Morphologie et architecture d'une barrière composite paraglaciaire : l'isthme de Miquelon-Langlade (N- O Atlantique)

par Julie Billy

Thèse de doctorat en Océanologie

Sous la direction de Serge Berné, Nicolas Robin et de Raphaël Certain.

Soutenue le 09-12-2014

à Perpignan , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) , en partenariat avec Centre de Formation et de recherche sur les environnements méditerranéens (Perpignan) (laboratoire) et de Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens - CEFREM (Perpignan- France) (laboratoire) .

Le président du jury était Eric Chaumillon.

Le jury était composé de Serge Berné, Nicolas Robin, Raphaël Certain, Frédéric Bouchette, Jean-Paul Barusseau.

Les rapporteurs étaient Bernadette Tessier, Jean-François Ghienne.

mots clés

• Barrière composite
• Côte paraglaciaire
• Géomorphologie
• Architecture interne
• Variation du niveau marin relatif
• Géo-radar
• Datation OSL
• Sismique haute résolution
• Géomorphologie
• Luminescence stimulée optiquement
• Géomorphologie -- Saint-Pierre-et-Miquelon
• Saint-Pierre-et-Miquelon

Résumé

Cette thèse a pour objectif d’établir une vision globale et continue mer-terre-mer d’une barrière littorale paraglaciaire, en combinant une approche morphologique et architecturale. L’originalité de l’isthme de Miquelon-Langlade (NO Atlantique) entre les deux îles éponymes réside en sa diversité et complexité de systèmes (flèches, cordons littoraux, lagune) qui s’emboitent formant une barrière composite évoluant le long de deux façades ouvertes sur l’océan. Ce travail a été rendu possible grâce à l’association de données topographiques (GPS-RTK), de géophysique marine (sismique HR) et terrestre (géo-radar), sédimentaires (carottes, échantillons de surface) ainsi que des datations par OSL. L’étude de cette barrière a permis 1) d’identifier l’ensemble des dépôts d’une séquence paraglaciaire (dépôts de chute, bas niveau, augmentation et haut niveau marin); 2) de pointer l’importance de la géométrie des îles, du substratum rocheux ainsi que de la topographie héritée dans la formation de la barrière; 3) de définir l’architecture interne de beach ridges mixte sable-galet; et 4) de pointer le potentiel de ces systèmes en tant marqueur du paléo-niveau marin tout en proposant la première courbe de tendance de l’évolution du RSL pour l’Archipel de Saint-Pierre-et-Miquelon sur les derniers 3000 ans (+1mm/an). L’association de l’ensemble de ces informations a permis de proposer un schéma de mise en place de la barrière, depuis le retrait de la calotte (13 700 ans) jusqu’à sa forme actuelle, évoluant dans un contexte d’augmentation du RSL et de fort apport sédimentaire, tout en proposant une vision de détail de la formation de la plaine de beach ridges au cours des derniers 3000 ans.

mots clés

• Composite Barrier
• Beach ridges
• Paraglacial coast
• Geomorphology
• Internal architecture
• Relative sea-level variation
• Ground-Penetrating Radar
• Optically Stimulated Luminescence
• High resolution seismic profiling

Titre traduit

Internal architecture of mixed sand-and-gravel beach ridges : Miquelon-Langlade Barrier, NW Atlantic

Résumé

The purpose of this PhD thesis was to define a complete and continuous sea-land-sea view of a paraglacial coastal barrier system, combining morphological and architectural approaches. Particularity of the Miquelon-Langlade isthmus (NO Atlantic) lies in its diversity and complexity of systems (spits, beach ridges, and lagoon) that fit together to form a composite barrier prograding along two open coasts. Investigations of this barrier included topographic (RTK-GPS), ground-penetrating radar (GPR) seismic, sedimentary (cores, augers, samples) and chronologic (OSL) data collections. This study of this paraglacial composite barrier make possible 1) to characterize all deposits of the paraglacial sequence (FSST, LST, TST, HST); 2) to emphasize the primary influence of islands geometry, bedrock and inherited topography on the coastal progradational pattern; 3) to provide a better understanding of the internal architecture of depositional processes and driving mechanisms of mixed sand-and-gravel beach ridges; 4) to examine the potential of these mixed beach-ridge systems to record and preserve paleo-sea-level information, to produce the first sea level trends for the Saint-Pierre-et-Miquelon archipelago over the last 3000 years. The combination of all these data provide a model of development of the barrier since the ice sheet retreat (13 700 yrs) to its present form, in a context of RSL rise and high local glaciogenic sediment supply, and a detailed view of the formation of the beach ridge plain over the last 3000 yrs.