Reconstitution des évènements extrêmes (tempêtes, crues et tsunamis) à partir des archives sédimentaires littorales dans la région de Coquimbo, 30 ° S, Chili.

par Karen Araya Flores

Projet de thèse en Géosciences

Sous la direction de Laurent Dezileau.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...) , en partenariat avec GM - Géosciences Montpellier (laboratoire) depuis le 15-03-2018 .


  • Résumé

    Crues, tempêtes extrêmes et tsunamis, ces catastrophes naturelles ont rythmé l'histoire du littoral chilien, et ont marqué incontestablement le développement de ses zones côtières. Les communautés littorales chiliennes sont constamment face à ces aléas, et davantage aujourd'hui qu'hier en raison de l'accroissement de la vulnérabilité et des enjeux économiques. La région de Coquimbo a été touchée par ces différents aléas au cours des dernièrees décennies et sera notre zone de travail de recherche principale. Cconcernant les évènements extrêmes d'origine climatique, ils sont par nature relativement rares. Le climatologue et l'hydrologue ont peu de chance de disposer localement d'une grande collection d'observations, alors que le principe de "l'analyse probabiliste des valeurs extrêmes" suppose d'étudier une longue série d'événements. On en déduit un "comportement probabiliste" que l'on extrapole ensuite à l'ensemble de la population de tempêtes, crues ou de pluies fortes. On se trouve dans la pratique confronté à deux difficultés : • Comment extrapoler des séries trop courtes, ne disposant le plus souvent d'informations que sur des événements plus ou moins courants (absence d'événement "extrême") ? • Comment mettre à jour notre connaissance des événements extrêmes en intégrant les évolutions éventuelles liées au changement du climat ? Il est maintenant clairement établi par le groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, (Solomon et al., 2007, IPCC, 2013) que notre planète se réchauffe depuis l'époque préindustrielle ; les effets de ce changement climatique sur les évènements climatiques extrêmes sont difficiles à estimer car le climat est un système fortement rétroactif et donc susceptible de multiples modes d'oscillation propres et forcés. Si plusieurs tempêtes et crues extrêmes ont touché le Chili ces dernières années, le lien entre ces événements et le changement climatique n'est pas démontré. La question des phénomènes extrêmes reste entière : sont-ils liés au réchauffement planétaire ou bien font-ils partie de la variabilité naturelle du climat ? Pour répondre à ces questions, il est essentiel de placer de tels évènements dans un contexte temporel plus large, et de retracer l'histoire de ces évènements sur plusieurs siècles. Les systèmes lagunaires reçoivent du matériel sédimentaire provenant du cordon littoral et de l'avant côte en période de tempête. A partir de l'étude d'archives sédimentaires extraites de ces complexes margino-littoraux, il est possible de reconstituer l'alternance des événements extrêmes de tempête au cours des derniers milliers d'années, cette approche se nome la paléotempestologie (Liu and Fearn, 2000, Donnelly et al., 2001, Dezileau et al., 2005, 2011, 2016 ; Sabatier et al., 2012 ; Raji et al., 2015 ; Degeai et al., 2015). Ces archives sédimentaires littorales ont aussi pu mettre en évidence des paléotsunamis (Raji et al., 2015, 2018). Dans le cadre de ce projet de thèse, nous utiliserons l'approche de la paléotempestologie pour reconstituer et évaluer dans le temps l'impact des évènements météo-marins extrêmes qui ont touché le littoral chilien au niveau de Coquimbo. La région de Coquimbo (30 ° S) est caractérisée par une faible pluviométrie. Une forte augmentation des précipitations est observée pendant la phase chaude de l'ENSO et des inondations importantes sont constatées le long du Río Seco, situé à Punta de Choros, Coquimbo. Archives sédimentaires obtenues 1.- Carottes de sédiments marins dans la Bahía de Coquimbo et la Bahía de Punta de Choros 2.- Carottes de la zone humide de la Punta de Chroros, (mission fin janvier et début février 2018). Méthodologie L'identification et la mise en évidence des différents paléo-événements de crues, de tempêtes et de tsunamis sera établie grâce à l'inspection minutieuse de chaque dépôt sédimentaire (décompte des lamines, identification de paléosols, détection de surfaces d'érosion, indication de bioturbation. Cette étude sera complétée par des analyses à haute résolution (de l'ordre du mm au cm) sédimentologique, physique et chimique (RX, susceptibilité magnétique, réflectance couleur, XRF core scanner, granulométrie du sédiment, microstructure, …). Des datations au 137Cs, 210Pb et 14C seront réalisées pour mettre un cadre temporel à ces paléo-évènements et comparés aux archives textuelles locales pour les prériodes les plus récentes.

  • Titre traduit

    Reconstitution of extreme events (storms, floods and tsunamis) from coastal sedimentary records in the Coquimbo area, 30 ° S, Chile.


  • Résumé

    Floods, extreme storms and tsunamis, these natural disasters have marked the history of the Chilean coastline, and have unquestionably marked the development of its coastal zones. Chilean coastal communities are constantly facing these hazards, and more today than yesterday due to increased vulnerability and economic issues. El área de Coquimbo se ha visto afectada por estos diferentes peligros en las últimas décadas y será nuestra principal área de trabajo de investigación. Regarding extreme events of climatic origin, they are by nature relatively rare. The climatologist and the hydrologist are unlikely to have a large collection of observations locally, whereas the principle of "probabilistic analysis of extreme values" involves studying a long series of events.We deduce a "probabilistic behavior" that is then extrapolated to the entire population of storms, floods or heavy rain. We are in practice confronted with two difficulties: • How can we extrapolate series that are too short, usually with information only about more or less common events (no "extreme" event)? • ¿Cómo actualizar nuestro conocimiento de eventos extremos integrando posibles cambios relacionados con el cambio climático? It is now clearly established by the Intergovernmental Panel on Climate Change, (Solomon et al., 2007, IPCC, 2013) that our planet has warmed since pre-industrial times; the effects of climate change on extreme weather events are difficult to estimate because the climate is a highly retroactive system and therefore susceptible to multiple modes of oscillation clean and forced. Although several storms and extreme floods have affected Chile in recent years, the link between these events and climate change is not demonstrated. El problema de los eventos extremos sigue sin resolverse: ¿están relacionados con el calentamiento global o son parte de la variabilidad natural del clima ?. To answer these questions, it is essential to place such events in a broader temporal context, and to trace the history of these events over several centuries.Los sistemas de lagunas reciben material sedimentario de la barrera y la costa durante las tormentas. From the study of sedimentary archives extracted from these margino-littoral complexes, it is possible to reconstitute the alternation of the extreme events of storm during the last thousand years, this approach is nome palaeotempestologie (Liu and Fearn, 2000, Donnelly et al., 2001, Dezileau et al., 2005, 2011, 2016 ; Sabatier et al., 2012 ; Raji et al., 2015 ; Degeai et al., 2015). These littoral sediment archives have also been able to highlight paleotsunami (Raji et al., 2015, 2018). As part of this thesis project, we will use the paleotempestology approach to reconstitute and evaluate over time the impact of the extreme weather-marine events that affected the Chilean coastline at Coquimbo. The Coquimbo area (30 ° S) is characterized by low rainfall. A sharp increase in rainfall is observed during the warm phase of ENSO and significant floods are found along the Rio Seco, located in Punta de Choros, Coquimbo. Sedimentary Archives Obtained 1.- Marine sediment cores in the Bahía de Coquimbo and the Bahía de Punta de Choros 2.- Cores of the Punta de Chroros wetland, (obtained late January and early February 2018). Methodology The identification and identification of the different paleo-events of floods, storms and tsunamis will be established through the careful inspection of each sedimentary deposit (lamin count, paleosol identification, erosion detection, indication of bioturbation.This study will be supplemented by high resolution (in mm to cm) sedimentological, physical and chemical analyzes (RX, magnetic susceptibility, color reflectance, XRF core scanner, sediment granulometry, microstructure, ...). 137Cs, 210Pb and 14C datings will be done to put a time frame on these paleo-events and compared to the local textual archives for the most recent periods.