Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline : Géographie par Stéphanie Goepp Origine, histoire et dynamique des Hautes-Chaumes du massif vosgien Déterminismes environnementaux et actions de l'Homme Soutenue publiquement le 29 novembre 2007 Membres du Jury Directeur de Thèse : Rapporteur Interne : Rapporteur Externe : Rapporteur Externe : Examinateur : Examinateur : M. Dominique SCHWARTZ, Professeur, Université Louis Pasteur, Strasbourg M. Jean-Luc MERCIER, Professeur, Université Louis Pasteur, Strasbourg M. Hervé RICHARD, Directeur de Recherche CNRS, Université de Franche-Comté, Besançon Mme Marie-Françoise ANDRÉ, Directeur de Recherche CNRS, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand M. Michel THINON, Chargé de Recherche CNRS, Université Paul Sézanne, Marseille M. Michel HOFF, Maître de Conférences, Université Louis Pasteur, Strasbourg

  • couples réversibilité-irréversibilité

  • déterminismes environnementaux

  • systèmes environnementaux en perpétuelle évolution

  • rapporteur externe

  • directeur de la recherche


Publié le : jeudi 1 novembre 2007
Lecture(s) : 60
Source : scd-theses.u-strasbg.fr
Nombre de pages : 288
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Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline : Géographie parStéphanie Goepp
Origine, histoire et dynamique des Hautes-Chaumes du massif vosgien
Directeur de Thèse : Rapporteur Interne : Rapporteur Externe : Rapporteur Externe : Examinateur : Examinateur :
Déterminismes environnementaux
et actions de l’Homme
Soutenue publiquement le 29 novembre 2007
Membres du Jury
M. Dominique SCHWARTZ, Professeur,Université Louis Pasteur, Strasbourg M. Jean-Luc MERCIER, Professeur,Université Louis Pasteur, Strasbourg M. Hervé RICHARD, Directeur de Recherche CNRS,Université de Franche-Comté, Besançon Mme Marie-Françoise ANDRÉ, Directeur de Recherche CNRS,Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand M. Michel THINON, Chargé de Recherche CNRS,Université Paul Sézanne, Marseille M. Michel HOFF, Maître de Conférences, Université Louis Pasteur, Strasbourg
A mon père
« Comment juger de l'équilibre ou du déséquilibre d'un système sans connaître sa périodisation à long terme ? Les couples réversibilité-irréversibilité et renouvelabilité - non renouvelabilité n'ont de sens que pour un “ pas de temps” précis et, de toute façon, ils n'ont qu'une valeur relative dans des systèmes environnementaux en perpétuelle évolution. » G. Bertrand, 2002
Remerciements
Je tiens à adresser ici mes remerciements à toutes les personnes qui m'ont apporté soutien et conseils au cours ces années de doctorat. Je tiens tout d'abord à exprimer ma reconnaissance et ma gratitude à Dominique Schwartz pour avoir accepté de diriger ces recherches, pour son soutien et ses encouragements. Je tenais à le remercier aussi pour avoir été, durant ces années de thèse, plus qu'un simple directeur de thèse. Je remercie vivement Michel Thinon, qui m’a permis d'être initiée à la pédoanthracologie, et pour son accueil et sa disponibilité lors de mes passages à l’Institut Méditerranéen d’Ecologie et de Paléoécologie de Marseille. Je souhaite également adresser mes remerciements à Marie-Françoise André, Directrice de Recherches du Laboratoire Geolab de Clermont-Ferrand, Hervé Richard, Directeur de Recherches du Laboatoire de Chrono-Ecologie de Besançon, Jean-Luc Mercier, Professeur à la Faculté de Géographie de Strasbourg, ainsi qu'à Michel Hoff, Maître de Conférences à l'ULP de Strasbourg d'avoir consenti à être membres du jury de ce doctorat. Je leur sais gré d'avoir accepté, malgré leurs nombreuses charges et un calendrier serré. Même si on l'oublie parfois, une thèse se conçoit difficilement sans le soutien d'un laboratoire de recherches. Je tiens donc à ce que soient remerciés ici tous les membres du Laboratoire Image et Ville (UMR 7011), en particulier Christiane Weber sa directrice pour avoir accepté de m'acceuillir au sein du laboratoire il y a 2 ans. Merci à tous les doctorants (et docteurs) du laboratoire ; à toutes et à tous, bon courage et bonne chance... la thèse n'est qu'une étape... Je tiens ensuite à remercier Olivier Guyot de la Région Alsace, instance sans laquelle cette thèse n'aurait pu voir le jour. Mes remerciements vont également à Christian Schwoehrer et Yannick Despert du Bureau des Espaces Naturels du Parc Naturel Régional des Ballons des Vosges, qui nous ont permis, grâce à leur soutien, de faire avancer la connaissance des espaces naturels dont ils ont la gestion. Merci de votre confiance et de votre patience. Merci à tous les membres des différentes « instances » de l'archéologie alsacienne. Je pense en particulier à Christian Jeunesse et Anne-Marie Adam, Professeurs à l'Université Marc Bloch de Strasbourg ; Marina Lasserre, Georges Triantafillidis du Service Régional d'Archéologie ; Anne Gébhardt, Eric Boës et Nathalie Schneider-Schwien de l'INRAP Grand Est ; enfin, Matthieu Fuchs du Pôle d'Archéologie Interdépartemental Rhénan. A tous, merci de m'avoir fait découvrir votre discipline, au travers notamment de journées de terrain
souvent « pluridisciplinaires ». Leur rencontre a été pour moi telle une porte ouverte vers le monde inconnu de l'archéologie. Mes remerciements vont également : à Anne Alexandre du CEREGE d'Aix-en-Provence, pour ses nombreux conseils et ses corrections ; à Tomasz Goslar et son équipe polonaise, 14 pour sa grande efficacité administrative et scientifique lors des analyses C AMS effectuées dans son laboratoire. Je n'oublie pas de remercier Martine Trautmann, du laboratoire d'analyses des sols et des formations superficielles (EOST), pour son humeur toujours enjouée, et tous les doctorants du « café du matin au labo », en particulier Damien, Romain, Carine et Yannick... pour nos discussions informelles ou plus sérieuses. Merci à tous les étudiants et stagiaires de Master qui, de près ou de loin, sur le terrain ou en laboratoire, m’ont aidé dans ma tâche. Merci pour leur aide, en particulier lors de nos sorties de terrain, dans des conditions météo parfois exécrables ! Je ne saurai oublier de remercier ma famille, en particulier ma mère, sans qui je n’aurais pu effectuer aussi sereinement ma thèse. Un grand merci aussi à Valérie pour nos toutes nos discussions. Un grand merci à Muriel, Cécile et Elisabeth pour leur amitié sans faille depuis toutes ces années et leurs encouragements dans les moments difficiles. Mes pensées finales reviennent à Stéphane, pour sa compréhension, sa patience et sa confiance... Que toutes les personnes que j’aurais omis de citer soient remerciées ici. J'espère qu'elles ne m'en veulent pas trop, le choix des personnes à citer dans les remerciements est parfois cornélien.
Table des matières
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Table des matières
REMERCIEMENTS......................................................................................................7TABLE DES MATIERES..............................................................................................9 RESUME....................................................................................................................15SUMMARY.................................................................................................................16TABLE DES ILLUSTRATIONS.................................................................................17 INTRODUCTION GENERALE...................................................................................23
PREMIERE PARTIE : CONNAISSANCE ET COMPREHENSION DES ESPACES VOSGIENS .............................................. 31
CHAPITRE 1 : FORETS ET PATURAGES VOSGIENS : LES LIEUX ET LEURS CARACTERISTIQUES .................................................................................33
1.1. Situation géographique ............................................................................................331.2. Grands ensembles lithologiques ..............................................................................351.3. Données climatiques ................................................................................................361.4. Les sols des Hautes-Vosges....................................................................................371.4.1. Les sols brunifiés ...............................................................................................38 1.4.2. Les sols podzolisés ...........................................................................................39 1.4.3. Les sols humifères désaturés ............................................................................40 1.4.3.1. Les rankers cryptopodzoliques ...................................................................40 1.4.3.2. Les sols à caractères andosoliques ............................................................41 1.4.4. Conclusion.........................................................................................................43 1.5. La végétation des Hautes-Vosges ...........................................................................431.5.1. L'étage montagnard inférieur (400 à 600 m) .....................................................45 1.5.1.1. La chênaie-charmaie ..................................................................................45 1.5.1.2. La chênaie acidiphile et la chênaie-hêtraie .................................................45 1.5.1.3. Les autres groupements .............................................................................45 1.5.2. L'étage montagnard moyen (500/700 à 1000/1100 m) et supérieur (> 1000/1100 m) ................................................................................................................................46
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1.5.2.1. La hêtraie-sapinière à canche flexueuse (Deschampsia flexuosa (L.) Trin.) et à luzules (Luzula ssp.). ........................................................................................46 1.5.2.2. La hêtraie-sapinière à fétuque des bois (Festuca sylvatica Poll.) ...............46 1.5.2.3. La pessière .................................................................................................47 1.5.3. La hêtraie d'altitude et les Hautes-Chaumes .....................................................47 1.5.3.1. La hêtraie d'altitude ou hêtraie culminale (> 1000-1100 m) ........................47 1.5.3.2. Les Hautes-Chaumes (> 1000 m) ...............................................................48 1.5.3.3. Physionomie de la limite supérieure de la végétation forestière, des arbres et de l'écotone forêt/pâturages.................................................................................49 1.5.4. Conclusion .....................................................................................................49 1.6. Conclusion ...............................................................................................................49CHAPITRE 2 : LES EVOLUTIONS MAL CONNUES DES PAYSAGES VEGETAUX DES HAUTES-CHAUMES ; UN ETAT DE L'ART ...........................................................512.1. Le point de vue des palynologues............................................................................512.1.1. Des études palynologiques pionnières ..............................................................52 2.1.2. Le contexte Würmien reconstitué par les analyses effectuées à La Grande Pile .....................................................................................................................................52 2.1.3. La tourbière du Gazon du Faing ........................................................................52 2.1.4. Le Kastelberg et la source de la Moselotte .......................................................56 2.1.5. La tourbière du Tanet ........................................................................................57 2.1.6. Les autres analyses polliniques.........................................................................58 2.1.6.1. La Grande Basse ........................................................................................58 2.1.6.2. Le Grand Etang...........................................................................................59 2.1.6.3. La Goutte Loiselot .......................................................................................59 2.1.7. Conclusion.........................................................................................................59 2.2. L'analyse des géomorphologues .............................................................................602.2.1. Les formations glaciaires et périglaciaires würmiennes ....................................60 2.2.2. Les caractéristiques géomorphologiques des Vosges à l'Holocène..................61 2.3. Le point de vue des pédologues ..............................................................................612.3.1. Utilisation des analyses polliniques dans les podzols à des fins paléoécologiques.........................................................................................................62 15 2.3.2. Utilisation duδN et de la composition chimique du sol dans la connaissance des anciennes pratiques agricoles ..............................................................................63 2.4. L'approche des botanistes et biogéographes ..........................................................64e 2.4.1. L'Ecole strasbourgeoise du XIX siècle .............................................................64 e 2.4.2. Le point de vue des prédécesseurs de Carbiener (première moitié du XX siècle) ..........................................................................................................................65 2.4.3. Le point de vue et les arguments de Carbiener.................................................65 2.4.4. ...et celui de ses détracteurs..............................................................................66 2.4.5. Conclusion.........................................................................................................67 2.5. Le point de vue des archéologues ...........................................................................672.5.1. Le Néolithique (5300 av. J.-C. à 2300 av. J.-C.) ...............................................67 2.5.2. Faits marquants de la période protohistorique (2300 av. J.-C. - 50 av. J.-C.) ...69 2.5.2.1. L'âge du Bronze (2300 - 800/750 av. J.-C.) ................................................69
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2.5.2.2. L'âge du Fer (800/750 - 50 av. J.-C.) ..........................................................71 2.5.2.3. Des hiatus spatiaux.....................................................................................73 2.5.3. La période gallo-romaine (50 av. J.-C. - 400 apr. J.-C.) ....................................74 2.5.3.1. La conquête et la paix romaines .................................................................74 e 2.5.3.2. Des incursions alamanes précoces (dès la fin du III siècle) ......................74 e e 2.5.4. Les débuts du Haut Moyen Age (V - VII siècles) ............................................76 2.5.5. Conclusion.........................................................................................................76 2.6. Le point de vue des historiens : de Boyé à Garnier, un siècle d'intérêt historique pour les Hautes-Vosges .................................................................................762.6.1. Sur l'origine possible des chaumes ...................................................................77 e 2.6.2. Les chaumes jusqu'au XII siècle : de la« Silva vosagus »aux défrichements médiévaux ...................................................................................................................77 e e 2.6.3. Le « Grand Pâturage » du XIII siècle au XVI siècle ........................................78 2.6.3.1. Un Acte marquant, le Traité de Marquard (1339) .......................................78 2.6.3.2. La fin du monopole alsacien .......................................................................79 2.6.4. La Carte Perspective de Thierry Alix (1576-1578) ............................................79 e e 2.6.5. L'apogée du « Grand Pâturage » à la fin du XVI et au début du XVII siècle (1580 - 1630) ...............................................................................................................80 2.6.6. Le désastre de la Guerre de Trente Ans (1618-1648) et la rapide reconquête des pâturages ..............................................................................................................82 e 2.6.7. Les chaumes et forêts adjacentes au XVIII siècle............................................82 2.6.7.1. Sur les chaumes, une reconquête lente et progressive ..............................82 2.6.7.2. Les menaces qui pèsent sur la forêt ...........................................................83 2.6.7.3. Le siècle des règlements ............................................................................83 2.6.7.4. Les cartes des Cassini ................................................................................84 e 2.6.8. La Révolution française et le XIX siècle ...........................................................84 e 2.6.9. L'époque contemporaine (XX siècle) ...............................................................84 2.7. L'apport de la toponymie ..........................................................................................852.7.1. Les indices toponymiques de défrichements.....................................................85 2.7.2. Les défrichements par le feu .............................................................................86 2.7.3. Les indices d'activité charbonnière ....................................................................86 2.7.4. Les autres toponymes .......................................................................................86 2.8. Synthèse ..................................................................................................................872.8.1. La variabilité climatique holocène......................................................................87 2.8.2. Les relations entre formations superficielles holocènes et anthropisation du milieu ...........................................................................................................................88 2.8.2.1. A l'échelle régionale ....................................................................................88 2.8.2.2. A l'échelle locale .........................................................................................89 2.8.3. Conclusion.........................................................................................................89 2.9. Conclusion ...............................................................................................................90
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