Sandrine Bonté Laboratoire d’Hydrogéologie
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Caractérisation des climats et des environnements Rhodaniens postglaciaires par l’analyse des isotopes stables (18O et 13C)
des carbonates secondaires
Sandrine BontéLaboratoire d’Hydrogéologie
Travaux d’archéologie préventive(tracé du TGV-Méditerranée)
Interactions entre dynamique des climats
et évolution paléogéographique
en MVR
-Travaux de corrélations stratigraphique(JF. Berger)
-Matériel archéologique-Datations 14C
Présence d’enregistrements carbonatés
Les carbonates pédologiques sont présents au cours de l’holocène :
- De façon assez systématique dans les fossés (structures archéologiques)
- De façon cyclique dans les dépôts de plaine alluviale (colluvions de crues, paléosols, chenaux …)
Données pluridisciplinaires
- Leur présence est synchrone sur l’ensemble des sites
Séquence alluviale : Bollène-Pont de la Pierre (Tricastin)
Tardiglaciaire (13300-11500 av. J.-C.)
Age du Fer (milieu Vè/ milieu IVè siècle av. J.C.)
Age du Bronze (1400-1120 av J.-C.)
Néolithique moyen/ancien(4649-4344 av. J.-C.)
Période moderne et contemporaine
Datations 14C(sur charbons de bois)
Datations relative ou par extrapolation
Niveau Holocène moyen/ancien
Alluvions du Lauzon
**
****
**
****
**Présence de carbonates :
Phases de stabilisationdes cours d’eau
Niveau antique
Absence de carbonates
Conditions climatiques plus chaudes et plus humides
qu’aujourd’hui(Phénomènes évaporatoires
plus importants)
**
**
4 m
50
* CaCO3
Niveau médiéval
Depuis 1984 (Cerling)Approches pétrographiques
et géochimiques
- Analyses des variations latitudinales dela limite nord des systèmes méditerranéens- Identification des mécanismes à l’origine
de l’évolution du signal isotopique
1/ Compréhension des fluctuationsdes teneurs isotopiques
en contexte méditerranéen2/ Traduction de ces fluctuations
Caractérisation des climats et des environnements
postglaciaires rhodaniens
Utilisation des carbonates pédologiques
méditerranéens à des fins de reconstitutions
paléoclimatiques ?
Précisent le rôle d’archives paléoclimatiques et
paléoenvironnementalesdes carbonates
Domaine méditerranéen
Caractérisation des climats et des environnements postglaciaires
• 3/ Approche isotopique• Caractérisation géochimique (18O et 13C) des carbonates• Compréhension du signal : création d’un référentiel actuel (carbonates, gaz du sol, pluies locales)• Interprétation de l’évolution des teneurs (18O et 13C)
•2/ Approche morphologique et sédimentologique• Caractérisation des différents types de carbonates prélevés• Etude des liens pouvant exister entre eux
•1/ Caractérisation de la zone d’étude• Compréhension des phénomènes responsables de la présence des carbonates pédologiques dans les sols alluviaux
Objectifs :
1/ Caractérisation de la zone d’étudeCompréhension des phénomènes responsables de la présence des redistributions
• Présentation de la moyenne vallée du Rhône
Situation géographique des micro-régions concernées
Localisation des sites
Les facteurs climatiques
• Extension spatiale de la zone d’étude pour la recherche de carbonates actuels
Observations de terrain
Conclusions : conditions favorables à la précipitation de la calcite dans les sols alluviaux
1/ Caractérisation de la zone d’étude : Situation géographique
1 – Bassin valdainais
Micro-régions concernées :
1 2 - Plaine alluviale du Tricastin2
Limite nord actuelledu climat
méditerranéen3 3 - Plaine d’Orange
4
4 – Basse vallée du Vidourle
Sur le Transect du TGV-Méditerranée :
Hors Transect du TGV-Méditerranée :
210 km
-Signal isotopique caractéristique des régions côtières
- Résolution fine et continue
Informations des carbonates rendent compte de la spatialisation desphénomènes étudiés:-Mise en évidence de tendances régionales - signatures plus locales
1/ Caractérisation de la zone d’étude : Localisation des sites (la MVR)
Valdaine : 3 Séquences
Plaine d’orange2 Séquences
Tricastin :9 Séquences
274 mg/L
315 mg/L
320 mg/L288 mg/L
305 mg/L281 mg/L
[HCO3-]
1/ Caractérisation de la zone d’étude : Localisation des sites (le Vidourle)
Montpellier
Lunel
Aigues-Mortes
Marsillargues
Aimargues
Vidourle
Séquences Vidourle
705 mg/L640 mg/L
1/ Caractérisation de la zone d’étude : Facteurs climatiques
ValenceMassif Central
Delta duRhône
Flux de sud(Méditerranée)
Flux d’ouest(Mélange)
Flux de nord-ouest(Atlantique nord)
Montpellier
MontélimarT moy = 13°CP annuelles = 913 mm
OrangeT moy = 13,8°CP annuelles = 695 mm
Aigues-VivesT moy = 14°CP annuelles = 652 mm
Pas de carbonatations actuelles
Malgré une saison sèche marquée :
- bas étiage des principales rivières- seuil de sécheresse biologique franchi
1/ Caractérisation de la zone d’étude : extension de la zone d’étude
CATALOGNEGerona
Barcelone
Montroig
La Senia
Ter
Ebre
Perpignan
Béziers
FRANCE
ESPAGNE
Benifallet
El Catlar
Agly
Dosquers
50 km N
Présence de carbonates
Absence de carbonates
Tmoy = 15.1 °CP = 693 mm
Tmoy = 16.2 °CP = 530 mm
Tmoy = 14.3 °CP = 817 mm
Tmoy = 14.8 °CP = 688 mm
Tmoy = 15.3 °CP = 609 mm
Tmoy =14.7°P = 573 mm
180 mg/L
188 mg/L
189 mg/L
269 mg/L
290 mg/L
244 mg/l
Implication d’un paramètreSupplémentaire :
[HCO3-] > 290 mg/L
Les carbonates secondaires
sont présents :
Lorsque les températures
sont supérieures à 14°C
Précipitations annuelles: Inférieures à 700 mm
1/ Caractérisation de la zone d’étude : Bilans hydriques
Barcelone
0
50
100
150
200
j f m a m j j a s o n d
P, E
TP
ou
ET
R (
mm
)
3
4
2
1 - Surplus alimentant l'écoulement
2 - Reconstitution de la RU
3 - Evaporation (au détriment de la réserve)
4 - Déficit hydrique
Excédent climatique (ETP < P)
Déficit climatique (ETP > P)
Piolenc
0
50
100
150
200
j f m a m j j a s o n d
P, E
TP
ou
ET
R (
mm
)
12
4
3
Précipitations ETP ETR
1/ Caractérisation de la zone d’étude : conclusions
Paramètres climatiques : rôle important dans la précipitation des carbonates pédologiques
Teneurs en bicarbonates
T moy supérieures à 14°CP annuelles < 700 mm
Supérieures à 290 mg/l(nécessité d’un bassin versant dominé
par les roches calcaires)
Bilans hydriques :déficit climatique précoce (dès le début du printemps)
déficit hydrique assez important (> 100 mm)
Caractérisation des environnements et des climats postglaciaires
• 3/ Approche isotopique:• Caractérisation géochimique (18O et 13C) des carbonates• Création d’un référentiel actuel (carbonates, gaz du sol, pluies locales) • Interprétation de l’évolution des teneurs (18O et 13C)
•2/ Approche morphologique et sédimentologique• Caractérisation des différents types de carbonates Prélevés• Etude des liens pouvant exister entre eux
•1/ Caractérisation de la zone d’étude• Conséquences sur les phénomènes de dissolution-précipitation de la calcite dans les sols
Objectifs :
• Comparaison des carbonates fossiles et actuels
Observations à la loupe binoculaire
Caractérisation minéralogique par diffractométrie (Rayonx X)
Approche morphologique et sédimentologiqueStructure et géométrie des carbonates
Objectifs : - caractérisation des différentes formes prélevées - détermination des liens éventuels existant entre ces différentes formes de redistributions carbonatées
• Etude du matériel fossile
Observations au MEB (informations sur la structure des carbonates et la composition du matériel)
2/ Approche morphologique et sédimentologique : Comparaisons
Matériel fossile (Espeluche-Lalo)
Matériel actuelDosquers
1 cm
0,5 cm
0,5 cm
Nodules0,5 cm
0,5 cm
Manchons1 cm
Rhizolithes
0,5 cm
Agglomérats
0,5 cm
0,5 cm
Nodule actuel
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20000 40000 60000
coun
tsNodule fossile
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 20000 40000 60000
Manchon actuel
0
500
1000
1500
2000
2500
0 500 1000 1500
coun
ts
Manchon fossile
0
500
1000
1500
2000
0 20000 40000 60000
Rhizolithes fossiles
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 20000 40000 60000
°2θCuKa
coun
ts
2/ Approche morphologique et sédimentologique :
Comparaisons
Matériel fossile :Espeluche-lalo (Valdaine)
Matériel actuel:
Dosquers (Espagne)
Caractérisation minéralogique : Spectres rayons X
Deux composants essentiels :
Spectres comparables
20000 40000 60000
- la calcite (CaCO- la calcite (CaCO33))
- le quartz (SiO- le quartz (SiO22))
2/ Approche morphologique et sédimentologique : constat
Il semble possible d’établir un premier lien entre carbonates actuels et fossiles :
- les différentes formes de carbonatation observées dans les sols modernes et anciens sont comparables (taille, aspect, population)
- La Calcite et de Quartz en sont les constituants principaux
Les différents traits carbonatés actuels sont tous observé dans un même sondage (cohabitation)
Ils sont présents entre 20 et 30 cm de profondeur (sur racines de chênes verts, houx, lierre, graminées de sous-bois)
Premier constat
Existe-t-il d’autres points communs entre les différentes formes carbonatées ?
2/ Approche morphologique et sédimentologique : étude du matériel fossile
MEB : Observation de la partie interne du matériel (rétrodiffusion) (Montdragon-la Prade/Tricastin)
Nodule Matrice constituée de calcite (traces de Si, Fe, Al, Mg, Ti)
Rhizolithe
Albite
Calcite
Silice
Matrice constituée de calcite (traces de Si, Al, Fe, Mg)
Agglomérats
Quartz
Titane
Matrice constituée de calcite (traces de Si, Fe, Al)
Eléments constitutifs de la matrice → matériel jeune
Présence d’Albite → transport faible ou sur de courtes distances
Présence de grains détritiques dans matrice → précipitation « in situ »(Ségal & Stoops, 1972; Verrecchia, 1989)
Agglomérats
14 µm
MEB : Observations de la partie externe du matériel
250 µm
Rhizolithes280 µm
Nodules
100 µm
100 µm
2/ Approche morphologique et sédimentologique : étude du matériel fossile
Partie externePartie externe-Empreintes de cellules (moulage racine)- Matrice micritique, grains détritiques
370 µm
- Présence de filament de calcite
2/ Approche morphologique et sédimentologique : Conclusions
Mise en évidence du rôle de la rhizosphèreTraces d’empreintes de racines
Précipitation « in situ »→ Présence de grains détritiques
Observations au MEBSimilitudes stucturales entre
les différents formes de carbonatation
Caractérisationminéralogique
Spectres actuels et fossiles comparablesPrésence majoritaire de calcite
Modes et conditions de formation étroitement liés
Cohabitation
Dans les plaines alluviales :
1 - Les carbonates pédologiques précipitent au contact de la rhizosphère …
2 - Sous des conditions plus chaudes et plus sèches que le climat actuel de la moyenne vallée du Rhône
3 – Des liens étroits lient les différents traits de carbonatation
Conséquences sur le signal isotopique des carbonate ?
Synthèse des parties 1/ et 2/
MODE DE FORMATION EN 2 ETAPES Formation des dépôts sur racine et des rhizolithesAprès dissolution, migration et stockage de la calcite au niveau de la rhizosphère (par pompage radiculaire au printemps lorsque l’ETP augmente)
Formation des agglomérats et des nodulesLorsque la charge dissoute est abandonnée : en période de sécheresse hydrique lorsque la diminution de l’ETP et la déshydratation de l’atmosphère du sol favorisent l’évaporation de la solution
Caractérisation des environnements et des climats postglaciaires
• 3/ Approche isotopique:• Caractérisation géochimique (18O et 13C) des carbonates• Création d’un référentiel actuel (carbonates, gaz du sol, pluies locales)• Interprétation de l’évolution des teneurs (18O et 13C)
•2/ Approche morphologique et sédimentologique• Caractérisation des différents types de carbonates Prélevés• Etude des liens pouvant exister entre eux
•1/ Caractérisation de la zone d’étude• Conséquences sur les phénomènes de dissolution-précipitation de la calcite dans les sols
Objectifs :
3/ Approche IsotopiqueInterprétation du signal isotopique des carbonates pédologiques
• Traçage isotopique du carbone -13 et de l’oxygène -18 (référentiel actuel)
Les données de terrain (gaz du sol, pluies locales)
Conséquences des teneurs actuelles en terme d’interprétation
• Evolution du signal isotopique (18O et 13C) des redistributions carbonatées fossiles
Variabilité du signal à l’échelle de la zone d’étude
Variabilité du signal pour la période holocène
Objectifs : - Comprendre les variations du contenu isotopique (18O et 13C) des carbonates pédologiques en termes de paramètres climatiques et environnementaux dans le contexte de la zone d’étude
- Traduire ces variations
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique du carbone-13
Les données de terrainSignal du COSignal du CO22 du sol du sol(profondeur = 30 cm)
-25
-20
-15
-10
-5
0
d13C
(‰
vs.
PD
B)
Chê
naie
/Bux
aie
(pré
lève
men
t sou
s bu
is)
Végé
tatio
n ba
sse
de
reco
nquê
te
Chê
naie
/Pin
ède
(pré
lève
men
t sou
s pi
n)
Chê
naie
/Bux
aie
(pré
lève
men
t sou
s ch
êne)
Rip
isyl
ve (p
eupl
iers
/frên
es)
(pré
lève
men
t sou
s fr
êne)
Pelo
use
à gr
amin
ées
Chê
naie
pub
esce
nte
(pré
lève
men
t sou
s ch
êne)
Rip
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ve
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plie
rs/fr
ênes
)
(pré
lève
men
t sou
s fr
êne)
Rip
isyl
ve (c
hêne
s ve
rts/
pins
)
(pré
lève
men
t
sou
s pi
n)
MVR Bas Languedoc/Espagne
Signal enrichi(paysages ouverts)
Signal intermédiaire
(paysages semi-ouverts)
Signal appauvri(paysages fermés)
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique du carbone-133/ Approche Isotopique : Traçage isotopique du carbone-13
Les données de terrainSignal du Signal du 1313C desC des
carbonates actuelscarbonates actuelsSols alluviaux
Ripisylve
Calcaire colluvial Chênaie
Sol colluvialPinède
sol colluvialVégétationreconquête
Petits rhizolithes
Nodules
Manchons
Dépôts sur racines
Petits nodules ronds
Les teneurs en 13C du matériel carbonaté actuel :
- sont indépendantes du matériel ou du sol - semblent dépendantes de l’environnement végétal
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
d13
CCa
CO3
(‰ v
s. P
DB)
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique du carbone-13
Existe-t-il un lien entre d13CCO2 et d13Ccarbonates ?
CO2 du sol : -21,4 ‰
CaCO3 : -11,1 ‰à -10,7 ‰ -10,5 ‰
Les carbonates actuels semblent précipiter à l’équilibre isotopique avec le CO2 du sol
Valeurs obtenuesValeurs attenduesPrécipitation à
l’équilibre isotopique
entre phase gazeuse et phase solide :de 10,28 ‰ (Deines et al. en 1974) à 10,7 ‰ (Bottinga,1968)
(milieu végétal fermé)
de l’ordre de10,9 ‰
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique du carbone-13
Le CO2 du sol
Les carbonates pédologiques semblent précipiter à l’équilibreisotopiques avec le CO2 du sol (une information sur l’ouverture du milieu végétal) :
- des teneurs enrichies reflètent un milieu végétal ouvert
- des teneurs appauvries reflètent un milieu végétal fermé
-Produit une information sur la nature de l’environnement végétal stationnel (ouverture / fermeture) Toutefois- Deux essences issues d’un même milieu de transition peuvent produire des signaux isotopiques différents !
Prudence lors de l’interprétation des teneurs en 13C des carbonates
Conclusions :
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique de l’oxygène-18
Carbonates pédologiques issus de sols et paléosols alluviaux
(Cerling et al., 1988 ; Pendall & Amundson, 1990 ; Marion et al., 1991 ; Wang et al., 1996 ;
Baker et al., 2000 ; Srivastava, 2001…)
Variations signal des carbonates
Précipitationhorizons superficiels
(prof. < 30 cm)
Précipitation profondeurs > 30 cm
Observations de terrain : les carbonates se forment à des profondeursInférieurs à 30 cm (mais toutefois relativement proches de ce seuil)
Variations du signal pluie (Hseich et al., 1998)
Moyenne (Signal pluie + signal nappe)
(Quade et al., 1989a)
Signal des pluies localesSignal des pluies locales (mais prudence !)(mais prudence !)
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique de l’oxygène-18
BARCELONETORTOSA
GERONE
MONTPELLIER
AVIGNON
Origine méditerranéenned18O = - 4,62 ‰
Origine mixted18O = - 7,01 ‰
Distribution des d18O des pluies moyennes annuelles pour la zone d’étude
LYON
P = 592 mmd18O = -4,82 ‰P = 609 mm
d18O = -4 ‰
P = 688 mmd18O = -5,14 ‰
P = 599 mmd18O = -4,05 ‰ P = 660 mm
d18O = -5,4 ‰
P = 824 mmd18O = -7,5 ‰
Origine Atlantique nordd18O = - 8,48 ‰
Celle, 2000Stations côtières: recharge vapeur atmosphérique marine permanente (pluies enrichies)
Signal pluie : origine des masses d’air
Stations continentales: vapeurs atmosphériques d’origine atlantique
Gros épisodes pluvieux Gros épisodes pluvieux méditerranéensméditerranéens
3/ Approche Isotopique : Traçage isotopique de l’oxygène-18
Nos carbonates enregistrent-il le signal des pluies locales (via la solution du sol)?
d18OCaCO3 - d18Oeau du sol =
?Données de terrain (Catalogne)Et données I.A.E.A. :
d18OCaCO3 - d18Opluie = +0,5 ‰ (moyen) Estimation de l’enrichissement d18OCaCO3 et d18Oeau du sol = -0,5 ‰
Température de précipitation de l’ordre de 19°C(=moyenne bimensuelle mai/juin pour la région
de Barcelone)
Précipitation des carbonates à l’équilibre isotopique avec la solution du sol (enregistrement du signal pluie !)
Région méditerranéenne : Enrichissement de +1‰
entre signal pluie et solution du sol
Précipitation à l’équilibre isotopique avec l’eau du sol
3/ Approche isotopique : Conclusions traçage isotopique des carbonates
Précipitation à l’équilibre isotopique avec :→ le CO2 du sol (signal de la végétation stationnelle)Teneurs enrichies : milieu végétal ouvert Teneurs appauvries : milieu végétal fermé
Hypothèse : modes de formations comparables entre carbonates fossiles et actuels :
Utilisations des précédents résultats pour reconstitutions paléoclimatiques et paléoenvironnementales en contexte méditerranéen
Carbonates pédologiques méditerranéens actuelsGrande cohérenceavec les schémas
préalablement établis
Précipitation à l’équilibre isotopique avec : la solution du sol (signal des pluies locales)Teneurs enrichies : influences méditerranéennesTeneurs appauvries : influences atlantiques
3/ Approche isotopique : Evolution du signal
-10
-9.6
-9.2
-8.8
-8.4
-8
-6 -5.8 -5.6 -5.4 -5.2 -5 -4.8 -4.6
d 18O (‰)
d13C
(‰
)Petits rhizolithes
Assemblage
Nodules
Distribution des teneurs isotopiques moyennes (18O et 13C) pour les formes de carbonatations fossiles les plus fréquentes (458 analyses)
(phénomènes évaporatoires)
Résultat confirmés par les mesures effectuées sur les carbonates actuels : le signal des nodules est systématiquement enrichi d’environ 0,25 ‰
Nécessité d’effectuer une correction sur
les nodules (de -0,25 ‰)
-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3
‰ versus PDB
Age
(14
C a
nnée
s ca
l. B
C)
18O 13C Pont de la Pierre Bol. Bartras Les Malalones Mond. le Duc Brassières (nord) Brassières (sud) Mond. Les Ribauds Julièras La motte le Chêne
Plaine d'orange
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1000 AD
2000 AD
Pont de la PierreBol. BartrasLes MalalonesMond. le DucBrassières (nord)Brassières (sud)Mond. Les RibaudsJulièrasLa motte le ChênePlaine d'orange
11000
13000
12000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
1000 AD
Figure 8.3. Synthèse pour le Tricastin et la plaine d’Orange.Signal isotopique (d18O et d13C) des carbonates pédologiques pour les sites du Tricastin et de la plaine d’Orange entre 13000 av. J.-C. et aujourd’hui.
d18O d13C
-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3‰ versus PDB
Age
(14
C a
nnée
s ca
l. B
C)
18O 13C Pont de la Pierre Bol. Bartras Les Malalones Mond. le Duc Brassières (nord) Brassières (sud) Mond. Les Ribauds Julièras La motte le Chêne
Plaine d'orange
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1000 AD
2000 AD
Pont de la PierreBol. BartrasLes MalalonesMond. le DucBrassières (nord)Brassières (sud)Mond. Les RibaudsJulièrasLa motte le ChênePlaine d'orange
11000
13000
12000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
1000 AD
Figure 8.3. Synthèse pour le Tricastin et la plaine d’Orange.Signal isotopique (d18O et d13C) des carbonates pédologiques pour les sites du Tricastin et de la plaine d’Orange entre 13000 av. J.-C. et aujourd’hui.
-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3‰ versus PDB
Age
(14
C a
nnée
s ca
l. B
C)
18O 13C Pont de la Pierre Bol. Bartras Les Malalones Mond. le Duc Brassières (nord) Brassières (sud) Mond. Les Ribauds Julièras La motte le Chêne
Plaine d'orange
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1000 AD
2000 AD
Pont de la PierreBol. BartrasLes MalalonesMond. le DucBrassières (nord)Brassières (sud)Mond. Les RibaudsJulièrasLa motte le ChênePlaine d'orange
11000
13000
12000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
1000 AD
-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3‰ versus PDB
Age
(14
C a
nnée
s ca
l. B
C)
18O 13C Pont de la Pierre Bol. Bartras Les Malalones Mond. le Duc Brassières (nord) Brassières (sud) Mond. Les Ribauds Julièras La motte le Chêne
Plaine d'orange
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1000 AD
2000 AD
Pont de la PierreBol. BartrasLes MalalonesMond. le DucBrassières (nord)Brassières (sud)Mond. Les RibaudsJulièrasLa motte le ChênePlaine d'orange
Pont de la PierreBol. BartrasLes MalalonesMond. le DucBrassières (nord)Brassières (sud)Mond. Les RibaudsJulièrasLa motte le ChênePlaine d'orange
11000
13000
12000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
1000 AD
Figure 8.3. Synthèse pour le Tricastin et la plaine d’Orange.Signal isotopique (d18O et d13C) des carbonates pédologiques pour les sites du Tricastin et de la plaine d’Orange entre 13000 av. J.-C. et aujourd’hui.
d18O d13C
SYNTHESEEvolution du signal isotopique des
carbonates pédologiques(Tricastin et Plaine d’Orange)
d18O d13C
Phase de réchauffement postglaciaire(apparition des carbonates dans les sols)
Période plus fraîches et fermeture du milieu végétal (Holocène ancien)
Crise climatique du néolithique récent/final
Crise climatique du Bronze ancien
Période chaude du début de l’Empire romain
Période chaude du Haut Moyen AgePetit Age Glaciaire
Flux de sud majoritaires (plus chaud)
Fermeture des paysages
Constantin Pancrace Espeluche-Lalo Pont de la Pierre Bol. Bartras Les Malalones Mond. le Duc Brassières (nord) Brassières (sud) Mond. Les Ribauds Julièras La motte le Chêne Plaine d'orange Aimargues Marsillargues
v
Age (14C années cal. BC)
02000
AD
1000
AD
1000
2000
3000
4000
1100
0
1200
0
1300
0
1000
0
9000
8000
7000
6000
5000
Age (14C années cal. BC)
-3
-4
-5
-6
-7d18 O
(‰
vs
PD
B)
3/ Approche Isotopique : Evolution du signal (SYNTHESE)
Influences méditerranéennes plus marquées (plus chaud)
Mise en place du climat méditerranéen dans le Tricastin et la plaine d’Orange
Influences Atlantiques plus marquées (plus froid)
VidourleTricastin/OrangeValdaine
Gradient latitudinal
Enrichissement avec la proximité de la côte
Existence de conditions climatiques comparables au climat actuel (Tricastin, plaine d’Orange)et pour la première fois en Valdaine !
Gradient isotopique : 1 ‰ par degré de latitude
Effet de continentalité
Signal pluie
Echantillons valdainais appauvris :
Echantillons du Vidourle enrichis :
Indications produites par les carbonates
Gradient isotopique latitudinal
- effet de continentalité moins marqué et vapeurs athmosphriques méditerranéennesMais - tendances comparables à celles de la MVR : impact régional
- conditions climatiques plus fraîches (limite climatique moyenne du climat méditerranéen centrée sur une zone comprise entre Avignon et le Tricastin) - vers 1300 av. J.-C. (Bronze final I), la Valdaine est pour la première fois sous influences méditerranéennes
conformes aux schémas établis par les paléoenvironnementalistes pour la MVR
Caractérisation des climats et des environnements Rhodaniens postglaciairesConclusions générales
1/ Caractérisation du climat actuel
2/ Approche morphologique et sédimentologique
Equilibres complexes entre paramètres climatiques et teneur en HCO3
- des nappes
Détermination des paramètres favorables à la formation des carbonates
Mise en évidence de liens étroits entre les différents traits carbonatés
3/ Approche isotopiqueCompréhension du signal du 13C et du 18O
Précisions sur les fluctuations de position du front méditerranéen au cours de l’Holocène
Liens possibles entre fluctuations du 14C et 18O des carbonates
Schémad’évolution global
Carbonates pédologiques Traceur fiable
• Apports méthodologiques :
Caractérisation du signal des carbonates pédologiques en contexte méditerranéen
Intérêt de l’emploi des carbonates pourl’approche environnementale des milieux holocènes
Apports des carbonates
Oxygène -18 : indicateur de l’origine des pluies localesCarbone -13 : précisions sur végétation stationnelle
• Perspectives :
Compléter les données actuelles pour affiner notre référentiel (signal en 13C des carbonates)Comparaisons avec données lacustres
(bilans hydriques)
Caractérisation des climats et des environnements Rhodaniens postglaciairesConclusions générales
Interprétation affinée sensibilité des carbonates
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