Effets de la carbonisation oxygénée sur le signal isotopique du bois : vers une dendroclimatologie isotopique sur charbons archéologiques

Doctorant: 
Franck Baton
Titre: 
Effets de la carbonisation oxygénée sur le signal isotopique du bois : vers une dendroclimatologie isotopique sur charbons archéologiques

Titre : Effets de la carbonisation oxygénée sur le signal isotopique (δ13C) du bois : vers une dendroclimatologie isotopique sur charbons archéologiques

Résumé :  Les charbons de bois trouvés en contexte archéologique permettent de reconstituer les couverts forestiers passés et les pratiques sylvicoles associées. Le δ13C de ces charbons a été utilisé pour des reconstructions paléoclimatiques, cependant ses variations peuvent aussi être dues à la carbonisation. Afin de mieux contraindre, à l'échelle du cerne, les variations du  δ13C du bois dues à la carbonisation, des carbonisations ont été faites avec des échantillons de chêne cadicufoliés en conditions proches des foyers domestiques. Une diminution du δ13C après la carbonisation a été observée. Cet effet est très variable, notamment en fonction du compartiment du bois considéré (aubier, duramen, bois initial, bois final). Ces mesures de δ13C ont été complétées par celles du taux de carbone montrant  qu'il ne varie pas parallèlement au  δ13C . De ce fait, l'utilisation prônée par certains travaux, du taux carbone pour évaluer les variations de δ13C  à la suite de la carbonisation n'est pas  pertinente. Cependant, les variations cerne à cerne et intracerne du δ13C ne sont pas significativement affectées par la carbonisation, et des reconstructions climatiques à partir du δ13C de bois carbonisés paraissent donc envisageables.
Afin de tester cette approche cerne à cerne, plusieurs charbons archéologiques issus du site néolithique de Chalain, dont les paléoclimats étaient bien documentés, ont été échantillonnés. Cette approche a été couplée à des mesures dendro-anthracologiques (largeurs des cernes, proportion du bois final, rayon de courbure et proportion de vaisseaux avec des thylles) afin de mieux comprendre les variations de δ13C mesurées, et de tenter de les coupler aux pratiques sylvicoles. Les valeurs de δ13C sont en accord avec les paléoclimats déjà inférés et les variations intra-cerne, ou saisonnières, de δ13C révèlent que la période froide était caractérisée par des saisons plus contrastées. Les mesures dendro-anthracologiques ont permis, entre autres, de préciser les variations de δ13C entre les différents compartiments du bois et de proposer une interprétation concernant les variations des pratiques sylvicoles en lien avec le climat.
En conclusion, la carbonisation oxygénée provoque un abaissement des valeurs de δ13C du bois mais n'empêche pas les reconstructions paléo-climatiques à partir de leurs variations, notamment saisonnières, mesurées sur des charbons archéologiques.

Mots-clés : charbon, δ13C, climat, contrastes saisonniers, bois, carbone, carbonisation, chêne, dendro-anthracologie

Encadrant(s): 
Sylvie Derenne - Thanh Thuy Nguyen Tu - Alexa Dufraisse (UMR 7209 AASPE)
Ecole Doctorale: 
ED GRNE
Date de Soutenance: 
nov 2017
Département: 
Biogéochimie
Date de début: 
nov 2014