Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The Neogene geodynamics evolution of the south-Alboran realm in western Mediterranean has been clarified, based on sedimentological and chronostratigraphical studies. This work focuses on three main themes of research, the first is to establish the moments for the opening and closing of the North Rifian Corridor by studying two Neogene basins of the southern edge of the Alboran sea. The second, aims to understand the behavior of these two basins face a major event in the history of the Mediterranean: The Messinian Salinity Crisis. Finally, the third theme aims to understand the modalities Post-MSC reflooding in the southern part of the Alboran realm.The late Miocene evolution of the North Rifian Corridor is clarified on the basis of chronostratigraphic studies of the Neogene Boudinar and Arbaa Taourirt basins (northeastern Morocco). The marine sediments deposited in the Boudinar basin between the early Tortonian and the late early Messinian (10 Ma to 6.1 Ma) and in the late Tortonian-earliest Messinian interval in the Arbaa Taourirt basin. Palaeoenvironmental data record a major drowning in association with extensive tectonics in the Boudinar basin during the early Messinian at ~7.2 Ma. At the same time, prograding conglomerates and sandstones developed over the late Tortonian marls in the Arbaa Taourirt basin. During the late-early Messinian, a shallowing trend occurred in the Boudinar basin. Thus, the North Rifian Corridor opened at ~7.2 Ma ensuring Atlantic-Mediterranean connections, then was progressively restricted during the late-early Messinian and totally closed at ~6.1 Ma. New sedimentological and paleontological studies of the late Messinian-early Pliocene deposits in the Boudinar basin provide new information on the Messinian Salinity Crisis (« MSC ») and the Zanclean reflooding in the Alboran sea. The Messinian erosional surface « MES » is of late Messinian age and was emplaced in subaerial settings. It is polygenic, its original geometry is locally preserved and was re-shaped by the Pliocene transgressive surface. Above the « MES », the Boudinar basin infill is characterized by a wide variety of facies from continental settings to lower offshore conditions. Two major sets are recognized: a latest Messinian-Zanclean set that constitutes a transgressive-regressive megasequence interrupted at the top by a tectonic unconformity, and an Plio-Quaternary regressive set. During the late Messinian Zanclean interval, four successive depositional models were documented. They record major changes in palaeoflow and paleogeography related to base-level fluctuations. No Gilbert-type delta has ben identified at Boudinar. the beginning of base-level rise is marked by normal regressions and by the formation of several lacs and fan-delta complexes on the margins of the basin in the late Messinian and befor the marine reefloding in the early Zanclean. The marine reflooding of the basin appears later, with a transgressive surface of ravinment and a thick package of transgressive deposits. These transgressive deposits onlap over all previous deposits. The major part of the basin infill did not issue from an inner landward position (south of the basin) but from the northwestern side of the basin, i.e. near the Mediterranean. Sediments were subsequently reworked by storms and transported by longshore-drift towards the south. a maximum flooding surface is found several tens of metres above the « MES ». This fiding is consistent with a progressive and not a catastrophic early Zanclean flooding of the westernMediterranean after the Mediterranean base-level fall.
Sur la base d’études sédimentologiques et chronostratigraphiques dans les bassins de Boudinar et d’Arbaa Taourirt (Rif oriental, Maroc), l’évolution géodynamique néogène du domaine sud-Alboran en Méditerranée occidentale a été clarifiée. Ce travail est axé sur trois grandes thématiques de recherche. La première vise à l’établissement d’un cadre chronostratigraphique pour l’ouverture et la fermeture du Couloir Nord Rifain, par l’étude de deux bassins nèogènes de la bordure sud de la mer d’Alboran. La deuxième, vise à comprendre le comportement de ces deux bassins face à un événement majeur de l’histoire de la Mediterranée : la Crise de salinité messinienne. Finalement, la troisième vise à comprendre les modalités de remise en eau de la Méditerranée après la Crise : le reenoiement pliocène. L'évolution du Couloir Nord Rifain au Miocène supérieur est clarifiée sur la base des études chronostratigraphiques des bassins néogènes de Boudinar et d'Arbaa Taourirt (Maroc Nord oriental). Les sédiments marins miocènes se sont déposés entre le Tortonien inférieur et le Messinien inférieur (10 à 6.1 Ma) dans le bassin de Boudinar et entre le Tortonien supérieur et le Messinien inférieur dans le bassin d'Arbaa Taourirt. Les données paléoenvironnementales enregistrent un ennoyage important du bassin de Boudinar en relation avec une tectonique extensive pendant le Messinien inférieur (~7.2 Ma). En même temps, des conglomérats et de grès progradants se sont développés au-dessus des marnes tortoniennes dans le bassin d’Arbaa Taourirt. Le bassin de Boudinar a subi un désapprofondissement au Messinien inférieur. Ces résultats indiquent que le Couloir Nord Rifain s’est ouvert à ~7.2 Ma assurant les communications entre l’Atlantique et la Méditerranée, puis a subi une restriction progressive pendant le Messinien inférieur avant d’être totalement fermé à ~6.1 Ma.De nouvelles études sédimentologiques et paléontologiques des dépôts Messinien supérieur-Pliocène inférieur dans le bassin de Boudinar fournissent des informations sur la Crise de salinité messinienne (« MSC ») et le réennoiement zancléen dans la Mer d'Alboran. L’un des marqueurs majeurs de la Crise est identifié : la surface d’érosion messinienne « MES ». Elle est d'âge Messinien supérieur et a été mise en place dans des conditions subaériennes. Sa géométrie originale n’est préservée que localement et a été remodelée par la surface transgressive du Pliocène inférieur. Au dessus de la « MES » le remplissage sédimentaire du bassin de Boudinar est caractérisé par une grande variété de faciès allant des conditions de dépôts continentales jusqu’à des conditions d’offshore inférieur. Deux ensembles majeurs sont reconnus : un ensemble messinien terminal-zancléen qui constitue une mégaséquence transgressive-regressive, interrompue au sommet par une discordance tectonique, et un ensemble plio-quaternaire regressif. Durant l’intervalle Messinien terminal-Zancléen, quatre modèles de dépôts successifs ont été documentés enregistrant des changements majeurs de paléocourants et de paléogéographies, liés aux fluctuations de niveau de base. Nous n’avons pas identifié de Gilbert delta à Boudinar. La remontée du niveau de base est marquée par une régression normale et par le développement des lacs et de complexes de fan-deltas sur les marges du bassin pendant le Messinien supérieur, avant l’inondation marine au Zancléen basal. Le réennoiement marin du bassin apparait plus tard avec une surface de transgression ravinante et par d’épais dépôts transgressifs, en onlap sur tous les dépôts précédents. La majeure partie du remplissage sédimentaire du bassin n’est pas reçue des reliefs de la bordure sud du bassin, mais du côté Nord-Ouset au bord de la Méditerranée. Les sédiments sont alors remaniés par les tempêtes et transportés vers le sud par la dérive littorale. Une surface d’inondation maximale a été identifiée à plusieurs dizaines de mètres au-dessus de la « MES ». Ceci suggère un ennoiement progressif et non catastrophique, après la chute du niveau de base méditerranéen.
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Éditeur(s) : Elsevier Science Bv
Résumé : The modern Rhone delta in the Gulf of Lions (NW Mediterranean) is a typical wave-dominated delta that developed after the stabilization of relative sea level following the last deglacial sea-level rise. Similar to most other deltas worldwide, it displays several stacked parasequences and lobes that reflect the complex interaction between accommodation, sediment supply and autogenic processes on the architecture of a wave-dominated delta. The interpretation of a large set of newly acquired very high-resolution seismic and sedimentological data, well constrained by 14C dates, provides a refined three-dimensional image of the detailed architecture (seismic bounding surfaces, sedimentary facies) of the Rhone subaqueous delta, and allows us to propose a scenario for delta evolution during the last deglaciation and Holocene. The subaqueous delta consists of “parasequence-like” depositional wedges, a few meters to 20–30 m in thickness. These wedges first back-stepped inland toward the NW in response to combined global sea-level rise and overall westward oceanic circulation, at a time when sediment supply could not keep pace with rapid absolute (eustatic) sea-level rise. At the the Younger Dryas-Preboreal transition, more rapid sea-level rise led to the formation of a major flooding surface (equivalent to a wave ravinement surface). After stabilization of global sea level in the mid-Holocene, accommodation became the leading factor controlling delta architecture. An eastward shift of depocenters occurred, probably favoured by higher subsidence rate within the thick Messinian Rhone valley fill. The transition between transgressive (backstepping geometry) and regressive (prograding geometry) (para)sequences resulted in creation of a Maximum Flooding Surface (MFS) that differs from a “classical” MFS described in the literature. It consists of a coarse-grained interval incorporating reworked shoreface material within a silty clay matrix. This distinct lithofacies results from condensation/erosion, which appears as an important process even within supply-dominated deltaic systems, due to avulsion of distributaries. The age of the MFS varies along-strike between ca. 7.8-5.6 kyr cal. BP in relation to the position of depocenters and climatically-controlled sediment supply. The last rapid climate change of the Holocene, the Little Ice Age (1250–1850 AD), had a distinct stratigraphic influence on the architecture and lithofacies of the Rhone subaqueous delta through the progradation of two deltaic lobes. In response to changes in sediment supply linked to rapid climate changes (and to anthropic factors), the Rhone delta evolved from wave-dominated to fluvial dominated, and then wave dominated again.
Sedimentary Geology (0037-0738) (Elsevier Science Bv), 2014-05 , Vol. 305 , P. 35-53

Droits : 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00179/29017/27445.pdf
DOI:10.1016/j.sedgeo.2014.02.004
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Résumé : Les forêts côtières inondables (FCI) des régions tropicales et subtropicales remplissent des fonctions écologiques nécessaires aux écosystèmes marins côtiers situés en aval et aux populations humaines vivant à proximité Aux Antilles, les mangroves et les forêts marécageuses à Pterocarpus officinalis sont structurés par des espèces ligneuses qui ont développé des adaptations particulières à la salinité, à l’inondation et aux substrats meubles sur lesquels elles reposent. Dans des contextes climatiques à forte saisonnalité, les saisons sèches prolongées entraînent de fortes variations de la salinité et du niveau de la nappe, que le changement climatique devrait amplifier. Les modèles climatiques de la région Caraïbe prévoient des saisons sèches plus sèches liées à une baisse des précipitations de 20 à 50 %. Or, la question des capacités de résistance et d’acclimatation des espèces ligneuses des FCI à des variations saisonnières marquées de leur environnement édaphique a été peu traitée dans la littérature scientifique.L’objectif de ce travail de thèse a été double. Il s’est agi, d'une part, de caractériser la structure et la croissance de faciès de végétation représentatifs des FCI antillaises et de mettre en évidence leurs déterminants. A cet effet, des individus adultes, des espèces ligneuses dominantes des FCI, (Avicennia germinans, Laguncularia racemosa, Pterocarpus officinalis, Rhizophora mangle), dans cinq faciès de végétation sur le gradient terre-mer, ont été suivis sur l'île de Grande-Terre (Guadeloupe). D’autre part, les effets de variations salines extrêmes sur la croissance et l’écophysiologie de ces quatre espèces ont été évalués au stade plantule par une expérience en conditions contrôlées.A travers cette étude, il a été montré que les différences de salinité et de fertilité entre les stationspermettent d’expliquer la composition et la structure des peuplements de FCI. Cette étude a égalementmontré que P. officinalis peut se maintenir dans une gamme de salinité plus large que ne l'indiquait lalittérature.Dans le contexte des Antilles où les marnages sont faibles, la saisonnalité du climat entraine des variations saisonnières importantes d’un ensemble de descripteurs édaphiques tels que le niveau de la nappe, la salinité du sol, le pH et le potentiel RedOx. L’inondation et la salinité des sols sont fortement corrélées aux variations mensuelles des précipitations. Les périodes sèches sont accompagnées de salinités élevées et d’une baisse du niveau de la nappe allant jusqu’à l’exondation des sols dans toutes les stations suivies. Les stress environnementaux liés à la saisonnalité entrainent une baisse de la production primaire. L’accroissement cambial mensuel des individus est fortement corrélé avec les précipitations et l’intensité du vent. Dans les stations de mangrove, la sècheresse édaphique régule la production primaire des palétuviers. En forêt marécageuse, la part de la sècheresse atmosphérique semble plus importante pour expliquer la production de P. officinalis. Aussi, les sècheresses édaphique et atmosphérique doivent être prises en compte toutes deux pour modéliser efficacement la croissance des peuplements des FCI.Lors de la saison sèche, le stress le plus important est le stress hydrique, lié à la diminution de la teneur en eau du sol et à l’augmentation de la salinité, qui entraine des contraintes physiologiques sur les palétuviers (ajustements stomatiques, pertes de surface foliaire et de conductivité hydraulique). Le stress ionique, lié à la toxicité des ions Na+ et Cl-, permet aussi d’expliquer une partie de la contrainte sur l’assimilation en carbone. En saison sèche, l’aération des sols ne se traduit pas par une amélioration des performances de croissance chez toutes les espèces. Aussi, la croissance cambiale maximale de toutes les espèces de FCI est réalisée en saison des pluies lorsque la salinité est faible et les niveaux d’inondation élevés.
In tropical and subtropical regions, flooded coastal forests provide essentials goods and services to local communities. In the Antilles, mangrove forests and the Pterocarpus officinalis swamp forest host tree species that are adapted to salinity, flooding and loose substrates. In areas were climatic seasonality is strong, dry seasons lead to strong fluctuations of soil salinity and water table level ; that climate change is likely to make stronger again. Climate model for the Caribbean project drier dry seasons with a decease of 20 to 50 % in annual rainfall amounts. However, resistance and acclimation ability of flooded coastal forest’s species to strong environmental fluctuations still remain poorly studied.This thesis aims two objectives. On the one hand, it aims to characterize the forest structure and monthly growth of vegetation structures representative of the Antillean flooded coastal forests and to highlight their determinants. In this respect, adult trees of the four dominant species of local flooded coastal forest (Avicennia germinans, Laguncularia racemosa, Pterocarpus officinalis, Rhizophora mangle), in five stations along a sea – land gradient were monitored on the Grande-Terre island (Guadeloupe). On the other hand, the effects of salinity variation patterns and salinity levels on growth performances and physiology of seedlings from the four same species were investigated through a greenhouse experiment.This study shows that differences among average salinity and soil fertility explain the vegetation structure of flooded coastal forest. It also extents, in the literature, the range of salinity in which P. officinalis can stand at the tree stage.In the Antilles were tidal range is small, climate seasonality lead to strong edaphic seasonal variations in water table level, soil salinity, pH and RedOx potential. Flooding and soil salinity are strongly correlated to monthly rainfall amounts: dry periods lead to high salinity and to a decrease in water table level under the soil surface. Seasonal environmental stresses lead to a decrease of primary production. Cambial growth was strongly correlated to monthly precipitation and average wind speed. In mangrove stations, edaphic drought determines primary production of mangrove trees, when, in swamp forest stations, atmospheric drought determines an important part of P. officinalis’ primary production.During the dry season, water stress is the more important environmental stress, both by the decrease in soil humidity and the increase in soil salinity, and leads to physiological strains (stomatal adjustment, loss of leaf area and hydraulic conductivity) for mangrove trees. Ionic toxicity of ions Na+ and Cl- also explains a part of the strain on carbon assimilation. During the dry season, re oxygenation of soils via low water table level does not lead to an increase of physiological traits. Thus, maximum cambial growth of all species is observed during the rainy season, when salinity is low and water table level is high.Flooded coastal forest’s species do not have the same ability to recover after a dry episode. In all the studied stations, A. germinans’ cambial growth rises back as soon as the rainy season starts, when, for one station, cambial growth of L. racemosa and R. mangle stay null during the three first month of the rainy season. This low ability to recover after a dry episode is correlated to a stronger impact of the dry season on the physiological traits of these two species.The greenhouse experiment shows that salinity variation patterns are to be taken into consideration for explaining seedlings’ growth and salinity tolerance. A stronger salinity increase impacts the growth of all the studied species; a punctual drop of salinity highlights that flooded coastal forest’s species differ in ability to take advantage of a low salinity episode. These results are coherent with field observations as cambial growth was fairly explained by monthly precipitation.

http://www.theses.fr/2013AGUY0674/document

Éditeur(s) : Amer Geophysical Union
Résumé : Since Last Glacial Maximum (23-19 ka), Earth climate warming and deglaciation occurred in two major steps (Bolling-Allerod and Preboreal), interrupted by a short cooling interval referred to as the Younger Dryas (12.5-11.5 ka B. P.). In this study, three cores (MV-33, MV-66, and MD-40) collected in the central part of Pandora Trough (Gulf of Papua) have been analyzed, and they reveal a detailed sedimentary pattern at millennial timescale. Siliciclastic turbidites disappeared during the Bolling-Allerod and Preboreal intervals to systematically reoccur during the Younger Dryas interval. Subsequent to the final disappearance of the siliciclastic turbidites a calciturbidite occurred during meltwater pulse 1B. The Holocene interval was characterized by a lack of siliciclastic turbidites, relatively high carbonate content, and fine bank-derived aragonitic sediment. The observed millennial timescale sedimentary variability can be explained by sea level fluctuations. During the Last Glacial Maximum, siliciclastic turbidites were numerous when the lowstand coastal system was located along the modern shelf edge. Although they did not occur during the intervals of maximum flooding of the shelf (during meltwater pulses 1A and 1B), siliciclastic turbidites reappear briefly during the Younger Dryas, an interval when sea level rise slowed, stopped, or perhaps even fell. The timing of the calciturbidite coincides with the first reflooding of Eastern Fields Reef, an atoll that remained exposed for most of the glacial stages.
Journal Of Geophysical Research-earth Surface (0148-0227) (Amer Geophysical Union), 2008-03-29 , Vol. 113 , N. F01S19 , P. 1-15

Droits : Copyright 2008 by the American Geophysical Union.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00079/19014/16592.pdf
DOI:10.1029/2006JF000649
http://archimer.ifremer.fr/doc/00079/19014/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
New investigations in the Neogene Boudinar basin (Morocco) provide new information about the Messinian Salinity Crisis (MSC) and Zanclean reflooding in the southern part of the Alboran realm (westernmost Mediterranean). Based on a new field, sedimentological and palaeontological analyses, the age and the geometry of both the Messinian erosional surface (MES) and the overlying deposits have been determined. The MES is of late Messinian age and was emplaced in subaerial settings. In the Boudinar basin, a maximum of 200 m of Miocene sediments was eroded, including late Messinian gypsum blocks. The original geometry of the MES is preserved only when it is overlain by late Messinian continental deposits, conglomeratic alluvial fans or lacustrine marly sediments. These sediments are interpreted as indicators of the sea-level fall during the MSC. Elsewhere in the basin, the contact between late Messinian and early Pliocene deposits is a low-angle dipping, smooth surface that corresponds to the early Pliocene transgression surface that subsequently re-shaped the regressive MES. The early Pliocene deposits are characterized by: (i) their onlap onto either the basement of the Rif chain or the late Miocene deposits; (ii) lagoonal deposits at the base to offshore marls and sands at the top (earliest Pliocene; 5.33–5.04 Ma interval; foraminifer zone PL1); (iii) marine recovery occurring in the 5.32–5.26 Ma interval; and (iv) the change from lagoonal to offshore environments occurring within deposits tens of metres thick. This information indicates that at least the end of the reflooding period was progressive, not catastrophic as previously thought.
ISSN: 0037-0738

hal-01306672
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01306672
DOI : 10.1016/j.sedgeo.2015.12.014