Je participe aux projets de recherche en écologie historique qui permettent de reconstruire les environnements et climats passés. Ces études reposent sur la collecte et l’analyse de bio-indicateurs appelés « proxies » (pollen, spores, microalgues, restes d’insectes) contenus dans les sédiments déposés au cours des derniers millénaires. Dans ces études je suis impliquée dans les différentes étapes de l’analyse pollinique aussi appelée la palynologie.

On utilise la palynologie afin de retracer l’histoire de la végétation d’une région, on a alors recours à l’analyse des grains de pollen et des spores qui sont conservés dans les sédiments anciens. La détermination des différences de composition de la végétation permet aux palynologues de mettre en évidence les changements des écosystèmes et du climat ainsi que l’impact des activités humaines sur ces environnements au cours des âges.

Cette étude s’appuie sur le principe que tous les végétaux vont produire annuellement pour leur reproduction des grains de pollen ou des spores microscopiques spécifiques à leur espèce pour être par la suite disséminés dans la nature. La pluie pollinique constituée par les grains microscopiques déposés en un même lieu est une représentation de la végétation et elle va être emprisonnée chronologiquement dans les sédiments. Ce sont dans les milieux humides comme les lacs, les marécages et les tourbières à l’abri de l’oxydation que le pollen pourra se conserver des centaines de milliers d’année, on parle alors de pollen fossile.

Les différentes étapes de l’analyse en Palynologie :

–  Le carottage :
Les différentes couches de sédiments sont extraites sur le terrain à l’aide de différents types de carottiers pour obtenir des carottes sédimentaires.

Carottage d’une tourbière dans les montagnes iraniennes à l’aide d’un carottier russe (juin 2018)

–  L’échantillonnage :
Au laboratoire, quelques grammes de sédiment sont prélevés à intervalle régulier dans la carotte sédimentaire pour l’extraction des pollens et la datation radiocarbone des différentes couches de sédiment.

L’ouverture, la description lithologique et l’échantillonnage des carottes sédimentaires avant les prélèvements palynologiques (Lac barm-e Alvan, Iran)

–  L’extraction :
Les sédiments vont subir des traitements chimiques (acides et bases) et mécaniques pour éliminer la matière organique et les minéraux afin de libérer les pollens, les spores et les objets dits NPPs. A la fin de l’extraction on obtient des culots de pollen qui pourront être analysés.

–  La détermination et l’identification :
Une goutte (25 à 50 ml) des culots de pollen sera montée entre lame et lamelle pour l’observation microscopique. L’identification des grains de pollen et spores se font à l’aide de collection de référence ainsi que les atlas polliniques avec un grossissement de x400 ou x500. Les pollens et spores ainsi identifiés sont comptés afin de calculer leurs pourcentages relatifs et leur concentration absolue.

Pollens après extraction et acétolyse (grossissement X500)

–  Présentation des résultats et interprétation :
Les résultats obtenus sont visualisés sous forme de diagramme pollinique, l’évolution de la végétation est représentée en fonction des temps les plus anciens aux plus récents et des pourcentages (et concentrations) des différents végétaux identifiés dans les échantillons.

Dynamique de la végétation pendant les quatre cycles climatiques (Velay,Massif Central).

Beaulieu et al., 2005. Apport des longues séquences lacustres à la connaissance des variations des climats et des paysages pléistocènes. Comptes Rendus Palevol 5, 65-72)

C’est par cette représentation graphique que les chercheurs mettent en évidence la dynamique de la végétation au cours des âges d’un site donné et ainsi déterminer les changements climatiques et le rôle de l’homme sur ces paysages. Les données polliniques pourront également être utilisées dans les reconstitutions quantitatives des climats du passé ainsi que les modèles climatiques plus complexes visant à prédire l’évolution future du climat.