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Enregistreurs et indicateurs de l’évolution de l’environnement en zone tropicale

 | 
Richard Maire
, 
Simon Pomel
, 
Jean-Noël Salomon

Les milieux littoraux

Corrélation d’un niveau tourbeux à une ligne de rivage éémienne sur la côte gabonaise

Correlation of a peat-level and an Eemian shoreline on the Gabonese coast

Bernard Peyrot et Jean-Michel Lebigre

Résumé

La présence sur la rive droite de l’estuaire du Gabon, près de Libreville, d’un niveau de tourbe appartenant à une paléo-mangrove, enfoui sous un recouvrement dunaire fini-pléistocène et holocène, avait précédemment permis de soulever la question d’une ancienne ligne de rivage. Une analyse plus poussée de cette tourbe et de son contexte, faisant suite à l’échec de la tentative de datation par la méthode du radiocarbone, conduit aujourd’hui à envisager avec prudence de corréler ce vestige à une ligne de rivage éémienne d’environ 125 000 ans B.P.

On the eastern coast of the Gabon estuary, close to Libreville, the presence of a paleomangrove peat level fossilized under a Pleistocene-Holocene coastal dune system, brings up again the former question of an old seashore line. A better study of this peat after an inoperative radiocarbone dating process induces to consider this level as a part of a 125,000 year old Eemian shoreline.

Texte intégral

INTRODUCTION

1L’évolution paléogéographique des littoraux atlantiques de l’Afrique équatoriale a fait l’objet de nombreuses études, mais alors que la succession des environnements côtiers est aujourd’hui assez bien connue pour les rivages de l’Angola, du Congo et du Sud-Gabon (CORNEN et al., 1977 ; GIRESSE et al., 1974, 1978, 1980, 1986 et 1990 ; DELIBRIAS, 1986), les données restent fragmentaires pour la côte nord du Gabon découpée de profondes rias (ROSSO et WEYDERT, 1974 ; WEYDERT et ROSSO, 1981 ; LEBIGRE, 1983, 1990). Aussi la mise en évidence d’une ancienne ligne de rivage grâce à la découverte du plancher tourbeux d’une paléo-mangrove conservé sous un recouvrement dunaire, aux portes de Libreville, constitue-t-elle une donnée d’importance dans l’approche paléogéographique régionale.

2La révélation et les premières études de cette paléo-mangrove ont fait l’objet d’une courte publication (LEBIGRE, PEYROT, CARATINI et DELIBRIAS, 1990) dans laquelle les auteurs, se fondant sur un contenu palynologique composé à 90 % de pollens de Rhizophora racemosa (palétuvier commun des actuelles mangroves gabonaises), définissaient, grâce à cet excellent marqueur, une ligne de rivage pléistocène, mais restaient très réservés quant à lui attribuer l’âge apparent donnés par deux datations l4C : 32 000 ± 1 000 ans B.P. (Gif 6167) et 34 600 ± 1 500 (Gif 7250). Ces valeurs sont en effet à considérer comme minimales ; elles restent discutables car à la limite de la méthode et surtout sont très difficiles à corréler avec le niveau inchirien de cette époque identifié à des cotes de -35 à -45 m le long des rivages du golfe de Guinée (TASTET. 1977 ; LANG et PARADIS, 1983 ; GIRESSE et BARUSSEAU, 1986), sauf à devoir remettre en cause la stabilité tectonique de toute cette région.

3Grâce à la mise à jour, fin 1988, d’une surface intacte de 10 m2 de plancher tourbeux, de récentes analyses effectuées tant sur le site que sur des échantillons (grâce à l’obligeante collaboration de P. Giresse, Laboratoire de sédimentologie marine de l’Université de Perpignan) apportent des éléments nouveaux. Ceux-ci militent de façon plus probante pour corréler ce vestige organique exceptionnel à une ligne de rivage éémienne (environ 125 000 ans B.P.).

I. SITUATION DE LA DUNE

4Un peu au nord de Libreville, en bordure du rivage de l’estuaire du Gabon, un ancien système dunaire se développe sur environ 10 km, parallèlement au trait de côte, haut d’une dizaine de mètres et presque intégralement détruit par des carrières d’exploitation des sables (fig. 1). Jusque dans les années 1975, cette dune bordière déferlante à dissymétrie bien marquée (versant d’érosion au vent de l’océan et talus d’accumulation sous le vent) était couverte d'une forêt ombrophile ouverte d’un chapelet de petites clairières à pseudo-steppe (fig. 2). Les coupes ouvertes par les carrières permettaient de distinguer sur le substrat de grès crétacés altérés de la série d’Azilé, deux accumulations superposées (fig. 3). A la base, précédé d’un lit de petits graviers et gravelles bien roulés, épais de 25 cm, s’observait un niveau de sables ocres hétérométriques, épais de 2 à 4 m, zoné par place de lentilles intraformationnelles d’alios brun-noirâtre, compactes et pénétrées de curieuses tubulures aux parois aliotisées, remplies de sable blanc. Au-dessus, reposait une masse de sables blancs à roses, de plus fine granulométrie, bien classés et colorés au sommet par les matières humiques du maigre couvert végétal de surface. L'étude morphoscopique des sables montrait que tous les grains étaient marqués du “mat” caractéristique d’une dynamique éolienne, mais devaient leur usure initiale à un transport aquatique.

II. UNE TOURBE DE MANGROVE ANCIENNE

5Sous cette dune, des tourbes conservées dans les discontinuités du soubassement gréseux ont été identifiées et rattachées à une paléo-mangrove fossile. En effet, fin 1988, des travaux de terrassement dégageaient 10 m2 d'un beau plancher tourbeux, situé légèrement au-dessus du niveau des plus hautes mers actuelles et épais de 30 cm, à fine structure lamellaire de couleur brun-gris à passées plus foncées (Munsell : 10 YR-3/2). Son contenu palynologique s’est avéré être composé à 90 % de pollens de Rhizophora racemosa, les 10 % restant représentant un cortège arbustif de forêt marécageuse d’arrière-mangrove (tableau 1).

6Une série d’observations vient de démontrer que cette tourbe est mécaniquement très compactée, avec une teneur en eau de 20 % seulement et qu’elle a subi une réduction d’épaisseur de 20 à un, ce qui indique que le sédiment originel devait être épais de 200 cm. L’accumulation est faite de petites lamelles de 2 à 3 mm d’épaisseur, selon la séquence suivante :

  • un micro-lit inférieur brun-noirâtre, renfermant une faible charge minérale de kaolinite et microsilts quartzeux, incluant de petits grains de quartz carriés ou émoussés luisants de 200 à 400 µm ;

  • un micro-lit supérieur, gras, noir, plus riche en eau et plus organique.

Rhizophora racemosa

90 %

Celtis

1 %

Combretaceae

(Conocarpus ?)

1 %

Papinari

-

Alchomea

1 %

Klainanthus

-

Phœnix

-

Sapotacea-Meliaceae

-

Phyllanthus

-

Myrtaceaea

-

Mallotus

-

Polypodiaceae

-

Alstonia

-

indéterminés : 4

indéterminés : 2

Tableau 1 : Analyse palynologique de la paléo-tourbe des sablières de Libreville (nombre de pollens et spores observés : 1 064)
(Détermination de C. Caratini : cf. Lebigre et al, 1990)

Figure 1 : Les sablières du littoral de l’estuaire du Gabon : croquis de situation. 1. La dune - 2. Principaux sites archéologiques “Age de la Pierre récent”. - 3. Mangrove - 4. Cordon littoral - 5. Epandages sableux.
En A-B, coupe transversale représentée à la figure 2. Il est à noter qu’en 1989, il ne reste plus rien de ce dispositif dunaire totalement exploité en carrière.

7Tandis que ce micro-lit supérieur traduirait une accumulation lente et prolongée de débris de feuillage, le micro-lit inférieur reflèterait une submersion temporaire avec stagnation d’eau saumâtre. L’ensemble du dépôt est très homogène avec une matière organique déjà assez minéralisée. De nombreuses petites cristallisations de gypse y ont été observées. Par ailleurs, une analyse faite au Service d’Anatomie des Bois du Musée Royal de l’Afrique Centrale à Tervuren, n’a pas abouti dans la mesure où les vestiges de branchages ont subi une véritable distillation oblitérant complètement leur structure anatomique et leur conférant l’aspect de goudron (communication de R. Deschamps, mai 1989).

III. UN RECOUVREMENT DUNAIRE PLEISTOCENE

8La préservation exceptionnelle de ce vestige est due au recouvrement par la masse des sables, mis en place à la faveur d’une émersion de la zone. Les sables ocres, grossiers et roulés, incluent de nombreux graviers latéritiques issus de la série des cirques (Continental terminal), observés tout particulièrement dans les lentilles infra-formationnelles d’alios et suggèrent une active phase de colluvionnement ou d’alluvionnement.

9Pour l’édification de la dune elle-même, il convient de considérer un contexte climatique sec, permettant à une déflation assez active de transporter et d’accumuler des sables mobilisés sur de vastes surfaces de plages peu cambrées et largement dénudées. Ces conditions furent celles offertes au Pléistocène supérieur par les phases sèches du Léopoldvillien et antérieurement, entre 70 000 et 40 000 ans B.P. par le Maluékien.

Figure 2 : Coupe transversale du secteur de l’accumulation dunaire des sablières de Libreville.

10Les côtes gabonaises, comme celles du Congo, plus au sud, sont bordées d’alignements de cordons dunaires qui culminent vers 10, 12 et 15 m. Selon GIRESSE et al. (1990), “une telle altitude exclut une sédimentation marine holocène comme origine de ces accumulations”, d’autant plus qu’elles ne recèlent aucun test de faune marine et que les études sédimentologiques, stratigraphiques et exoscopiques montrent à l’évidence les empreintes d’un épisode éolien, antérieur aux caries pédogéniques et à la podzolisation sub-actuelle (stratifications entrecroisées, grains picotés, classements granulométriques typiques).

11La mise en place de ces cordons, dont participent les sablières de Libreville, implique des conditions qui ont pu être remplies lors de la dernière régression marine fini-pléistocène : celle-ci a en effet servi de cadre au stationnement de la ligne de rivage ogolienne à-110 ou-120 m pendant environ 2 000 ans (GIRESSE et KOUYOUMONTZAKIS, 1974). Pendant la longue période régressive qui a précédé ce phénomène à partir de 25 000 ans B.P., la plate-forme littorale était largement exondée et balayée par des alizés plus vifs qu’actuellement, dans un contexte de précipitations réduites de 25 % et de températures inférieures de 8°C aux actuelles.

12Antérieurement, lors du Maluékien, ces conditions ont dû être sensiblement les mêmes alors qu’aucun indice ne permet de situer la position du trait de côte de cette époque. Cependant, on notera qu’entre la fin de l’Eémien et la transgression holocène, on sait que le niveau marin est toujours resté inférieur au niveau actuel (VERGNAUD-GRAZZINI, 1987). La mer inchirienne a approché vers 35 000-40 000 ans B.P. la côte relative de -30 à -40 m sur les côtes du golfe de Guinée. Ce n’est que vers 5 000 ans B.P. que l’océan a atteint un niveau proche de l’actuel pour ensuite varier légèrement de part et d’autre de ce niveau. La faible profondeur de l’estuaire du Gabon (-9 m en moyenne au droit des sablières), au centre duquel affleurent des îlots rocheux, a donc permis l’exondation des vastes surfaces gréso-sableuses crétacées sur lesquelles a transité une certaine quantité d’alluvions issues de l’érosion fluviatile. WEYDERT et ROSSO (1981) signalent à ce sujet la présence de gravillons latéritiques ruisselés par 25 m de fond au port à bois de Libreville.

IV. UN PHENOMENE DE RAJEUNISSEMENT ?

13L’âge apparent de 32 à 34 000 ans B.P. indiqué par les mesures de 14 C pose un problème. En effet, si les tourbes des sablières de Libreville constituent l’indiscutable marqueur phytogéographique d’un épisode bioclimatique humide et qu’elles semblent contemporaines de celles de l’estuaire du Kouilou (GIRESSE et MOGUEDET, 1980), en revanche il existe un décalage altitudinal de près de 35 m entre la ligne de rivage inchirienne telle qu’elle est reconnue sur l’ensemble des côtes du golfe de Guinée et elles.

14Face à ce problème, il faudrait soit envisager une active épirogenèse de cette portion de la côte gabonaise pourtant réputée être très stable, soit remettre en question les acquis sur le niveau inchirien. Dans le premier cas, les arguments sont encore très minces et peuvent même être remis en question (BONNET, 1965 ; LEBIGRE, 1983) ; dans le second, un faisceau de preuves irréfutables serait nécessaire. Plus raisonnablement, il convient donc d’envisager des phénomènes inhérents à la méthode de datation au carbone 14 ou à une pollution organique post-dépositionnelle des tourbes. Les âges indiqués se situent en effet à la limite de la fiabilité de la méthode et doivent être considérés comme minima. Dans un milieu poreux et non fermé comme une dune sableuse, et sur un dépôt organique propice au développement de générations bactériennes successives, on peut également envisager un phénomène de rajeunissement. La podzolisation holocène qui a affecté la surface dunaire pourrait répondre de ce rajeunissement. Des colloïdes organiques issus de cette podzolisation seraient venus imprégner la tourbe, rajeunissant son âge réel. De plus, ce flux organique a très bien pu renouveler le stock nutritif nécessaire aux générations bactériennes successives, sans pour autant modifier le cortège pollinique originel, l’oxydation étant trop forte dans les podzols tropicaux pour que se conservent de nouveaux pollens. Il semble également que les lentilles intraformationnelles d’alios, et surtout les curieuses tubulures d’aspect racinaire, tapissées d’un enduit aliotique, puissent correspondre à une phase de colonisation forestière du premier système dunaire, probablement lors du Ndjilien (DE PLOEY, 1969). Postérieurement, lors de la phase sèche ogolienne, le matériel ligneux, enfoui sous de nouveaux recouvrements sableux pourrait avoir libéré en pourrissant les colloïdes organiques nécessaires.

Figure 3 : Coupes au travers de l’accumulation dunaire des Sablières de Libreville.

Photo 1 : Les sablières de Libreville pendant leur arasement en 1982 (cliché J.-M. Lebigre).

Photo 2 : A proximité de Libreville, sur la crique Malibé en période de basse-mer, paysage de mangrove à Rhizophora spp. sur sols à tourbes racinaires et dalles gréso-calcaires crétacées, reproduisant la situation ayant probablement conduit à la formation des paléo-tourbes des sablières (cliché J.-M. Lebigre).

15Ainsi, cette tourbe, dont il est exclu qu’elle puisse être postérieure à 32 000 ans B.P., apparaît comme un vestige d’un très grand intérêt, miraculeusement protégé de l’érosion mécanique, mais très fortement agressé chimiquement en fonction des circulations dans la couverture poreuse des sables. Le recouvrement sableux aurait débuté dès l’amorce de la régression pré-inchirienne (± 60 000 ans B.P.) et se serait poursuivi selon la combinaison de dynamiques littorales et éoliennes jusqu’à une époque récente que la présence de vestiges archéologiques permet de situer précisément.

16L’occupation humaine des rivages atlantiques de l’Afrique centrale a débuté vers le Pléistocène moyen, en Angola (RAMOS, 1982) et s’est poursuivie durant les âges récents de la pierre taillée, au Néolithique et aux âges du fer. Au Gabon, les sites des sablières ont révélé une occupation humaine des cordons dunaires dès le cinquième millénaire avant notre ère, avec des niveaux archéologiques interstratifiés, associant un matériel microlithique, des charbons de bois et dès le troisième millénaire, de la céramique (PEYROT et al, 1989). Les dates les plus anciennes, 5 710 ans ± 80 B.P. (Beta 14 831), 6 450 ± 80 B.P. (Gif 6 907), 7 500 ± 90 B.P. (Gif 6 175) situées dans les sables blancs, indiquent que la fin du dépôt ocre est antérieure à 7 500 ans B.P. Les sables blancs ont donc commencé de transgresser les précédents à partir de 8 000 ans B.P., alors que les chasseurs collecteurs de la fin de l'âge récent de la pierre occupaient le littoral. Ultérieurement, une nouvelle dynamique éolienne consécutive à la rémission pluviale intra-kibanguienne, vers 4 000-3 000 ans B.P., a recouvert les vestiges mobiliers anthropiques. L’exhumation des fosses sépulcrales recoupantes, de vases datés de 1 150 ± 60 ans B.P. (Gif 6426) montre qu’entre 665-1 015 ans A.D., ces dunes étaient encore habitées par des populations qui participaient de cultures communes avec celles de l'île Bioko et des rivages de la baie du Biafra (PEYROT et al., 1990). Antérieurement des groupes néolithiques ont occupé les rives de l’estuaire du Gabon vers 3000-2500 ans B.P. (sites de la rivière Denis : 3 400 ± 70 ans B.P. - Beta 17 061 ; sites d’Okala, 2 210 ± 80 ans B.P. - Gif 8 611), laissant des vestiges enfouis sous 80 cm de sables, comme à la rivière Denis, en face de Libreville.

CONCLUSION

17Dans l’attente d’analyses complémentaires, il semble que la corrélation entre le niveau tourbeux découvert sous la paléo-dune des sablières de Libreville au Gabon et un haut-niveau éémien dont l’âge est généralement estimé à 125 000 ans B.P. (CHEN et al.. 1991) constitue une hypothèse acceptable. Par ailleurs, par sa stratigraphie et du fait de son contexte archéologique, la dune des sablières de Libreville, se révèle comme un élément de grande importance pour la connaissance des environnements côtiers et de la paléogéographie de la façade maritime atlantique de l’Afrique centrale dont les principaux événements sont résumés dans le tableau synthétique suivant (tableau 2).

DÉFINITIONS

18Eémien : phase transgressive du dernier interglaciaire dont le plus haut niveau est daté de 125 000 ans B.P. à l’échelle de la planète (stade isotopique 5 e-VERGNAUD-GRAZZINI, 1987).

19Inchirien : pulsion positive de la mer datée de 40 000 à 30 000 ans B.P. dans l’Inchiri en Mauritanie (FAURE et ELOUARD, 1967) ; cela correspond au stade isotopique 2 (Vergnaud-GRAZZINI, 1987).

20Ogolien : phase régressive de -120 m environ datée de 18 000 ans B.P. mise en lumière en Mauritanie (dunes de l’Ogol) marquant une période climatique sèche et fraîche de la fin du Würm, contemporaine de la phase aride du Léopoldvillien (stade isotopique 2 - VERGNAUD-GRAZZINI, 1987).

21Nouakchottien : nom donné en Afrique à la phase finale de la transgression holocène.

Repères chronologiques

Ligne de rivage

Paléoclimat

Paléodune de Libreville

0 - 5 000

actuelle transgression holocène

Kibanguien II
Kibanguien I

Interstratification des niveaux LSA

25 000 - 12 000

régression (-110 m)

Léopoldvillien

édification dunaire 2

40 000 - 30 000

haut niveau inchirien(-35 m)

Ndjilien

forestation de la dune 1

70 000 - 40 000

régression haut-niveau

Maluékien

édification dunaire 1

125000ans B.P.

Eémien (+1-2 m)

Pré-Maluékien

mangrove, forêt
marécageuse mise en place du niveau tourbeux

Tableau 2 : Chronologie des principaux événements dans les environnements côtiers de la façade atlantique de l'Afrique centrale.

22Maluékien : période climatique sèche ayant intéressé l’Afrique centrale de 70 000 à 40 000 ans B.P. (DE PLOEY, 1969) ; cela correspond aux stades isotopiques 3 et 4 (VERGNAUD-GRAZZINI, 1987).

23Ndjilien : période climatique humide s’étendant en Afrique centrale de 40 000 à 30 000 ans B.P. (DE PLOEY, 1969).

24Léopoldvillien : période climatique sèche de la fin du Pléistocène se situant entre 25 000 et 15 000 ans B.P. (DE PLOEY, 1969).

25Kibangien : période climatique humide couvrant l’Holocène ; le Kibanguien I correspond à la phase ancienne plus humide, le Kibanguien II à la phase récente plus sèche (DE PLOEY, 1969).

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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Table des illustrations

Légende Figure 1 : Les sablières du littoral de l’estuaire du Gabon : croquis de situation. 1. La dune - 2. Principaux sites archéologiques “Age de la Pierre récent”. - 3. Mangrove - 4. Cordon littoral - 5. Epandages sableux.En A-B, coupe transversale représentée à la figure 2. Il est à noter qu’en 1989, il ne reste plus rien de ce dispositif dunaire totalement exploité en carrière.
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Légende Figure 2 : Coupe transversale du secteur de l’accumulation dunaire des sablières de Libreville.
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Légende Figure 3 : Coupes au travers de l’accumulation dunaire des Sablières de Libreville.
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Légende Photo 1 : Les sablières de Libreville pendant leur arasement en 1982 (cliché J.-M. Lebigre).
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Légende Photo 2 : A proximité de Libreville, sur la crique Malibé en période de basse-mer, paysage de mangrove à Rhizophora spp. sur sols à tourbes racinaires et dalles gréso-calcaires crétacées, reproduisant la situation ayant probablement conduit à la formation des paléo-tourbes des sablières (cliché J.-M. Lebigre).
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