Enregistrement Holocène dans le Sud-Est du Golfe de Gascogne. Signaux climatiques globaux et régionaux
Résumé
This work aims to improve the use of biological tracers (or proxies) to reconstruct past hydrological changes in the Bay of Biscay (B of B) over the Holocene. The study of sedimentary archives from the southeastern (SE) B of B demonstrated that this environment, which is marginal from the general ocean thermohaline circulation and under the direct influence of the North Atlantic Oscillation (NAO), records global as well as regional Holocene climatic variability. In this context, short sedimentary cores (1 to 3m long) were retrieved from four stations located along a NWSE bathymetric gradient in the SE B of B. Sedimentary characteristics, planktic (PF) and benthic (BF) foraminiferal assemblages, coccolith assemblages, oxygen and carbon isotopic ratios of the foraminiferal shells, as well as size measurements were investigated every 0.5 to 10 cm. From 13 000 cal yrs BP to modern ages, B of B has encountered a succession of environnemental perturbations in response to global forcing factors (insolation, atmospheric and oceanic circulations). Planktic fauna constitute good proxies of temperature and water column stratification characteristics, forced by short-, mid- and long- term insolation changes, allowing the distinction of high summer temperature periods or periods of intense primary production (PP; spring blooms). The occurrence of species typical of subtropical environments suggests long-term incursions of the warm and saline water Navidad Current from the Iberian margin, reaching the SE corner of the B of B. These incursions are nowadays observed during negative NAO conditions. Along with the holocene rising sea-level until ~8 000 cal yrs BP, strong continental influence affects benthic environments characterized by intense sediment transports. From 8 000 cal yrs BP, benthic fauna responds mainly to PP and occasionally to lateral transport of organic matter by fluvial plumes. This study allows also the correlation of the near continent climatic events to environmental perturbations observed locally in this marginal sea, such as the coupling between high precipitation on the Iberian peninsula to high nutrient inputs into the B of B, or the coupling between the impact of a displacement of the Adour outlet to the eutrophisation of the benthic environment.
L'objectif de ce travail est d'améliorer la connaissance des marqueurs biologiques (ou proxies) des changements hydrologiques dans le Golfe de Gascogne (G de G) au cours de l'Holocène. L'analyse des archives sédimentaires du Sud Est (SE) du G de G a démontré que cet environnement, en marge de la circulation thermohaline océanique et sous l'influence directe de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), enregistre à la fois la variabilité climatique Holocène globale, et une variabilité régionale sous l'influence du climat sur le continent adjacent. Dans ce contexte, des carottes courtes (1 à 3 m) ont été prélevées sur quatre stations situées le long d'un transect bathymétrique NW-SE dans le SE du G de G. Les paramètres sédimentologiques, les assemblages de foraminifères planctoniques (FP) et benthiques (FB), les assemblages de coccolithes, les ratios isotopiques de l'oxygène et du carbone des tests de foraminifères ainsi que l'évolution des tailles des tests de FP ont été étudiés tous les 0,5 à 10 cm. De 13 000 cal ans BP à l'actuel, le G de G a rencontré des perturbations environnementales relatives aux variations des forçages globaux (insolation, circulation atmosphérique et océanique). Les FP se sont révélés de bons proxies des variations de températures et de stratification de la colonne d'eau, forcées par les variations court-, moyen- et long- terme de l'insolation, permettant de distinguer des périodes à saisons estivales chaudes, ou des périodes à production primaire (PP ; bloom de printemps) intense. La présence d'espèces allochtones d'origine subtropicale révèle de longues périodes d'intrusions d'eaux chaudes et salées (courant Navidad) jusqu'au fond du G de G, configuration observée actuellement en conditions de NAO négative. Couplée à l'augmentation du niveau marin, l'influence continentale affecte l'environnement benthique, caractérisé par des transports sédimentaires intenses, jusqu'aux environs de 8 000 ans cal BP. Au-delà, les FB répondent directement aux variations de la PP ainsi qu'aux apports latéraux de matière organique par les panaches fluviatiles. L'ensemble des données permet de corréler les événements climatiques détectés sur le continent adjacent avec leurs conséquences locales en mer bordière, comme le couplage de l'augmentation des précipitations détectées sur la péninsule ibérique avec un surcroît d'apports d'éléments nutritifs dans le G de G, ou l'impact du déplacement de l'embouchure de l'Adour sur l'eutrophisation de l'environnement benthique adjacent.