1Le Quaternaire est la période qui couvre les derniers 2,58 millions d’années. Elle est caractérisée par des changements importants entre des phases glaciaires, les deux tiers de l’hémisphère nord étant couverts par la glace, et des épisodes interglaciaires, certains plus chauds que l’actuel, au cours desquels l’extension de la glace est réduite au Groenland. C’est aussi l’ère pendant laquelle le genre Homo apparaît et conquiert la planète. La configuration des continents semblable à la configuration actuelle et l’impact anthropique négligeable font du Quaternaire un temps privilégié pour étudier précisément les liens entre les forçages (activité solaire, gaz à effet de serre et volume de glace) et la réponse du système climatique aux différentes latitudes. C’est aussi la période pour laquelle il est possible de reconstituer de façon détaillée les variations environnementales régionales et leur lien avec la dynamique des populations humaines.

2Le climat est défini comme la somme de phénomènes météorologiques qui caractérisent l’état moyen de l’atmosphère (e.g. température, précipitation) sur une durée arbitraire de trente ans. Cet état de l’atmosphère dépend à son tour de l’état des autres compartiments terrestres : les océans, les calottes polaires, la végétation et les surfaces continentales. De nombreuses archives climatiques et environnementales ont été récoltées et analysées au cours des dernières décennies à la fois sur le continent, incluant les calottes polaires, et dans l’océan. Elles permettent de reconstituer une multitude de paramètres (température de la surface de l’air et de l’océan, précipitations, saisonnalité, salinité des eaux, ventilation des eaux profondes, volume de glace, concentration des gaz à effet de serre, végétation…) associés à un quelconque changement climatique. Les développements récents dans les techniques de datation et d’analyse de nouveaux traceurs permettent une documentation de plus en plus précise des variations climatiques et environnementales du passé. En particulier, il est maintenant possible d’étudier les séquences d’événements à l’échelle millénaire de façon assez pointue et donc d’affiner l’appréhension des mécanismes climatiques associés. En parallèle, l’essor de la modélisation climatique, incluant la modélisation explicite de certains traceurs géochimiques, est un outil primordial pour intégrer les différentes composantes du système Terre (océan, végétation, calottes de glace, …) et tester notre compréhension des mécanismes climatiques.

3Le colloque Q10 « Paléoclimats et environnements quaternaires, quoi de neuf sous le soleil ? » qui s’est tenu à Bordeaux en Février 2016 a rassemblé de nombreux experts de l’étude du Quaternaire couvrant une large palette de domaines différents représentés dans l’AFEQ – CNF INQUA (archéologues, botanistes, climatologues, géographes, géologues, géophysiciens, géochimistes, paléontologues, palynologues, pédologues et géomorphologues). Ce colloque a permis de croiser différentes approches pour l’étude de la chronologie, des climats et des environnements terrestres, marins et glaciaires par la modélisation et les observations (variabilité climatique en période interglaciaire, changements climatiques abrupts et impacts régionaux, le système Terre lors des maxima glaciaires) ainsi que les liens entre occupation humaine et environnement.

4Nous avons souhaité nous appuyer sur la variété des thématiques et des approches exposées lors de ce colloque pour présenter un panorama large de la recherche actuelle sur le Quaternaire. Ce volume rassemble donc des contributions pédagogiques sur des domaines ou des approches scientifiques complémentaires concernant l’étude des paléoclimats et des paléoenvironnements. Il est destiné à tous mais vise plus particulièrement les étudiants et jeunes chercheurs afin de leur fournir une introduction pluri-disciplinaire sur l’étude du Quaternaire. La publication de ce fascicule a ainsi reçu le soutien du volet formation du labex L-IPSL (labex de L’Institut Pierre Simon Laplace).

5Un des défis majeurs des études sur le Quaternaire, et plus généralement sur toutes les périodes du passé, porte sur l’amélioration de la chronologie. Les incertitudes de chronologie sont inhérentes aux méthodes de datation. Ce volume présente un état des avancées récentes dans la construction des chronologies : utilisation de méthodes de datation absolue comme la datation Argon/Argon ou l’ESR – Electron Spin Resonance (modèle âge - profondeur Paléoenvironnemental appliqué aux ports antiques et modèles d’âge intégrés). Ces contributions mettent l’accent sur l’application concrète et directe de ces outils et serviront ainsi de références pratiques.

6Un autre défi majeur dans les études sur le Quaternaire est la reconstitution des différentes propriétés du système climatique (températures atmosphériques et de surface de l’océan, précipitations, température des eaux profondes…). Dans ce volume plusieurs articles sont consacrés à la présentation de différents traceurs et approches de modélisation pour les reconstitutions climatiques et environnementales à la fois dans l’océan et dans le domaine terrestre. Dans nombre de ces contributions, une attention particulière est portée sur les limites à l’interprétation des différents traceurs : un article est ainsi consacré au biais possible lié à la saisonnalité. Un article présente aussi une approche de modélisation pour reproduire les événements de sapropels via des flux d’eau douce en Méditerranée.

7La régionalisation du réchauffement climatique actuel, c’est-à-dire l’impact régional de l’augmentation de la température globale, est au cœur des préoccupations du Groupe Intergouvernemental pour l’Etude du Climat (GIEC). Le colloque Q10 a été l’occasion de rassembler des experts sur des chantiers géographiques très variés. Différentes séquences de la dernière déglaciation (21000 à 10000 ans avant aujourd’hui) et de notre interglaciaire actuel, l’Holocène (10000 ans avant aujourd’hui jusqu’à maintenant), en Europe, Afrique et Amérique du sud sont ainsi présentées. Egalement un focus sur les périodes interglaciaires passées, certaines montrant des conditions plus chaudes que celles de notre période actuelles, est présenté.

8Enfin, le colloque a permis de présenter des travaux mettant en évidence l’influence de l’homme sur son environnement et, vice-versa, traitant du possible impact des changements climatiques sur les populations humaines (changements de distribution des populations humaines, culturels et stratégie de subsistance). Trois articles sont consacrés à ce sujet : un article sur la modélisation de niches écologiques prenant en compte les contraintes climatiques, un article étudiant la dynamique culturelle pendant le Magdalénien moyen et supérieur (vers 19 000-14 000 cal. BP) de l’Ouest du Bassin aquitain et un article présentant une reconstitution du climat et du régime alimentaire en Égypte ancienne via l’analyse isotopique des dents de momies. Ce dernier travail résume la thèse pour laquelle le prix 2016 de l’AFEQ-CNF INQUA a été décerné pendant le colloque Q10.