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

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Richard Maire
, 
Simon Pomel
, 
Jean-Noël Salomon

Les milieux de dépôts

Introduction

Richard Maire

Texte intégral

1Dans le domaine naturel, les milieux de dépôts constituent des réceptacles qui enregistrent l’évolution de l’environnement sensu lato. Ces archives naturelles, conservées dans des sortes de “boites noires”, peuvent être déchiffrées par les méthodes classiques de terrain (coupes, carottages, etc.) et de laboratoire (sédimentologie, micromorphologie, chimie, datations isotopiques, etc.). Les milieux de dépôts, représentés essentiellement par les milieux de sédimentation (matériel détritique), peuvent également recueillir des dépôts chimiques (constructions carbonatées, concrétionnements karstiques, travertins). Dans cette partie, nous prenons quelques exemples de milieux de dépôts, d’abord en zone océanique, ensuite en zone continentale.

LES MILIEUX DE DÉPÔTS EN ZONE OCÉANIQUE

2Dans le domaine océanique, les milieux de dépôts sont à une autre échelle que ceux du domaine continental. Actuellement, les études des carottes des sédiments océaniques profonds ont permis de préciser la succession cyclique des paléoclimats pour l’ensemble du Plio-Quaternaire grâce à l'analyse des paléotempératures sur les tests carbonatés des foraminifères par la méthode des isotopes stables de l’oxygène. On obtient ainsi des courbes paléoclimatiques qui peuvent être corrélées avec les modèles astronomiques du climat. Toutefois, il s’agit de courbes à long terme qui ne peuvent pas avoir la précision des courbes partielles obtenues sur les sédiments continentaux, par exemple ceux obtenus sur les concrétionnements stalagmitiques pour le Pléistocène supérieur et l’Holocène. D’un côté les sédiments océaniques donnent un cadre général indispensable, de l’autre les dépôts continentaux permettent de détailler certaines périodes. Vouloir opposer la pertinence de l'étude des dépôts océaniques et continentaux est un débat vain : l'un et l'autre sont nécessaires pour comprendre l’évolution de l’environnement à différents pas de temps et pour des contextes géographiques d’échelles très différentes. Mais une confrontation des résultats est nécessaire afin de corriger les erreurs d’interprétation de part et d’autre.

3Les milieux de dépôts situés au contact entre le continent et l’océan seront envisagés essentiellement dans le livre 2 à propos des zones deltaïques, des cordons et lagunes, des beach-rocks et des récifs coralliens.

4L’évolution des environnements et paléoenvironnements carbonatés océaniques (cf. article de R. BOURROUILH) permet de remonter jusqu’aux premiers stromatolithes il y a plusieurs milliards d’années. Pour étudier la relation continent-océan et préciser le paléoenvironnement, une méthode intéressante consiste à faire l’analyse séquentielle des carottes marines et d’étudier leur contenu pollinique (article d’A. FREDOUX).

5Mais le problème essentiel demeure toujours la difficile corrélation océan-continent en raison de l’absence, en milieu océanique, d’un marqueur chronologique d’extension suffisante et reproductible. Celui-ci peut être joué localement par les retombées de cendres volcaniques ; mais toutes les carottes des fonds océaniques ne présentent pas un calage systématique par les tephra. Il faut alors se fonder sur les inversions paléomagnétiques et les taux de sédimentation. Par conséquent, il serait nécessaire de multiplier l’étude des carottes situées dans un contexte volcanique, mais cela suppose des programmes très coûteux.

LES MILIEUX DE DÉPÔTS EN ZONE CONTINENTALE

6Dans le domaine continental, les milieux de dépôts les plus pertinents sont ceux qui conservent le mieux les sédiments : il s’agit des milieux karstiques et limniques. Par sa dimension souterraine représentée par les cavités, le milieu karstique piège des sédiments exogènes qui sont ensuite protégés de l’érosion externe (cf. article de Y. QUINIF). Le milieu limnique (ou lacustre) piège des sédiments dans des cuvettes qui ont aussi le privilège de conserver intacts les dépôts pendant de longue périodes (article de E. SCHULTZE sur le NE du Niger).

7Le milieu karstique détient un nombre incalculable de coupes souterraines sous tous les domaines climatiques. Mais les coupes détritiques de l’endokarst constituent rarement des séries continues, par exemple pour l’ensemble du Quaternaire. En revanche, en associant l’étude séquentielle des concrétionnements souterrains (ou spéléothèmes), il est possible de suivre avec une grande précision l’évolution de l’environnement à l’échelle de l’année, les lamines des stalagmites ayant la même signification que les cernes des arbres. En outre, les datations U/Th sur calcite permettent de préciser la chronologie du Quaternaire récent avec une grande précision et une partie du Quaternaire moyen (jusqu’à 350 ka).

8Le milieu limnique a l’avantage de présenter des séries continues pour des périodes longues comme le Plio-Quaternaire. Pour cela, il faut des cuvettes importantes, notamment en zone de montagne ou de piémont, qui piègent les sédiments sur des épaisseurs importantes. Citons, en Europe, le bassin de Philippi en Macédoine oriental, et surtout, en zone tropicale de montagne, la Sabana de Bogota en Colombie. Dans ce dernier exemple, l’ancienne cuvette lacustre de Bogota a été carottée jusqu’à 700 m de profondeur. L’analyse palynologique et sédimentologique a permis de mettre en évidence plus de vingt cycles glaciaires-interglaciaires depuis le Pliocène.

9Aussi l’obstacle principal réside-t-il dans la nécessité de pratiquer des carottages coûteux. En outre la chronologie “absolue” est difficile dans les paléolacs : les seuls marqueurs possibles, quand ils existent, sont les niveaux de cendres volcaniques (datations par téphrochronologie) ou les coulées (datations K/Ar), la matière organique (datations C 14) et la mesure du paléomagnétisme sur les éléments magnétiques. Dans le domaine subaride, les dépôts carbonatés lacustres et les travertins peuvent être datés par la méthode U/Th.

10L’étude séquentielle de ces dépôts, karstiques ou limniques, nécessite un travail pluridisciplinaire ayant pour objectif de comprendre le fonctionnement et l’évolution du milieu avec ou sans l’intervention de l’homme. L’étude séquentielle et microséquentielle de ces dépôts détritiques et chimiques permet de mettre en évidence les phases de stabilité (séquences régulières) et de déstabilisation du milieu (décharges détritiques grossières, discontinuités, séries condensées). Grâce à l’interprétation des spectres polliniques, la palynologie permet de préciser les caractères du paléoenvironnement végétal et climatique. Mais dans tous les cas, il faut replacer l’ensemble des résultats dans le contexte régional. Les généralisations à l’échelle planétaire ne peuvent être faites qu’à l’aide de nombreuses études comparatives et de repères chronologiques “absolus”.

11Dans le domaine continental, il existe bien sûr d’autres milieux enregistreurs comme les terrasses fluviatiles, les dépôts de versants et de piémont non lacustres (les travertins de sources doivent être associés au milieu karstique), les dépôts morainiques (ou tills) (article de J.-N. SALOMON, livre 2), etc. Pris séparément, ces dépôts n’ont pas autant de pertinence que les sédiments limniques ou karstiques car ils sont plus aisément l’objet de l’érosion. En revanche, ils peuvent apporter des données complémentaires indispensables à une étude globale du paléoenvironnement régional. Enfin, les dépôts volcaniques peuvent apporter des données chronologiques fondamentales (datations K/Ar) quand ils sont associés à des paléosols et autres dépôts en position interstratifiée.

Auteur

Centre d’Etudes de Géographie Tropicale (CEGET-CNRS), Dom. Univ. de Bordeaux, 33405 Talence cedex et Lab. Cibamar, Géologie Recherche, Univ. Bordeaux 1, av. des Facultés, 33405 Talence cedex.

© Presses Universitaires de Bordeaux, 1994

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