Environnement des thèses interdisciplinaires

1ère inscription en thèse - 2025

Écoles doctorales - Sciences de l'environnement (ED 251) / Espaces Cultures Sociétés (ED 355)

Unité de recherche - Centre de recherche et d’enseignement des géosciences de l’environnement / Centre Camille Jullian

Encadrement - François Fournier (directeur) et Hélène Aurigny (co-directrice)

Résumé du projet - L'identification de la provenance et des propriétés des matériaux calcaires utilisés dans le mobilier lapidaire constitue un enjeu central en archéométrie et en sciences du patrimoine. En Provence, ces matériaux ont été exploités depuis la Protohistoire dans de nombreux contextes (sculptures monumentales de Roquepertuse et Entremont, port antique de Marseille, etc.). Pourtant, leur caractérisation reste difficile, en raison de verrous analytiques : composition essentiellement calcitique, faibles contrastes pétrographiques, altérations post-dépôt, et bases de données géologiques régionales encore lacunaires. Cette thèse vise à développer une méthodologie innovante de caractérisation des roches carbonatées, en croisant des approches pétrographiques, géochimiques (isotopes C-O, éléments traces) et non destructives (photogrammétrie, RTI, microscopie optique, cathodoluminescences). Elle s'appuie sur l'étude d'un large corpus de sculptures et d'éléments architecturaux de Provence méridionale (Entremont, Roquepertuse, Saint-Blaise, Marseille…) datant de la Protohistoire au Moyen Âge, réalisés dans des matériaux variés : calcaire lacustre, calcaire burdigalien, urgonien, oolithique, etc. Les objectifs sont de : 1/ Identifier les sites d'extraction et les circuits d'approvisionnement ; 2/ Comprendre les critères ayant guidé le choix des pierres dans les pratiques artisanales (qualités plastiques, esthétique, durabilité) ; 3/ Affiner les critères de reconstitution des ensembles sculptés ; 4/ Développer des indicateurs fiables pour l'identification des matériaux et la recherche de pierres de substitution en conservation-restauration. En dépassant les limites méthodologiques actuelles, cette recherche contribuera à une meilleure compréhension de l'exploitation des ressources lithiques en basse Provence et à la valorisation du patrimoine lapidaire.

1ère inscription en thèse - 2024

Écoles doctorales - Sciences de l'environnement (ED 251) / Sciences chimiques (ED 250)

Unité de recherche - Centre de recherche et d’enseignement des géosciences de l’environnement / Physique des interactions ioniques et moléculaires

Encadrement - Thibaut Devièse (directeur) et Vassilissa Vinogradoff (co-directrice)

Résumé du projet - Le projet de thèse CO-MET vise à développer une approche analytique innovante pour extraire et caractériser les matières organiques présentes en très faibles quantités dans les sédiments archéologiques et les météorites. Les technologies supercritiques seront mises en œuvre pour minimiser la destruction des échantillons et réduire l'utilisation de solvants toxiques. La méthodologie, appliquée d'abord à des sédiments archéologiques puis à des météorites carbonées, sera optimisée pour les petites quantités de matière.

Ce projet de thèse facilitera ainsi l'étude des matières organiques en géosciences de l'environnement, géoarchéologie et astrochimie, afin de répondre à plusieurs questions de recherche dont l’organisation des activités des populations préhistoriques au sein des grottes, ainsi que la composition organique des météorites, ouvrant ainsi une fenêtre sur la compréhension du type de composés organiques ayant été présents il y a 4,3 Ga lors de l’émergence de systèmes chimiques prébiotiques sur notre Terre.

1ère inscription en thèse - 2024

Écoles doctorales - Sciences pour l'ingénieur : mécanique, physique, micro et nanoélectronique (ED 353) / Espaces, cultures, sociétés (ED 355)

Unité de recherche - Laboratoire méditerranéen de préhistoire Europe Afrique / Laboratoire de mécanique et d’acoustique

Encadrement - Pierre Magniez (directeur) et Philippe Lasaygues (co-directeur)

Résumé du projet - La substantifique moelle constituait un des objectifs vitaux pour les hommes préhistoriques. Pour cela, ils ont systématiquement cassé les os de leurs proies-herbivores, en particulier les os longs pour en extraire cette ressource nutritive et domestique essentielle. Ce comportement alimentaire est bien documenté dans la plupart des habitats occupés par les sociétés de chasseurs-cueilleurs, depuis le Paléolithique mais également par des études ethnographiques. L’analyse des modes de fracturation des os représente ainsi une donnée majeure pour identifier les stratégies d’acquisition carnée, de consommation et traitement des carcasses des groupes humains premiers et in fine d’appréhender leurs capacités cognitives, techniques et leurs comportements socio-économiques. Cependant, pour mieux comprendre ce processus de fracturation, il est impératif de bien connaitre les propriétés mécaniques de la matière exploitée, ici les ossements des proies d’herbivores sauvages, en fonction de leur ontogénie (âge, sexe) et des facteurs du milieu (climat, saisons). Ce projet doctoral s’attachera à résoudre plusieurs problématiques, dont l’influence des propriétés morpho-structurelles et biomécaniques d’ossements (porosité, quantité de matière, masse volumique, visco-poro-élasticité) sur la fracturation osseuse, en utilisant une approche mutliphysique originale en science archéologique (microtomographie par rayon X (µCT), ultrasons, micro-mécanique, nano-indentation) afin d’identifier la variabilité des signaux selon le type d’os et leurs portions, et leurs facteurs intrinsèques sur des herbivores et leurs variations individuelles, intra et inter-osseuses. Une application sera effectuée sur des assemblages osseux, en particulier de sites paléolithiques, afin de mieux comprendre à la fois les techniques de cassures opérées par les préhistoriques (au moment du dépôt pour extraite une ressource vitale : la moelle) mais aussi mieux déterminer les biais taphonomiques (conservation de matériel post-dépôt). La combinaison d’études actualistes, quantitatives et expérimentales, sur des stocks fossiles, permettra une réflexion de haute résolution sur les stratégies humaines alimentaires (archéologie préhistorique) grâce à une meilleure connaissance du matériau ‘OS’ grâce à l’étude d’un triple corpus ostéologique, expérimental et archéologique de cerf et de bovinés.

1ère inscription en thèse - 2022

Écoles doctorales - Sciences de l'environnement  (ED 251) / Espaces, cultures, sociétés (ED 355)

Unité de recherche - Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement / Laboratoire méditerranéen de préhistoire Europe Afrique

Encadrement - Thibaut Devièse (directeur), Gwenaëlle Goude (co-directrice) et Pierre Magniez (tuteur)

Résumé du projet - Le Pléistocène supérieur est caractérisé par des instabilités climatiques et environnementales brutales et contrastées. Le refroidissement général qui conduit au dernier maximum glaciaire (21 ka BP) est entrecoupé de pics de réchauffement climatique (évènements de Dansgaard-Oeschger) et d’épisodes de refroidissement de la surface de la mer (évènements de Heinrich). Ces instabilités climatiques ont impacté l’environnement (paysage, végétation…) de manière inégale dans les différentes régions d’Europe et ont certainement joué un rôle clé dans les modes de survivance de nombreuses espèces humaines et mammaliennes, dont certaines se sont éteintes durant cette période (50-20 ka BP). Cependant, l’évaluation de leur adaptabilité alimentaire n’a jamais été réalisée avec précision étant donné un manque de données chronométriques fiables et d’analyses biomoléculaires. Au cours de la thèse, une méthodologie multi-analytique sera mise en œuvre sur un ensemble d’ossements archéologiques provenant de deux sites majeurs du sud de la France : le Portel-ouest et Tournal (50-14 ka BP). Le corpus d’ossements intégrera des espèces avec différents régimes alimentaires (carnivores, omnivores, herbivores) et comportements (espèces hivernantes, à instinct grégaire), ainsi que des individus d’âge et de sexe différents. Des datations radiocarbones et des analyses d’isotopes stables réalisées sur l’ensemble de la séquence seront corrélées aux données paléoenvironnementales et permettront ainsi une meilleure compréhension des processus d’adaptation alimentaire dans un contexte d’instabilités climatiques.

1ère inscription en thèse - 2021 / Soutenance - 27/02/2025

École doctorale - Sciences de l'environnement  (ED 251)

Unité de recherche - Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement

Encadrement - Pierre Henry (directeur) et Bruno Arfib (co-directeur)

Résumé du projet - L’objectif de ce travail de thèse est de modéliser les écoulements d’air et d’eau dans l'hydrosystème karstique de la grotte Cosquer, en liaison avec la mer, afin de prévoir l’évolution des niveaux d’eau dans la grotte. Les résultats doivent aider aux choix de conservation archéologique à mettre en œuvre. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de comprendre les facteurs qui contrôlent les variations de pression de l’air et de niveau de l’eau. Ce sujet repose sur des données hydro-climatiques (pression de l’air, température, niveau d’eau, conductivité de l’eau, humidité…) mesurées avec des sondes placées dans la grotte depuis 2014, complétées avec des données météorologiques et océanographiques. Le suivi hydroclimatique de la grotte Cosquer s’est poursuivi et s’est enrichi tout au long de la thèse.