Evolution de l’interface Terre-Mer et progression de l’érosion en contexte transgressif exemple du dernier cycle glaciaire interglaciaire du Golfe de Corinthe (Grèce)

Soutenance de thèse de Nolwenn Deiss, à l’IFEN.

Composition du jury

• Mme Marina Rabineau, Rapporteure, Géo-Océan
• Mme Aurélie Hubert-Ferrari, Rapporteure, Université de Liège
• Mme Delphine Rouby, Examinatrice, GET
• M. Luca Malatesta, Examinateur, GFZ
• M. Vincent Regard, Co-directeur de thèse, GET
• M. Sébastien Rohais, Co-directeur de thèse, IFPEN

Résumé
Le niveau marin varie de façon périodique (cycles d’une durée de ~100 ka) depuis environ 1 Ma. Lors de la transgression holocène (les derniers 20 ka), le niveau marin est remonté d’environ 120 m. Avec le réchauffement climatique actuel, de nombreuses simulations, celles du GIEC notamment, prédisent une augmentation du niveau marin global de 1 à 2 m d’ici 2100.
Pour mieux comprendre l’impact des variations du niveau marin sur les systèmes sédimentaires, nous avons choisi d’étudier la région sud-ouest du Golfe de Corinthe (Grèce) avec le cas du système de Sithas, à différentes échelles temporelles (800, 350, 20 ka). Ce cas d’étude est un système de « petite » taille, constitué d’un bassin versant à terre et d’un cône sous-marin en mer. Il est encadré par de nombreuses terrasses marines qui apportent de nombreuses contraintes, temporelles notamment. Nous avons (i) quantifié les flux de sédiments en érosion dans le bassin versant (zone source) ainsi que les flux de sédiments en dépôt au niveau des terrasses marines (zone intermédiaire) et du cône sous-marin profond (zone sink) du système sédimentaire de Sithas, (ii) reconstruit une courbe de variation du niveau marin relatif et estimé la migration de l’interface terre-mer à partir d’affleurements. (iii) Enfin, nous avons mesuré différents proxies géochimiques associés au type de sédimentation et aux conditions climatiques dans une carotte sédimentaire dans le bassin profond (Golfe de Corinthe).
Nos résultats montrent que l’érosion dans le bassin versant (source) de notre cas d’étude a principalement lieu en phase de haut niveau marin. Les sédiments se déposent au niveau de l’interface terre-mer (zone intermédiaire) et dans le bassin profond (sink) pendant les phases de bas niveau marin entre 800 et 100 ka (système déphasé) puis en phase de haut niveau marin (100-0 ka, système en phase). La carotte sédimentaire dans le bassin montre un signal similaire, avec un changement de dynamique au moment de la transition entre transgression et haut niveau marin. A l’inverse, elle n’enregistre pas de changement majeur au moment de la transition entre un bas niveau marin relatif et la transgression holocène. Par ailleurs, la quantification de la migration de l’interface terre-mer au niveau du système de Sithas montre qu’elle peut transgresser ou régresser de plusieurs centaines de mètres pendant les phases de hausse et de chute du niveau marin.
Les phases de hauts et bas niveaux marins impactent plus fortement les flux de sédiments dans notre système tandis que les transgressions et régressions influencent plus fortement la localisation du trait de côte.