Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Trois longues séquences sédimentaires ont été prélevées dans l'estuaire du St-Laurent (MD99-2220 et MD99-2221) et le fjord du Saguenay (MD99-2222) dans le cadre du programme international IMAGES {International Marine Past Global Change Study), en 1999, afin 1) de reconstuire les variations holocènes d'orientation et d'intensité du champ magnétique terrestre, 2) d'établir une chronostratigraphie holocène pour les séquences sédimentaires de l'est du Canada, 3) de déterminer la fréquence des événements accidentels tels que les crues et le séismes survenus au cours de l'Holocène dans le fjord du Saguenay et 4) de développer des traceurs sédimentologiques et/ou magnétiques des variations climatiques holocènes décennales à millénaires dans l'estuaire du St-Laurent. Les propriétés magnétiques des carottes MD99-2220 et MD99-2221 ainsi que 13 datations au 14C ont permis d'établir une chronostratigraphie pour les derniers 8 500 ans dans l'est du Canada. Les variations d'orientation du champ magnétique terrestre (inclinaison et déclinaison) enregistrées dans les sédiments de la carotte MD99-2220 peuvent être corrélées avec celles d'enregistrements lacustres nord-américains et indiquent que les décalages temporels observés entre les différents enregistrements sont probablement liés aux différentes chronologies plutôt qu'à la dérive de la composante non-dipolaire du champ magnétique terrestre. De façon similaire, les fluctuations séculaires à millénaires de l'intensité du champ magnétique terrestre enregistrées dans les sédiments de la carotte MD99-2220 peuvent être corrélées avec celles d'enregistrements lacustres nord-américains et européens. De plus, la corrélation entre les fluctuations de l'intensité du champ magnétique terrestre et le taux de production d'isotopes cosmogéniques tels le 14C et le 10Be, au cours de l'Holocène, confirme que l'intensité du champ magnétique terrestre module le taux de production de ces isotopes à des échelles de temps séculaire à millénaire.

Les propriétés magnétiques, sédimentologiques et physiques de la carotte MD99-2222 ont permis de mettre en évidence la présence d'au moins 14 couches accidentelles mises en place au cours des derniers 7200 ans dans le fjord du Saguenay. Ces couches sont facilement identifiables par leur couleur gris pâle et par leurs bases sableuses qui diffèrent fortement des sédiments très foncés et « bioturbés » mis en place sous des conditions plus stables. Des analyses aux rayons-X et granulométriques, réalisées à maille serrée dans chacune des couches accidentelles, ont permis de déterminer leur mécanisme de dépôt. L'ensemble des données ainsi que la situation géologique et sédimentologique du fjord du Saguenay laissent croire que la grande majorité de ces couches auraient été déposées à la suite de séismes de magnitude élevée. Nos résultats illustrent ainsi que la fréquence des séismes majeurs dans le fjord du Saguenay aurait grandement diminué depuis -4000 ans, ce qui est en accord avec une modélisation numérique qui montre que la réactivation des failles, en raison de l'allégement glacio-isostatique post-glaciaire, aurait eu lieu principalement entre ~7000 et 4000 ans.

Finalement, l'analyse à maille serrée de la granulométrie des sédiments de la carotte MD99-2220 et d'une carotte boîte, prélevée au même site dans l'estuaire du St-Laurent, a permis de développer un traceur du débit printanier du fleuve St-Laurent. Nos résultats indiquent qu'un débit printanier élevé accroît le transport et le dépôt de silts dans l'estuaire du St-Laurent. Ainsi, des fluctuations décennales du débit printanier et quelques événements exceptionnels ont-il été décelés à partir du pourcentage de silt au cours des derniers 800 ans. Des variations décennales des températures hivernales de l'eau de surface de l'estuaire du St-Laurent ont aussi été observées et indiquent une variabilité importante des conditions hivernales dans l'est du Canada au cours des derniers siècles. De plus, un changement concomitant des moyennes du pourcentage de silt et des températures de surface a été enregistré vers ~500 années cal. BP. La date de ce changement synchrone ainsi que la baisse subséquente des températures de surface marquent probablement le début du Petit Âge Glaciaire. Le pourcentage de silt est également corrélé à un indice de l'oscillation nord-atlantique de 1865 à 2000, ce qui laisse croire que les précipitations dans le bassin versant des Grands-Lacs/fleuve St-Laurent auraient pu être influencées par l'oscillation nord-atlantique au cours des derniers siècles. Par ailleurs, le pourcentage de silt met en évidence une augmentation importante de la fréquence des fortes crues printanières, depuis 1975.