible de croiser avec les données météorologiques, afin de préciser les composantes atmosphériques et dynamiques. Ce volet nécessitera un moissonnage bibliographique et de descripteurs (data) qui seront bancarisés et valorisés sous la forme d’une base de données, accessible à tous (hébergement OASU, ou Heurist - HumaNum) ; (2) la dernière année visera à concevoir un modèle conceptuel d’évolution environnementale pour le secteur d’étude, en ciblant les mécanismes et modes hydroclimatiques intégrateurs reliant la façade atlantique métropolitaine aux régimes de l’hémisphère nord. Les trajectoires seront établies en constituant des chroniques d’index clefs afin de servir scientifiques et gestionnaires.

Contexte de travail

Le travail doctoral est soutenu par un financement du GDR “Océan et Mers” (AAP 2025 - Contrats doctoraux) via la DGDS MITI (Mission pour les Initiatives Transverses et Interdisciplinaires )-Theses du CNRS.
L’étudiant sera inscrit à l’Université de Bordeaux au sein de l’école doctorale ED304 « Sciences et Environnement » dont la formation à la recherche s’appuie sur la pluridisciplinarité (sciences de la Terre et de l'univers, écologie, environnement, archéologie, philosophie et histoire des sciences).
Il/ elle sera rattaché à l’équipe de recherche Paléoclimats du laboratoire EPOC (Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux, UMR5805). Le co-encadrement avec les équipes du laboratoire Criham (Centre de Recherches Interdisciplinaires en Histoire, Histoire de l’Art et Musicologie - UR 15507) de l’Université de Poitiers impliquera des interactions en présentiel et distanciel tout au long de la thèse.
L’environnement scientifique, fonctionnel et collaboratif de la thèse est solidement tissé puisque le projet est intégré dans le PGSAR - RNA (région Nouvelle Aquitaine) CORALi (COnnaissances inteRdisciplinaires pour une meilleure Adaptation face aux risques Littoraux) qui offre un consortium de recherche original où la question des reconstitutions des trajectoires et historiques d’évolution des environnements néritiques et littoraux est centrale. Une forte interaction anime l’ensemble des partenaires, et deux thèses en histoire viendront en soutien du lourd travail de moissonnage historique. Cette thèse s'inscrit également dans la dynamique de plusieurs projets de recherche qui ont permis de consolider un réseau d’experts au niveau national et international. Elle s’appuie sur les collaborations construites dès les premiers travaux menés au sein de l’Interlabex COTE/LASCARBX LITAQ (Du Pléistocène à l’Anthropocène : connaître les mécanismes passés d’évolution des populations -végétales, animales, humaines- et des milieux pour prédire les réponses futures. L’exemple du littoral aquitain ; 2013-2015) et du projet EC2CO DRIL FAST-LITAQ (Formations Argilo-Sableuses & Tourbes LITtorales AQuitaines : de leur intérêt dans l’évolution des falaises dunaires du Médoc ; 2016-2017). Elle vise à compléter les études menées sur la variabilité du climat Holocène dans le cadre de l'ANR HAMOC (Holocene North-Atlantic Gyres and Mediterranean Overturning dynamic through Climate Changes' /2013-2018) et sur les liens peuplements humains et climats déjà questionnés au sein du projet RNA- ESTRAN (Erosion et Sociétés dans le Temps long sur les Rivages de l’Aquitaine Nouvelle ; 2019-2024) et du projet OFB- Interestuaire TRESSE (TRajectoires - EStuaires – Sediments : Trajectoire morphosédimentaire des Estuaires Français depuis le Petit Age Glaciaire. Impact du climat et de l’Homme ; 2021-24). Enfin, cette thèse contribuera aux travaux du Groupe de Travail Tempêtes et Submersions Historiques (TSH) co porté par le BRGM, l’ARSN, le Cerema et le SHOM et dont le CRIHAM est partie prenante depuis sa création et s’inscrira dans les réflexions soutenues par le GIS Humanités et sciences de la mer dont le Pr. Sauzeau est membre fondateur et président du CS.

Contraintes et risques

Le financement de ce projet de thèse a été accordé dans le cadre de l’AAP 2025 - Contrats doctoraux du GDR “Océan et Mers” qui soutient, via la MITI du CNRS, les initiatives de recherche aux frontières disciplinaires. De ce fait, l’encadrement de la thèse s’appuie sur deux experts de deux laboratoires différents (laboratoires EPOC de l’Université de Bordeaux et Criham de l’Université de Poitiers) rattachés à des sections et instituts du CNRS et du CNU différents, mais complémentaires (couplage de la Paléoclimatologie et de l’Histoire/Archéologie). L’interaction disciplinaire est donc un objectif concret de réussite du projet, et impliquera une synergie forte entre les parties prenantes de cette recherche doctorale.