Résumé
Cette thèse vise à comprendre les interactions complexes entre climat, végétation et sociétés humaines de l'Asie centrale aride (ACA). Elle retrace les dynamiques actuelles et passées de la végétation et du climat de l'Holocène à aujourd'hui en s'appuyant sur (1) le développement d'études multi-proxy (e.g., pollen, biomarqueurs lipidiques), (2) l'amélioration des calibrations de ces proxies, (3) l'application de ces calibrations à une séquence paléo \textit{clé} de l'ACA, (4) la production d'une synthèse climatique à l'échelle de l'ACA.Afin de mieux comprendre les spécificités des milieux arides, nous avons :- développé une approche traits fonctionnels, en comparant données polliniques et relevés de végétation en ACA. Malgré la faible résolution taxonomique, les distributions et relations des traits fonctionnels sont conservées: les pollen reflètent donc bien la structure des communautés végétales et les relations climat-végétation. La surface foliaire est corrélée aux précipitations/températures hivernales, et la hauteur et la densité des tiges sont liées aux précipitations annuelles. Ces résultats confirment la fiabilité de l'outil pollen pour reconstruire les stratégies fonctionnelles végétales.- amélioré les calibrations climatiques basées sur les biomarqueurs lipidiques brGDGTs (tétraéthers de glycérol ramifiés). Des calibrations effectuées sur de nouveaux référentiels (Mongolie, Chine, Ouzbékistan, Tadjikistan, Arménie, Azerbaïdjan) montrent que la salinité, le type d'échantillon, le pH et l'aridité influent sur la variabilité des brGDGTs, compliquant la relation globale température-degrès de méthylation. Pour pallier ces biais, nous proposons (1) des sous-calibrations de température en fonction de la salinité/aridité, (2) un nouvel indice d'aridité, (3) de nouvelles calibrations machine learning. Ces résultats ont permis de révéler le rôle structurant des communautés bactériennes sur la distribution des brGDGTs.- amélioré les calibrations basées sur l'outil pollen. Une étude ciblée sur le Tadjikistan et l'Ouzbékistan confirme que le pollen enregistre de manière fiable composition, diversité fonctionnelle et gradients climatiques le long d'un continuum écologique. Cette approche fournit de nouvelles estimations de la représentativité pollinique à fine échelle et met en évidence le rôle majeur des calibrations locales vs globales dans cette région.- appliqués ces développements méthodologiques à la carotte du lac Fazilman (Ouzbékistan). Notre approche - pollen, brGDGTs, spores fongiques, sédimentologie - et marqueurs d'impact anthropique a montré, via un modèle d'ensemble, une aridification à partir de l'Holocène moyen, des oscillations steppe et forêts et deux évènements majeurs à 8.2 et 4.2 ka BP. Ces changements ont affecté les sols, l'hydrologie et les écosystèmes aquatiques, et se sont répercutés sur les dynamiques socio-économiques, notamment sur l'essor et le déclin des sociétés proto-urbaines de l'Oxus et des sociétés nomades (Andronovo).Enfin, la synthèse climatique holocène en ACA (partie occidentale) a montré des signaux contrastés : régimes de précipitations dominés par l'hiver/le printemps sur le plateau Iranien, le bassin du Touran, le piémont du Pamir-Altai et l'ouest du Tian Shan ; apports mixtes saisonniers dans le Caucase et les bassins des mers Caspienne et Aral ; des précipitations estivales à l'est (Tian Shan). Le signal continental révèle une aridité marquée au début de l'Holocène et une période plus humide à l'Holocène Moyen, avec des différences régionales.En conclusion, cette thèse a développé et validé des calibrations propres aux milieux arides pour les pollen, les brGDGTs, et les traits, et les a appliqué à des séquences holocènes locales et régionales en ACA. Cette démarche intégrative améliore notre compréhension des couplages climat-végétation-sociétés en milieu aride et fournit une base méthodologique pour évaluer la résilience de ces écosystèmes et sociétés face au changement climatique futur.