Les insectes subfossiles des archives du sol : un nouveau proxy pour caractériser la paléobiodiversité et l’histoire Holocène des espaces montagnards d’Europe occidentale (Pyrénées, Alpes et Apennins)
- Parrilla, Sarah (1996-.... ; docteure en Archéologie) (2025)
Thèse
- Numéro national de thèse
- 2025TLSEJ133
- Titre en français
- Les insectes subfossiles des archives du sol : un nouveau proxy pour caractériser la paléobiodiversité et l’histoire Holocène des espaces montagnards d’Europe occidentale (Pyrénées, Alpes et Apennins)
- Titre en anglais
- Subfossil insects in soil archives: a new proxy for characterising the palaeobiodiversity and Holocene history of mountain areas in western Europe (Pyrenees, Alps and Apennines)
- Directeur de recherche
- Moret, Pierre (1961-... ; historien)
- Co-directeur de recherche
- Stagno, Anna Maria
- Date de soutenance
- 17 décembre 2025
- Établissement de co-tutelle
- Università degli studi di Genova
- École doctorale
- TESC : Temps, Espace, Société, Culture
- Diplôme
- Doctorat en Archéologie
- Unité de recherche
- Travaux et Recherches Archéologiques sur les Cultures, les Espaces et les Sociétés - TRACES
- Mots-clés en français
- Sol
- Insectes subfossiles
- Taphonomie
- Mots-clés en anglais
- Soil
- Subfossil insects
- Taphonomy
- Résumé en français
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L’étude des insectes subfossiles, pour documenter l’évolution holocène du couvert végétal en lien avec les pratiques humaines, s’est principalement concentrée sur des archives humides anaérobies. Les sols non saturés d’eau, largement mobilisés par la géoarchéologie et la pédo-anthracologie, l’ont très rarement été par la paléo-entomologie, en raison de conditions de conservation jugées défavorables. L’objectif de cette thèse est de combler cette lacune en étendant l’étude des insectes subfossiles aux sols montagnards. Deux types de terrain sont pris en compte : (1) les forêts montagnardes anciennes et matures (Pyrénées, Apennins, Alpes), présentant divers degrés d’anthropisation ; (2) des prairies montagnardes et subalpines (Pyrénées et Alpes), impactées par le pastoralisme et par d’anciennes activités minières, d’où l’examen, à titre comparatif, d’un technosol minier.
Quatre stratégies ont été déployées pour apprécier la pertinence des reconstructions paléoécologiques fondées sur les insectes conservés dans les sols montagnards. Premièrement, une analyse de la composition actuelle des communautés de coléoptères Carabidae sur les sites pyrénéens, dans le but d’identifier des espèces indicatrices d’un couvert forestier dense ou d’un milieu ouvert. Les communautés actuelles ont ensuite été comparées aux taxons présents dans les sols étudiés. Deuxièmement, les modalités de conservation des insectes ont été étudiées dans les sols de 11 sites, présentant des caractéristiques biotiques différentes. Troisièmement, la question de l’ancienneté des restes a fait l’objet de deux approches : la datation par le radiocarbone de restes individuels, et l’estimation de leur ancienneté relative à partir de la création d’un outil de lecture taphonomique : l’indice de dégradation post-mortem (DPM). Quatrièmement, les indications paléoécologiques fournies par les insectes ont été mises en regard des données pédo-anthracologiques, archéologiques et historiques.
L’analyse des assemblages actuels, échantillonnés en forêt, en lisière et en prairie, montre que certaines espèces sont potentiellement des bioindicateurs fiables au sein des accumulations subfossiles. La conservation des insectes dépend à la fois des propriétés physico-chimiques du sol et des caractéristiques des taxons (taille, résistance à la dégradation et traits écologiques). Les sols forestiers, grâce au microclimat créé par la canopée et à un rapport C/N plus élevé qu’en prairie, favorisent l’archivage des insectes. Les datations radiocarbones sur sclérites individuels se sont avérées peu fiables, la faible masse de carbone (mgC) tendant à rajeunir artificiellement les âges. Faute de datation absolue robuste, l’indice de DPM a permis de distinguer les restes potentiellement anciens des restes récents enfouis par bioturbation. À l’échelle du haut vallon des Argentières, la démarche valide la forte sensibilité des insectes et la très haute résolution spatiale des reconstructions. La présence de certains taxons permet de détecter efficacement les ouvertures de milieu et les activités pastorales anciennes. En revanche, les restes d’insectes n’ont pas permis d’apprécier la maturité des peuplements, les espèces saproxyliques ne semblant pas se conserver dans les horizons profonds. Les reconstructions entomologiques dévoilent des perturbations également enregistrées par les charbons ; cependant, l’absence de fiabilité des datations radiocarbones n’a pas permis d’en établir la synchronie. Malgré des limitations dues principalement à la non-fiabilité des datations absolues, cette recherche a permis d’identifier les facteurs qui favorisent la conservation sur le long terme des restes d’insectes dans les sols forestiers, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives de déploiement à l’archéo-entomologie et à la paléo-entomologie. - Résumé en anglais
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The study of subfossil insects as a means of documenting Holocene vegetation dynamics in relation to human practices has so far focused primarily on waterlogged, anoxic archives. In contrast, unsaturated soils, widely employed in geoarchaeology and pedo-anthracology, have rarely been explored in paleo-entomology, due to their perceived unfavorable preservation conditions. The aim of this dissertation is to fill this gap by extending the study of subfossil insects to mountain soils. Two main field contexts were considered: (1) ancient and mature montane forests (in the Pyrenees, Apennines, and Alps) exhibiting varying degrees of human impact; and (2) montane and subalpine grasslands (in the Pyrenees and Alps) influenced by pastoralism and past mining activities, the latter justifying the inclusion, for comparison, of a mining technosol.
Four strategies were implemented to evaluate the relevance of paleoecological reconstructions based on insects preserved in mountain soils. First, the present-day composition of ground beetle (Carabidae) communities was analyzed across the Pyrenean sites, with the aim of identifying species indicative of dense forest cover or open habitats. These current assemblages were then compared with the taxa present in the studied soils. Second, the preservation conditions of insect remains were examined in soils from eleven sites with distinct biotic characteristics. Third, the ancientness of insect remains was investigated using two complementary approaches: radiocarbon dating of individual specimens, and estimation of their relative age through the development of a taphonomic assessment tool : the Time since death index (TSD). Fourth, the paleoecological information provided by the insects was compared with pedo-anthracological, archaeological, and historical data.
Analysis of modern assemblages sampled in forest, ecotone, and grassland habitats shows that certain species may serve as reliable bioindicators within subfossil assemblages. Insect preservation depends both on the physicochemical properties of the soil and on taxon-specific characteristics such as size, resistance to degradation, and ecological traits. Forest soils, due to the microclimate created by the canopy and their higher C/N ratios relative to grasslands, are especially favorable to the long-term preservation of insect remains. Radiocarbon dating of individual sclerites proved unreliable, as their low carbon mass (mgC) tends to produce artificially young ages. In the absence of robust absolute dates, the TSD index allowed the distinction between potentially ancient remains and more recent ones buried by bioturbation.
At the scale of the upper Argentières valley, this approach confirms both the high sensitivity of insects and the very fine spatial resolution of the reconstructions. The presence of certain taxa effectively reveals episodes of landscape opening and ancient pastoral activities. However, insect remains did not provide information on forest stand maturity, as saproxylic species were not preserved in deeper horizons. Entomological reconstructions record environmental disturbances also detected through charcoal analysis, although the unreliability of radiocarbon dating prevented the establishment of chronological synchrony between the two archives.
Despite limitations mainly linked to the lack of reliable absolute dating, this research identifies key factors promoting the long-term preservation of insect remains in forest soils. It thereby opens new perspectives for the broader development of both archaeo-entomology and paleo-entomology. - Accès au document
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Citation bibliographique
Parrilla, Sarah (1996-.... ; docteure en Archéologie) (2025), Les insectes subfossiles des archives du sol : un nouveau proxy pour caractériser la paléobiodiversité et l’histoire Holocène des espaces montagnards d’Europe occidentale (Pyrénées, Alpes et Apennins) [Thèse]