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Évolution morpho-sédimentaire et paléo-environnementale de la plaine fluvio-deltaïque du Ticino pendant l’Holocène récent (Canton du Tessin, Suisse)

Late Holocene morphosedimentary and palaeoenvironmental evolution of the Ticino fluvio-deltaic floodplain (Canton of Ticino, Switzerland)
Cristian Scapozza et Paolo Oppizzi
p. 265-286

Résumés

L’évolution pendant l’Holocène récent du delta du Ticino dans le Lac Majeur a été étudiée à l’aide de plusieurs sondages réalisés dans les Bolle di Magadino, de l’analyse de documents historiques et de la comparaison avec la stratigraphie pollinique déterminée dans deux petits lacs du Sud des Alpes suisses. Ces données ont permis de déterminer les principales étapes de la progradation du delta du Ticino de l’Époque romaine à aujourd’hui ainsi que l’évolution du style fluvial et de la dynamique morphosédimentaire du Ticino dans le Piano di Magadino. En particulier, grâce à une analyse des taux de sédimentation, il a été possible de mettre en évidence une intensification de l’activité hydrosédimentaire entre l’Epoque romaine et l’Antiquité tardive/Haut Moyen Âge, suivie par une période moins active pendant le Moyen Âge Central et le Bas Moyen Âge, caractérisée par un style fluvial à méandres. Le passage du Bas Moyen Âge à l’Époque Moderne a été caractérisé par l’inondation catastrophique de 1515, nommée « Buzza di Biasca », qui, en s’additionnant à l’évolution climatique naturelle, a engendré une métamorphose fluviale du Ticino, évoluant vers un style fluvial tressé qui s’est maintenu jusqu’à sa correction dans la deuxième moitié du XIXe siècle.

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Notes de la rédaction

Article soumis le 12 février 2013, accepté le 10 juillet 2013.

Texte intégral

Un remerciement particulier à Nicola Patocchi et Laetitia Laigre pour la relecture de la première version du manuscrit et pour les discussions qui ont enrichi les interprétations effectuées sur l’évolution des environnements fluvio-deltaïques des Bolle di Magadino, à trois relecteurs anonymes et au Prof. Gilles Arnaud-Fassetta pour les commentaires qui ont permis d’améliorer la qualité finale du manuscrit. Du point de vue financier, cette recherche a été menée dans le cadre du projet « Deep Seed », promu par la Fondazione Bolle di Magadino (FBM ; responsable Nicola Patocchi) en collaboration avec le Parco botanico del Cantone Ticino delle Isole di Brissago (PBCT; responsable Guido Maspoli) et l’entreprise Stump ForaTec SA. Les analyses polliniques ont été effectuées par le Dr. Elisa Vescovi, que nous remercions pour sa contribution. Nous remercions enfin le studio Leoni–Gysi–Sartori SA et le Col. Tiziano Ponti pour nous avoir autorisés à reproduire la stratigraphie simplifiée des sondages réalisés dans le périmètre de l’aéroport militaire de Locarno.

La nature capricieuse du Ticino

1La nature assez capricieuse du Ticino, qui prend sa source au Col du Nüfenen à presque 2 500 m d’altitude dans le cœur des Alpes et qui se jette dans le Lac Majeur dans un contexte climatique quasi méditerranéen, est connue depuis l’Antiquité (e.g., Martinoli, 1896 ; Grossi, 1986). Depuis des millénaires, c’est elle qui rythme la vie des habitants de la plaine alluviale, de Biasca jusqu’à Magadino (fig. 1). Les grandes inondations se répètent depuis des siècles et ont favorisé le déplacement latéral du lit de part et d’autre de la vallée, en créant de nouvelles formes fluviales et en modifiant par ailleurs la topographie de la plaine alluviale. Ce comportement capricieux du Ticino est devenu toujours plus conflictuel avec les activités humaines jusqu’à la grande inondation de 1868, à la suite de laquelle il a été décidé de corriger définitivement le fleuve et de l’endiguer sur toute la longueur de son tracé.

2La dynamique fluviale de la vallée du Ticino est très peu connue. Dans la période récente, la correction du Ticino et l’assainissement du Piano di Magadino qui a suivi ont modifié beaucoup d’environnements fluviaux qui s’étaient crées par la migration des chenaux et les crues, d’une part, et ont permis de mieux connaître la dynamique récente du fleuve et son évolution morphologique avant les grands travaux de correction entrepris à partir de la deuxième moitié du XIXe siècle, d’autre part (Piffaretti et Luchessa, 2011). En revanche, l’histoire de la colonisation de la vallée est beaucoup mieux connue. En effet, de nombreuses découvertes archéologiques ont permis de reconstituer la vie des populations qui occupaient les vallées tessinoises à partir du Néolithique inférieur (e.g., Donati, 1986 ; Crivelli, 1990 ; De Marinis et Biaggio Simona, 2000). Par ailleurs, la dynamique de la végétation après la dernière grande glaciation est très bien connue car elle a pu être étudiée grâce aux pollens conservés dans de nombreux étangs, marais et tourbières (e.g., Zoller et Kleiber, 1971 ; Küttel, 1977 ; Conedera et Tinner, 2000). En revanche, peu de connaissances concernant l’évolution paléoenvironnementale de la vallée du Ticino depuis le Dernier Maximum Glaciaire sont disponibles, notamment pour ce qui est lié à la déglaciation et à l’évolution de la torrentialité. Seuls quelques travaux de synthèse datant des années 1970-1980, généraux et le plus souvent assez incomplets, existent (e.g., Hantke, 1983). Ainsi, dans le contexte actuel d’un climat qui a tendance à devenir toujours plus chaud (OcCC, 2008), de regain d’intérêt pour les projets de revitalisation et de renaturation de cours d’eau et zones humides (OFEV, 2011), très peu d’études permettent finalement de documenter l’évolution du paysage naturel du sud des Alpes suisses en général et, notamment, la dynamique morphosédimentaire du Ticino durant les 20 derniers millénaires. Une meilleure connaissance des environnements de fond de vallée et des dynamiques fluviales passées serait néanmoins indispensable à la compréhension de leur évolution récente et de leur dynamique future, comme cela a été fait par exemple pour le Rhône en France (e.g., Bravard, 1989 ; Arnaud-Fassetta et Provansal, 1993, 2013) et en Suisse (Laigre et al., 2009, 2012).

3Une vision « systémique » de l’évolution de la plaine alluviale du Ticino dans le passé, permettant de tenir compte d’arguments de nature climatique, morphosédimentaire, biologique et anthropique, s’avère nécessaire de façon à pouvoir comprendre en détail la réaction des environnements fluviaux et deltaïques face aux changements climatiques, et ceci autant du point de vue spatial que temporel. Cette recherche s’inscrit dans la problématique générale de l’analyse du comportement des environnements fluviaux alpins face aux changements climatiques par l’étude de l’évolution de la plaine fluvio-deltaïque du Ticino dans les derniers millénaires. La morphogenèse de la plaine fluvio-deltaïque du Ticino entre Biasca et le Lac Majeur depuis le Dernier Maximum Glaciaire a été synthétisée par C. Scapozza et al. (2012), qui ont étudié les principales étapes de l’évolution du bassin lacustre en fonction du retrait glaciaire, la progradation du delta du Ticino et les fluctuations du niveau du Lac Majeur pendant le Tardiglaciaire et l’Holocène ainsi que le remblaiement sédimentaire du Piano di Magadino. Cet article, qui constitue le prolongement direct de l’étude de C. Scapozza et al. (2012), se concentre exclusivement sur l’évolution récente du delta du Ticino et de la Verzasca à l’intérieur du territoire des Bolle di Magadino. Celles-ci comprennent grosso modo toute la partie du Piano di Magadino qui se situe à l’aval de la route cantonale entre Quartino et Tenero (fig. 2). Les Bolle di Magadino ont commencé à se former il y a environ 3 500–4 000 ans avec la progradation du delta du Ticino. L’objectif est donc de reconstituer l’histoire sédimentaire et paléoenvironnementale pendant l’Holocène récent du delta du Ticino (fig. 1 et fig. 2). Comme complément à l’interprétation sédimentologique et paléoenvironnementale, qui fait l’objet de la présente étude, des documents cartographiques et des écrits historiques ont également été utilisés. La partie historique de ce projet de recherche a déjà été présentée dans le détail par C. Scapozza (2013), qui a comparé plusieurs dizaines de cartes géographiques et topographiques produites entre la fin de l’Antiquité et aujourd’hui ; dans cet article, nous ferons donc référence à ces travaux sans présenter de manière détaillée les cartes historiques et les descriptions littéraires qui ont permis de reconstituer les événements les plus importants de l’évolution de la plaine fluvio-deltaïque du Ticino.

Fig. 1 – Localisation et principaux éléments hydrographiques et géomorphologiques de la plaine du Ticino vers le milieu du XIXe s.
Fig. 1 – Location and main hydrographical and geomorphological landforms of the Ticino River floodplain at the middle of the 19th c.

Fig. 1 – Localisation et principaux éléments hydrographiques et géomorphologiques de la plaine du Ticino vers le milieu du XIXe s. Fig. 1 – Location and main hydrographical and geomorphological landforms of the Ticino River floodplain at the middle of the 19th c.

La bande active du Ticino est assimilée aux sédiments fluviatiles récents. Elaboration à partir du Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1/50 000 et de la feuille 19/Bellinzona–Chiavenna de la Carte Dufour, 1858, 1/100 000. 1 : hydrographie ; 2 : sédiments fluviatiles récents ; 3 : sédiments fluvio-deltaïques indifférenciés ; 4 : cône de déjection ; 5 : zone marécageuse.
The active channel of the Ticino River is assimilated to the recent fluvial sediments. Elaboration from the Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1:50,000 and from the Sheet 19 / Bellinzona–Chiavenna of the Dufour Map, 1858, 1/100,000.1: hydrography; 2: recent fluvial sediments; 3: undifferentiated fluvio-deltaic sediments; 4: alluvial fan; 5: marsh.

Fig. 2 – Carte géologique simplifiée de la partie aval du Piano di Magadino (delta du Ticino et de la Verzasca) et localisation du sondage MAG-1 dans les Bolle di Magadino et des sondages A1232/S1–S8 réalisés dans le cadre du projet de réaménagement de l’aéroport militaire de Locarno.
Fig. 2 – Simplified geological map of the lower part of the Piano di Magadino (Ticino and Verzasca rivers delta) and location of the borehole MAG-1 in the Bolle di Magadino and of the boreholes A1232/S1–S8 realised during the rebuilding of the Military Airport of Locarno.

Fig. 2 – Carte géologique simplifiée de la partie aval du Piano di Magadino (delta du Ticino et de la Verzasca) et localisation du sondage MAG-1 dans les Bolle di Magadino et des sondages A1232/S1–S8 réalisés dans le cadre du projet de réaménagement de l’aéroport militaire de Locarno. Fig. 2 – Simplified geological map of the lower part of the Piano di Magadino (Ticino and Verzasca rivers delta) and location of the borehole MAG-1 in the Bolle di Magadino and of the boreholes A1232/S1–S8 realised during the rebuilding of the Military Airport of Locarno.

1 : hydrographie ; 2 : zone marécageuse ; 3 : sédiments fluviatiles récents ; 4 : sédiments fluvio-deltaïques indifférenciés ; 5 : route ; 6 : chemin de fer.
1: hydrography; 2: marsh; 3: recent fluvial sediments; 4: undifferentiated fluvio-deltaic sediments; 5: road; 6: railway.

Caractéristiques géographiques de la plaine du Ticino

4La plaine fluvio-deltaïque du Ticino comprend la plaine alluviale du Ticino entre Biasca et Giubiasco (fond de vallée de la Riviera et du Bellinzonese) et le delta du Ticino entre Camorino et le Lac Majeur (i.e., Piano di Magadino ; fig. 1). Dans sa partie supérieure (Riviera), le fond de vallée est orienté NNW-SSE et le tracé actuel du Ticino, presque totalement endigué, présente des méandres dus à l’action des nombreux cônes de déjection qui ont contraint le cours d’eau à dévier de part et d’autre de la vallée. La largeur de la plaine alluviale dépasse rarement le kilomètre et se rétrécit à quelques centaines de mètres à proximité de la partie distale des cônes de déjection. Entre Gnosca et Gorduno, le fond de vallée est orienté N-S et le Ticino se maintient au centre de la plaine alluviale du fait de l’action de la Moesa et de la présence des cônes de déjection d’Arbedo et de Gorduno qui se font face et qui occupent entièrement le fond de vallée. Le Ticino a donc été contraint de se frayer un chemin au niveau des parties distales des cônes. À partir de Gorduno, la plaine forme un coude et est orientée NE-SW jusqu’à Camorino. Comme en amont, le tracé du Ticino est conditionné par d’imposants cônes de déjection. À l’aval de la confluence du Ticino avec la Morobbia, la plaine alluviale est orientée E-W jusqu’au Lac Majeur et le chenal du Ticino est rectiligne du fait de sa correction effectuée entre la fin du XIXe siècle et le début du XXe siècle (e.g., Martinoli, 1896 ; Gaggetta, 1946 ; Antonietti, 1964 ; Solari, 1982 ; Grossi, 1986 ; Piffaretti et Luchessa, 2011). Le Piano di Magadino constitue une vaste plaine fluvio-deltaïque formée par la progradation du delta du Ticino et de la Verzasca depuis la fin de la dernière grande glaciation (Scapozza et al., 2012). Sa largeur est variable, de 2,5 km dans les secteurs les plus étroits à 3,5 km dans le secteur le plus large.

5Avant les grands travaux d’endiguement du fleuve et d’assainissement de la plaine alluviale, le style fluvial naturel du Ticino était à chenaux tressés (fig. 1). Cette reconnaissance du style fluvial a été rendue possible grâce aux premiers levés topographiques moderne réalisés en Suisse entre 1845 et 1865 pour la réalisation de la Carte topographique de la Suisse au 1/100 000 (dite « Carte Dufour »). La figure 1 permet de visualiser l’ampleur de la bande active de tressage du Ticino, formée par la migration des chenaux tressés dans la plaine et par le fait que la charge sédimentaire venant de l’amont est plus importante que la capacité de transport (débit liquide) du cours d’eau. Ce réseau de chenaux éphémères était à l’origine de l’existence de nombreuses zones marécageuses temporaires formées par la présence de bras morts en voie d’atterrissement, par les variations de débit lors des crues ou par les transgressions lacustres dans les zones plus proximales au front du delta. La grande mobilité de la bande active du Ticino et les inondations relativement fréquentes (e.g., Gaggetta, 1946 ; Solari, 1982) ont favorisé le développement de l’habitat sur les terrasses rocheuses caractérisant les versants ou sur les cônes de déjection des affluents.

Méthodes d’étude

Analyses sédimentologiques

6Pour chaque sondage, la description des lithofaciès, de la taille et de la forme des éléments a été effectuée. Lorsque des fragments de bois étaient présents, des datations au radiocarbone ont été réalisées. Pour la description des lithofaciès, les codes à deux lettres du système USCS (United Soil Classification System) ont été utilisés. Ils permettent une description rapide de la granulométrie (première lettre) et de la structure (deuxième lettre) des sédiments meubles. La granulométrie des dépôts a été déterminée par tamisage et est exprimée en pourcentage du poids total pour chaque échantillon par classe granulométrique. Les différentes classes sont définies comme suit, selon l’échelle de C.K. Wentworth (1922) modifiée : argiles (< 0,002 mm), limons (0,002 – 0,06 mm), sables (0,06 – 2 mm), graviers (2 – 60 mm), galets (60 – 200 mm), blocs (> 200 mm).

Analyses palynologiques

7Pour l’analyse des pollens, qui a été conduite seulement pour le sondage MAG-1, des échantillons de sédiment d’environ 20 cm d’épaisseur ont été sélectionnés lors du carottage et ont été par la suite entreposés au frais. À partir de ces matériaux, 21 sub-échantillons de 1 cm3 ont été prélevés et préparés au laboratoire pour l’analyse des pollens et des micro-charbons. Les échantillons ont été analysés selon la méthodologie standard, incluant des traitements avec HCl, KOH, HF et acétolyse (Moore et al., 1991), tamisage à 500 µm et décantation. Des tablettes de Lycopode ont été ajoutées aux échantillons avant le traitement pour la détermination de la concentration pollinique et du carbone (Stockmar, 1971). Puis les échantillons ont été résinés avant d’être analysés au microscope.

Datations numériques au radiocarbone

8Les 10 datations présentées ici ont été obtenues par un spectromètre de masse couplé à un accélérateur de particules (technique AMS pour Acceleration Mass Spectrometry). La préparation des échantillons et la datation ont toutes deux été effectuées par le Laboratoire radiocarbone de Poznań en Pologne (code Poz–« numéro de la datation »). Toutes les datations ont été calibrées à l’aide du logiciel OxCal 4.1 (Bronk Ramsey, 2010), selon la courbe de calibration IntCal09 (Reimer et al., 2009) et avec un intervalle de confiance de 2 σ (probabilité de 95,4 %). Les datations calibrées sont exprimées en années calendaires calibrées (cal. BP) tandis que les âges conventionnels sont exprimés en années « radiocarbone » (14C BP).

Stratigraphie des sédiments du delta du Ticino dans les Bolle di Magadino

Litho-stratigraphie du delta du Ticino et de la Verzasca

9La litho-stratigraphie détaillée du delta du Ticino est connue grâce à 9 sondages (tab. 1). Le premier (sondage MAG-1) a été réalisé pour cette étude au lieu-dit Castellaccio dans les Bolle di Magadino (fig. 2 et 3). Les huit autres sondages ont été réalisés dans le cadre du projet de ré-assainissement de l’aéroport militaire de Locarno (sondages A1232 S1–S8 ; fig. 2 et 4). Une compilation des sondages réalisés dans tout le Piano di Magadino a également été présentée par C. Scapozza et al. (2012) sur la base des données fournies par la base des données GESPOS (GEStione Sondaggi, Pozzi e Sorgenti) gérée par l’Istituto scienze della Terra de la SUPSI.

Tab. 1 – Caractéristiques générales des 9 sondages utilisés dans cette recherche.
Tab. 1 – General characteristics of the 9 boreholes used in this research.

Sondages

Localisation

Coordonnées suisses

Surface du sol (en m/mer)

Profondeur

(en m)

Source

MAG-1

Magadino (Castellaccio)

710’790/112’340

195.8

50,0

(1)

A1232/S1

Aéroport de Locarno

711’028/113’396

196.6

35,0

(2)

A1232/S2

Aéroport de Locarno

711’023/113’434

196.6

35,0

(2)

A1232/S3

Aéroport de Locarno

711’061/113’396

196.9

35,3

(2)

A1232/S4

Aéroport de Locarno

711’094/113’447

197.4

35,0

(2)

A1232/S5

Aéroport de Locarno

711’137/113’411

197.4

35,0

(2)

A1232/S6

Aéroport de Locarno

711’181/113’456

197.2

34,6

(2)

A1232/S7

Aéroport de Locarno

710’995/113’467

196.4

15.0

(2)

A1232/S8

Aéroport de Locarno

711’126/113’487

196.7

15,0

(2)

Sources : (1) Scapozza et al. (2012) ; (2) Leoni et Sartori (2003).
Data: (1) Scapozza et al. (2012); (2) Leoni and Sartori (2003).

Fig. 3 – Stratigraphie détaillée du sondage MAG-1 réalisé dans les Bolle di Magadino.
Fig. 3 – Detailed stratigraphy of the borehole MAG-1 realised in the Bolle di Magadino.

Fig. 3 – Stratigraphie détaillée du sondage MAG-1 réalisé dans les Bolle di Magadino. Fig. 3 – Detailed stratigraphy of the borehole MAG-1 realised in the Bolle di Magadino.

La position des échantillons analysés est indiquée par une ligne noire. Il s’agit d’analyses granulométriques ponctuelles qui ne réfléchissent pas forcement l’ensemble de la formation.
A black line marks the position of the analysed samples. It is punctual grain-size analysis that does no reflect necessarily the entire formation.

Sondage MAG-1 au lieu-dit Castellaccio dans les Bolle di Magadino

10La description des sédiments, corrélée au code correspondant de la classification granulométrique USCS, est présentée dans la figure 3. Par sa position à proximité du bassin lacustre, l’ensemble du log stratigraphique présente des formations sédimentaires qui correspondent à un milieu de sédimentation de type fluvio-deltaïque, dominé par des sables avec des intercalations limoneuses :

  • De bas en haut, le log stratigraphique présente un premier changement sédimentaire marqué par le passage d’une unité de sables limoneux présents entre 145,75 m et 148,75 m d’altitude aux limons sableux laminés présents entre 148,75 m et 151,45 m. Cette modification marque une première rupture hydrodynamique qui témoigne d’un changement de milieu de sédimentation. Les deux explications possibles à l’origine de ce changement sont 1) une migration du chenal principal, qui aurait entraîné la mise en place d’une sédimentation lacustro-palustre à proximité de l’ancien chenal, ou 2) une modification des apports sédimentaires issus de l’amont.

  • Entre 151,35 m et 188,70 m d’altitude, la stratigraphie est assez homogène et présente essentiellement des sables moyens à grossiers bien lavés et bien triés (SP) et des sables fins limoneux (SM). Bien qu’elles soient très limitées, les variations granulométriques observées traduisent un changement du niveau énergétique du système fluvio-deltaïque, avec les sables fins et limoneux qui se déposent dans des zones de basse énergie et les sables moyens à grossiers qui traduisent une augmentation de l’énergie du système (Cubizolle, 2009), probablement due à des apports sédimentaires plus grossiers sur une période assez prolongée.

  • Entre 188,70 m et la surface topographique, on observe des dépôts plus grossiers et le passage progressif des sables grossiers homogènes (SP) à des graviers fins et moyens bien triés (GP). À l’intérieur de cette unité plus grossière, entre 192,60 m et 193,75 m d’altitude, on trouve intercalées à plusieurs reprises des lits à granulométrie plus fine (sables fins limoneux). Toutes ces variations pourraient être dues à 1) une migration du lit fluvial principal ou de toute la bande active à travers la plaine fluvio-deltaïque ou 2) des changements dans la capacité de transport de la charge solide qui pourraient être d’origine climatique et/ou anthropique.

11Le contenu pollinique du sondage MAG-1 a montré que les sédiments sont stériles ou relativement pauvres en pollens. En effet, malgré l’attention accordée à l’échantillonnage des niveaux les plus limoneux et argileux, la plupart des échantillons s’est révélée stérile. Dans les rares échantillons en contenant, la concentration de pollens était toujours inférieure à 500 granules/cm3. La faible concentration de pollens est à mettre en relation avec la haute énergie de l’environnement fluvio-deltaïque qui n’a pas permis leur dépôt (E. Vescovi, communication orale).

Sondages A1232/S1–S8 de l’aéroport militaire de Locarno

12Les sondages effectués dans le cadre du projet de ré-assainissement de l’aéroport militaire de Locarno (fig. 4) permettent d’avoir une vision moins ponctuelle de la litho-stratigraphie du delta du Ticino par rapport au seul sondage MAG-1 de Magadino. Ces sondages permettent d’obtenir des informations entre environ 160 m d’altitude et la surface topographique (correspondant à une profondeur d’environ 35-40 m) :

  • Dans la partie la plus profonde des sondages, comprise entre environ 160 m et 185 m d’altitude, nous trouvons essentiellement des sables moyens et fins (SW et SP) avec des alternances millimétriques de sables fins limoneux et de limons sableux (SM), indiquant une sédimentation sableuse fine typiquement fluvio-deltaïque. Parfois, comme il est possible de l’observer surtout dans le sondage A1232/S5, sont présentes des intercalations de limons sableux (ML) sous forme de lentilles et niveaux d’épaisseur décimétrique à métrique, avec des intercalations millimétriques de sables fins et limoneux (SM) contenant des lentilles de matériel organique diffus. Ces formations sont interprétées comme des sédiments lacustro-deltaïques.

  • Plus à proximité de la surface du terrain (11–12 m de profondeur selon le sondage), globalement à une altitude supérieure à 185 m, les sédiments sont plus grossiers dans tous les sondages. Nous trouvons ici essentiellement des sables fins et moyens (SW–SM) avec des graviers fins et moyens (GW) relativement abondants, indiquant une proximité du chenal principal. Une augmentation de l’énergie du système est marquée par la présence de niveaux assez continus de graviers fins à grossiers (GW) dans une matrice abondante de sables moyens (GW–GM).

  • À l’exception de la partie superficielle des sondages, où des dépôts superficiels (humus sableux et remblais) sont présents, dans tous les sondages sauf A1232/S5, les formations sédimentaires présentent un granoclassement positif de la profondeur vers la surface. Cela est le contraire, par exemple, du sondage MAG-1. Au-dessus de 190 m d’altitude environ, on trouve en alternance des sables fins et moyens (SM) et des limons sableux (ML). Ces sédiments présentent une couleur proche du brun et le matériel organique devient plus abondant. Ceci caractérise des dépôts palustres en position relativement distale par rapport au chenal principal du Ticino.

Fig. 4 – Stratigraphie simplifiée des sondages réalisés dans le secteur de l’aéroport militaire de Locarno.
Fig. 4 – Simplified stratigraphy of the boreholes made in the area of the Military Airport of Locarno.

Fig. 4 – Stratigraphie simplifiée des sondages réalisés dans le secteur de l’aéroport militaire de Locarno. Fig. 4 – Simplified stratigraphy of the boreholes made in the area of the Military Airport of Locarno.

1 : humus ; 2 : remblais ; 3 : gravier ; 4 : gravier et sables ; 5 : sables ; 6 : limons sableux ; 7 : matière organique.
1: humus; 2: filling; 3: gravels; 4: gravels and sand; 5: sand; 6: sandy silt; 7: organic material.

Données d’après R. Leoni et I. Sartori (2003), reproduites avec l’autorisation du bureau Leoni–Gysi–Sartori SA (exécuteurs) et du Département fédéral de la défense, de la protection de la population et des sports (DDPS ; mandataire).
Data from R. Leoni and I. Sartori (2003), reproduced with the permission of the office Leoni–Gysi–Sartori SA (executors) and of the Federal Department of Defence, Civil Protection and Sports (DDPS; mandator).

Chronologie et taux de sédimentation des sédiments

13Dix datations au radiocarbone effectuées avec la technique AMS ont été obtenues sur des fragments de bois provenant du sondage MAG-1 (tab. 2). Le modèle âge–profondeur que l’on obtient à partir de l’interpolation linéaire des âges médians calibrés (fig. 5A) permet d’observer que l’augmentation d’âge des fragments de bois en fonction de la profondeur n’est pas linéaire et qu’il y a régulièrement des inversions d’âge, avec des fragments de bois plus anciens situés à des profondeurs moindres que certains bois sous-jacents. En effet, la datation Poz-31081 (29,38 m de profondeur), présente un âge médian plus ancien que la date de l’échantillon Poz-31084 (1 200 ans de plus) dont la datation a été effectuée sur un fragment de bois retrouvé à proximité du fond du sondage, à 49,70 m de profondeur.

14La série d’âges obtenus (exception faite de la datation Poz-31081) montre que l’ensemble des dépôts a été mis en place pendant les deux derniers millénaires. Les sédiments situés à la base du sondage ont été déposés pendant l’Epoque romaine (15 av. J.-C. – 400 apr. J.-C.). La date Poz-31087 réalisée à 46,50 m (70–230 apr. J.-C.) indique que l’unité limoneuse située entre 47,00 m et 44,40 m a également été mise en place à cette époque ou quelques siècles après.

15L’ensemble de la séquence de sables fluvio-deltaïques présents entre 44,40 m et 7,05 m de profondeur couvre un intervalle de temps relativement court. Si l’on tient compte des intervalles de confiance à 95,4 % et exception faite des datations Poz-31081 et Poz-31088, où les fragments de bois sont probablement remaniés (cf. infra), les âges calibrés sont compris entre 685 apr. J.-C. (Poz-31083) et 1020 apr. J.-C. (Poz-31079), correspondant au Haut Moyen Âge (VIIe–Xe siècle) et aux deux premières décennies du Moyen Âge Central (XIe–XIIIe siècle), selon la subdivision chronologique culturelle en « Haut Moyen Âge », « Moyen Âge Central » et « Bas Moyen Âge » proposée par F. Cardini et M. Montesano (2006). Ainsi, plus de 22 m de sédiments se seraient déposés en environ trois siècles. Malgré la différence de profondeur, les datations Poz-31078, Poz-31079, Poz-31080, Poz-31083 et Poz-31086 ne sont pas corrélables à des événements séparés dans le temps parce que leurs intervalles de calibration sont superposés.

16Les deux datations effectuées à 29,30 m et 30,00 m de profondeur sont significativement plus anciennes que les autres datations effectuées dans la séquence de sables fluvio-deltaïques (les barres de l’intervalle de confiance à 95,4 % ne se superposent pas) : Poz-31088 (420–560 apr. J.-C.) date de la première partie du Haut Moyen Âge tandis que Poz-31081 (1255–1020 av. J.-C.) date de l’Âge du Bronze. Il est donc très probable que les deux fragments de bois aient été précédemment déposés plus en amont et que dans un second temps ils aient été remaniés lors d’une crue qui les aurait transportés jusqu’à l’embouchure du Ticino. Si l’on tient compte de l’ensemble des autres datations effectuées dans la séquence de sables fluvio-deltaïques, nous avons ici le témoignage d’une période d’activité hydrosédimentaire intense comprise entre 700 et 1000 apr. J.-C.

Tab. 2 – Datations radiocarbone effectuées sur les fragments de bois provenant du sondage MAG-1.
Tab. 2 – Radiocarbon dating of the wood samples collected in the borehole MAG-1.

Code

Profondeur (en m)

Matériel

Âge 14C BP

Âge cal. BP

Âge av. / apr. J.-C.

Poz-31077

5,85

Bois

50 ± 30

260 – 30

1690 – 1920

Poz-31078

13,30

Bois

1125 ± 30

1170 – 955

780 – 995

Poz-31079

15,00

Bois

1080 ± 30

1060 – 930

890 – 1020

Poz-31080

17,00

Bois

1160 ± 35

1175 – 975

775 – 975

Poz-31081

29,38

Bois

2940 ± 35

3215 – 2970

-1255 – -1020

Poz-31088

30,00

Bois

1570 ± 30

1530 – 1390

420 – 560

Poz-31083

30,50

Bois

1235 ± 30

1265 – 1070

685 – 880

Poz-31086

35,70

Bois

1185 ± 30

1230 – 1000

720 – 950

Poz-31087

46,50

Bois

1870 ± 30

1880 – 1720

70 – 230

Poz-31084

49,70

Bois

1940 ± 35

1990 – 1820

-40 – 130

Pour les caractéristiques du sondage, voir le tableau 1.
For the borehole characteristics, see the table 1.

17Pour ce qui est de la partie supérieure du log stratigraphique, la datation Poz-31077 effectuée à 5,85 m de profondeur dans les graviers fins présente une date beaucoup plus récente, comprise entre 1690 et 1920 apr. J.-C. Le passage à un milieu de sédimentation plus actif avec la mise en place de sédiments plus grossiers à partir de 7,05 m suggère un possible hiatus dans la sédimentation. Une partie de la formation pourrait en effet avoir été érodée, ce qui expliquerait cet âge plus récent.

18Les inversions d’âge font en sorte qu’il est très difficile de pouvoir déterminer un modèle âge–profondeur tenant compte de l’ensemble des 10 datations effectuées. Il a donc été choisi de considérer seulement les datations permettant de construire un modèle avec l’âge qui augmente en fonction de la profondeur. Les datations retenues ont permis de calculer également l’évolution du taux de sédimentation moyen en fonction de la différence d’âge médian calibré et de l’épaisseur du niveau de sédiments considéré (fig. 5A). Bien évidemment, ces taux de sédimentation sont dépendants de la profondeur à laquelle les fragments de bois datés ont été retrouvés et donnent donc une image biaisée des changements réels survenus dans le temps. À titre de comparaison, nous avons calculé un taux de sédimentation pour la période plus récente, basé sur l’épaisseur de sédiments présents entre la profondeur de la datation Poz-31077 et la surface topographique et en tenant compte de la différence d’âge avec l’année de réalisation du sondage.

19De manière très schématique, nous obtenons un taux de sédimentation d’environ 40 mm/an pour l’Époque romaine et la période suivant le Petit Âge Glaciaire. Les valeurs de 25 mm/an et de 111 mm/an obtenues entre l’Époque romaine et la fin du Haut Moyen Âge (15 av. J.-C. – 1000 apr. J.-C.) sont probablement conditionnées par la différence d’âge non significative entre la plupart des datations effectuées dans la séquence de sables fluvio-deltaïques. Si l’on tient compte des 33,20 m d’épaisseur des sédiments compris entre 13,30 m et 46,50 m de profondeur et de la différence entre les âges médians calibrés des datations Poz-31078 (930 apr. J.-C.) et Poz-31087 (140 apr. J.-C.), égale à 790 ans, on obtient un taux de sédimentation moyen de 42,5 mm/an. Cette valeur ne se différencie ni du taux de sédimentation déterminé pour la première moitié de l’époque romaine, ni de celui déterminé pour la période la plus récente. Le seul et unique changement du rythme de sédimentation se produit entre le début du Moyen Âge Central (1001 apr. J.-C.) et la fin du Petit Âge Glaciaire (1850/1860 apr. J.-C.), où le taux de sédimentation moyen, de l’ordre de 8 mm/an, diminue d’un facteur 5. D’un point de vue climatique, il n’est pas possible d’attribuer ces variations significatives du taux de sédimentation moyen à la période située entre la Période Chaude Romaine et l’oscillation froide de Göschenen II (vers 300–500 apr. J.-C.), pas plus qu’à la période située entre la Période Chaude Médiévale et le Petit Âge Glaciaire (vers 1200–1400 apr. J.-C.). La rupture sédimentaire marquée par la diminution importante du taux de sédimentation semble se produire vers 1000 apr. J.-C., dans la partie centrale de la Période Chaude Médiévale (800/900–1250/1300 apr. J.-C.). Cette période, globalement chaude, sèche et relativement stable du point de vue climatique (Büntgen et al., 2006), a été interrompue entre 1100 et 1200 apr. J.-C. environ par une péjoration climatique accompagnée d’une phase de faible expansion des glaciers alpins (Holzhauser et al., 2005).

20Pendant l’oscillation climatique suivante, celle du Petit Âge Glaciaire, le climat n’a pas été froid en continu, mais des phases plus froides (1350, 1650–1700 et 1850–1860 apr. J.-C.), marquées en Europe Centrale par des températures annuelles moyennes jusqu’à 1,0–1,5°C plus froides par rapport à la fin du XXe siècle, alternaient avec des phases au climat plus tempéré (Büntgen et al., 2006).

Fig. 5 – Modèle âge–profondeur basé sur une interpolation de type linéaire des datations au radiocarbone calibrées du sondage MAG-1. Les cercles représentent les âges médians calibrés et les barres l’intervalle de confiance à 95.4 % (A). Schéma synthétique mettant en relation la chronologie culturelle, les oscillations climatiques, les formations sédimentaires principales et le taux de sédimentation moyen du sondage MAG-1, le taux de progradation du delta et les fluctuations de niveau lacustre (B).
Fig. 5 – (A) Age–depth model based on a linear interpolation of the radiocarbon dating of the borehole MAG-1. Dots represents the calibrated median ages, whereas the lines represent the 95.4% confidence intervals. (B) Synthetic schema with the cultural chronology, the climatic oscillations, the main sedimentary formations and the sedimentation rates of the borehole MAG-1, the delta progradation rates and the lake level fluctuations.

Fig. 5 – Modèle âge–profondeur basé sur une interpolation de type linéaire des datations au radiocarbone calibrées du sondage MAG-1. Les cercles représentent les âges médians calibrés et les barres l’intervalle de confiance à 95.4 % (A). Schéma synthétique mettant en relation la chronologie culturelle, les oscillations climatiques, les formations sédimentaires principales et le taux de sédimentation moyen du sondage MAG-1, le taux de progradation du delta et les fluctuations de niveau lacustre (B). Fig. 5 – (A) Age–depth model based on a linear interpolation of the radiocarbon dating of the borehole MAG-1. Dots represents the calibrated median ages, whereas the lines represent the 95.4% confidence intervals. (B) Synthetic schema with the cultural chronology, the climatic oscillations, the main sedimentary formations and the sedimentation rates of the borehole MAG-1, the delta progradation rates and the lake level fluctuations.

Dans les deux figures, le contexte chronologique (EMC : Époque Moderne et Contemporaine ; ER : Époque romaine) et le contexte climatique sont aussi présentés, avec en gris les oscillations froides pour le Sud des Alpes suisses (PAG : Petit Âge Glaciaire ; PCM : Période Chaude Médiévale ; Gö : oscillation de Göschenen ; PCR : Période Chaude de l’Époque romaine ; OCB : Optimum Climatique de l’Âge du Bronze ; Lö : oscillation de Löbben).
In the two figures, the chronological context (MCE: Modern and Contemporary Epoch; RP: Roman Period) and the climatic context are also presented, with in grey the cold oscillations in the Southern Swiss Alps (LIA: Little Ice Age; MWP: Mediaeval Warm Period; Gö: Göschenen oscillation; RWP: Roman Warm Period; BWP: Bronze Warm Period; Lö: Löbben oscillation).

Datation des oscillations froides holocènes d’après C. Burga et al. (2001), de la PCR d’après W.P. Patterson et al. (2010), de la PCM d’après M.E. Mann et al. (2009) et du PAG d’après H.J. Zumbühl et H. Holzhauser (1988).
Dating of the cold climatic oscillations from C. Burga et al. (2001), of the RWP from W.P. Patterson et al. (2010), of the MWP from M.E. Mann et al. (2009) and of the LIA from H.J. Zumbühl and H. Holzhauser (1988).

Évolution du delta du Ticino depuis l’Époque romaine

Progradation du delta du Ticino

21L’analyse sédimentaire du sondage MAG-1 réalisé au lieu-dit Castellaccio permet de définir les principales étapes de la progradation du delta du Ticino à partir de l’Epoque romaine (15 av. J.-C. – 400 apr. J.-C. pour le Sud des Alpes suisses ; fig. 5B ; à laquelle à été ajouté également le taux de progradation du delta calculé par C. Scapozza et al., 2012 pour les Âges du Fer et du Bronze). À cette époque, la sédimentation dans les Bolle di Magadino était encore typiquement fluvio-deltaïque voire lacustre, comme on peut l’observer dans les cinq derniers mètres du sondage, présentant des limons sableux et des sables fins limoneux à litage plan parallèle, et où la datation de deux fragments de bois couvre la période comprise entre 40 av. J.-C. et 230 apr. J.-C. (datations Poz-31084 et Poz-31087). Si l’on tient compte de la découverte de plusieurs tombes de l’Époque romaine en rive droite de la plaine alluviale à Riazzino (Crivelli, 1990), il est possible de conclure que la position du front du delta à cette époque devait se trouver entre Riazzino et Gordola en rive droite, et entre Quartino et Magadino di Sopra en rive gauche du Piano di Magadino.

22Pendant toute la période du Haut Moyen Âge (565–1000 apr. J.-C.), la sédimentation était fluvio-deltaïque, avec le dépôt d’une imposante séquence de sables grossiers à limoneux. C’est seulement dans la partie supérieure de la stratigraphie du sondage MAG-1 que la sédimentation est devenue typiquement fluviale, avec le passage à des dépôts graveleux qui sont datés entre 1690 et 1920 apr. J.-C. (datation Poz-31077) à proximité de leur base. D’après le sondage MAG-1, il est donc possible de conclure que le front du delta doit être passé par le lieu-dit Castellaccio (où le sondage MAG-1 a été réalisé) grosso modo entre 1000 et 1600 apr. J.-C.

23Des informations importantes concernant cette période sont fournies par la cartographie et la littérature historiques. Dans la planche Plurime Sunt regiones que quidem singule singulis rebus excellere videntur des Cartes de Ulm d’origine ptoléméenne de 1482, il est en effet possible de situer l’embouchure du Ticino à l’amont de Gordola durant le IIe siècle après J.-C., période de rédaction de la Geographia par Claude Ptolémée (Colombo, 1999).

24Pour la période comprise entre le début du Moyen Âge Central et la fin du Bas Moyen Âge (1000–1500 apr. J.-C.), nous disposons de nombreuses descriptions historiques permettant de définir assez précisément la position du front du delta du Ticino à trois moments différents entre le XIe et le XVe siècle après J.-C.

25Une première note concerne l’ancien port lacustre de Gordola, qui à l’époque se situait au début du lac (Motta, 1915 ; Reclus, 1876–1894). Selon M. Colombo (1999), le port de Gordola était en effet le point d’embarquement le plus important de tout le Lac Majeur, où était prélevé le Pedagius Maius de la communauté de Locarno. Ce port aurait été cité plusieurs fois à partir du XIIIe siècle. F. Ballarini (1619) précise toutefois que le port de Gordola était fonctionnel autour de 1100 apr. J.-C. Cependant, dès la moitié du XVe siècle, on ne trouve plus aucune trace de ce port dans les documents, contrairement au port fluvial de Cugnasco et au port lacustre de Magadino, qui ont gagné en puissance (Broggini, 1993 ; Colombo, 1999). Le Lac Majeur s’étendait donc très probablement jusqu’au port de Gordola, dans la période comprise grosso modo entre 1100 et 1400 apr. J.-C.

26La position d’une ancienne fortification à Magadino apporte également de riches informations. Celle-ci est à l’origine de la dénomination du lieu-dit Castellaccio (littéralement « mauvais château », nom dû à la présence massive de moustiques dans la zone du delta). Elle est située dans la zone où se trouve aujourd’hui une fortification récente (1914–1939) sous forme de Blockhaus (Broggini, 1993). Cette fortification se situe aujourd’hui au cœur d’une zone marécageuse et en position de retrait par rapport au front du delta du Ticino. Mais d’après les descriptions historiques (Ballarini, 1619) et les reconstitutions récentes (Broggini, 1993 ; Tarilli, 2010), elle devait se situer au début du lac entre 1365 et 1518. Grâce à cette information, il est donc possible de positionner le front du delta du Ticino au lieu-dit Castellaccio à Magadino vers la fin du XIVe siècle (fig. 6A), ce qui est parfaitement cohérent avec les observations faites à partir de la stratigraphie du sondage MAG-1.

27Pour la fin du XVe siècle, nous disposons de la première vraie carte géographique du Lac Majeur, la Tavola corografica della regione verbanese dessinée par Domenico Macaneo en 1489–1490, où la confluence du Ticino et de la Verzasca se situe déjà très clairement en aval de Gordola.

28Postérieurement à la fin du XVIIe siècle, où la stratigraphie du sondage MAG-1 présente des dépôts typiquement fluviatiles, indiquant que le front du delta était déjà certainement situé en aval du lieu-dit Castellaccio (fig. 6B), nous disposons de la carte dite du « misuratore Lorenzo Golzio », datée de la fin du XVIIIe siècle. Ce document présente un large estuaire remontant le Lac Majeur jusqu’à Magadino di Sopra et une zone de lac asséché marquée comme zone marécageuse au large de l’actuelle localité de Ponte (fig. 2), où le terrain est aujourd’hui complètement sec.

29Toutes les informations disponibles sur la position du front du delta de l’Epoque romaine jusqu’à aujourd’hui (y compris les données présentés par C. Scapozza et al., 2012) sont synthétisées dans le tableau 3, dans lequel a été ajoutée également la vitesse de progradation du delta calculée par R. Solari (1982) entre 1850 et 1982 apr. J.-C. Les valeurs du taux de progradation moyen du delta sont cohérentes par rapport à celles déterminées par C. Scapozza et al. (2012) pour l’ensemble de l’Holocène. Les taux de progradation calculés présentent une accélération à partir d’environ 1000 apr. J.-C., avec le taux le plus élevé qui a été calculé pour la période suivant le Petit Âge Glaciaire (fig. 5B). Cette période coïncide avec la période de rupture au niveau morphosédimentaire mise en évidence sur la base des taux de sédimentation moyens calculés pour le sondage MAG-1, même si, au contraire de ces derniers, les taux de progradation du delta augmentent de manière moins importante (fig. 5B), probablement en raison du fait que la vitesse de l’accumulation verticale n’est pas proportionnelle avec la vitesse d’avancement du front du delta.

30Le taux de sédimentation récent a été calculé en tenant compte du laps de temps séparant 1870 apr. J.-C. (âge médian de la datation Poz-31077) et aujourd’hui (fig. 5). Il faut cependant tenir compte du fait que l’endiguement du Ticino, effectué entre 1888 et 1897 (Piffaretti et Luchessa, 2011), a eu l’effet de stopper presque entièrement la sédimentation au lieu-dit Castellaccio ; le taux de sédimentation réel doit donc être plus élevé que celui calculé entre 1870 et 2000 apr. J.-C. (42,4 mm/an). Les 5,85 m de sables et graviers ont été déposés en un laps de temps beaucoup plus court que l’intervalle 1870–2012 apr. J.-C., que l’on peut estimer à environ 70 ans (entre 1870 et 1939, année durant laquelle l’assainissement du Piano di Magadino a été terminé). Sans tenir compte d’un éventuel enfoncement du Piano di Magadino par la suite de son assainissement, nous obtenons donc un taux de sédimentation de 83,6 mm/an pour la deuxième partie du XIXe siècle et la première partie du XXe siècle. Si l’on considère l’ensemble de l’intervalle de calibration de la datation Poz-31077, qui couvre la période entre 1690 et 1920 apr. J.-C., il est possible d’expliquer ce taux de sédimentation très élevé avec une recrudescence des grandes inondations, dont la fréquence a probablement augmenté au cours du XVIIIe et XIXe siècles par rapport au XVIIe siècle, comme le confirmeraient les dates des crues les plus importantes survenues dans le Sopraceneri entre la Buzza di Biasca de 1515 (cf. infra) et 1939 (fig. 7).

31La liste de dates présentée dans la figure 7 n’est probablement pas exhaustive. L’enregistrement des catastrophes naturelles présente en effet toujours un coté subjectif, et le plus souvent tient compte plutôt des impacts matériel et humain que des caractéristiques physiques (intensité, fréquence) de l’événement. Il est également possible que l’augmentation de la fréquence des événements depuis la deuxième moitié du XVIIe favorise le souvenir de ces crues ; en effet, plus on s’éloigne dans le temps et plus les événements qui n’ont pas eu d’impacts majeurs ont tendance à être oubliés (Thomi, 2011). En tenant compte de ces remarques, la distribution des événements n’apparaît pas régulière dans le temps, se concentrant à deux moments particuliers : la deuxième moitié du XVIe siècle et la période comprise entre la deuxième moitié du XVIIIe siècle et la première moitié du XIXe siècle (fig. 7). L’inondation la plus catastrophique a été celle de 1868. La cote normale du Lac Majeur était à l’époque de 192,87 m (Ciampittiello, 1999). Durant cet événement, le lac a atteint une cote maximale de 200,23 m d’altitude le 4 octobre. Dans le Piano di Magadino, le Ticino avait atteint une largeur de 3 km et un débit maximal de 2 500 m3/s (Piffaretti et Luchessa, 2011).

Tab. 3 – Calcul du taux de progradation moyen du delta du Ticino sur la base des informations historiques.
Tab. 3 – Calculation of the mean progradation rate of the Ticino delta on the base of historical information.

Front du delta

Distance (en m)

Âge (av. / apr. J.-C.)

Sources

Progradation (en m/a)

Quartino / Magadino ?

2 000

-40 – 230

Scapozza et al. (2012)

1,1

A l’amont de Gordola

1 900 ?

100 – 200 ?

Scapozza (2013)

1,1

Gordola

1 500

1100 – 1400

Ballarini (1619) ; Colombo (1999)

1,7

Castellaccio (Magadino)

1 300

1365

Broggini (1993)

2,1

A l’aval de Gordola

1 000

1490

Scapozza (2013)

2,0

Magadino di Sopra

?

ca. 1790

Scapozza (2013)

?

Magadino

300

1850

Solari (1982)

2,3

Fig. 6 – Représentation de la partie aval du Piano di Magadino à deux moments différents de son histoire récente : pendant le Bas Moyen Âge (vers 1300–1400 ; A) et après la Buzza di Biasca de 1515 (vers 1600 ; B).
Fig. 6 – Representation of the lower part of the Piano di Magadino at two moments of its recent history: during the Late Middle Ages (around AD 1300–1400; A), and after the Buzza di Biasca of 1515 (around AD 1600; B).

Fig. 6 – Représentation de la partie aval du Piano di Magadino à deux moments différents de son histoire récente : pendant le Bas Moyen Âge (vers 1300–1400 ; A) et après la Buzza di Biasca de 1515 (vers 1600 ; B). Fig. 6 – Representation of the lower part of the Piano di Magadino at two moments of its recent history: during the Late Middle Ages (around AD 1300–1400; A), and after the Buzza di Biasca of 1515 (around AD 1600; B).

Pour la légende, voir la figure 1.
For the legend, see the figure 1.

Fig. 7 – Diagramme de fréquence des principales inondations qui ont eu lieu dans le Sopraceneri avec des conséquences directes sur le Piano di Magadino pour la période entre 1500 et 1939.
Fig. 7 – Frequency diagram of the main flood events occurred in the Sopraceneri between AD 1500 and 1949 with direct consequences on the Piano di Magadino.

Fig. 7 – Diagramme de fréquence des principales inondations qui ont eu lieu dans le Sopraceneri avec des conséquences directes sur le Piano di Magadino pour la période entre 1500 et 1939.Fig. 7 – Frequency diagram of the main flood events occurred in the Sopraceneri between AD 1500 and 1949 with direct consequences on the Piano di Magadino.

L’événement de 1515 correspond à la Buzza di Biasca, qui n’est pas corrélable à une particulière configuration climatique.
The event of AD 1515 corresponds to the Buzza di Biasca, which is not correlated with a particular climatic configuration.

D’après Scapozza, 2013.
From Scapozza, 2013.

Évolution morpho-sédimentaire du Ticino

32Les données sédimentologiques dont on dispose actuellement pour le delta du Ticino dans les Bolle di Magadino indiquent la présence de trois périodes aux caractéristiques hydro-sédimentaires différentes. Ces trois périodes sont calées chronologiquement respectivement peu après 230 apr. J.-C., entre 700 et 1000 apr. J.-C. et après 1620 apr. J.-C. Les taux de sédimentation moyens indiquent une période de changement important entre le début du Moyen Âge Central et la fin du Petit Âge Glaciaire (1000–1850 apr. J.-C.). Les étapes de fonctionnement hydro-sédimentaire du Ticino seront présentées selon la chronologie culturelle couramment admise pour les deux derniers millénaires afin de faciliter le calage des phases d’activité sédimentaire mises en évidence selon une chronologie de référence (fig. 5B).

Époque romaine (15 av. J.-C. – 400 apr. J.-C.)

33Nous disposons de peu d’informations concernant la rupture hydro-sédimentaire de l’Époque romaine (celle située à 47 m de profondeur dans le sondage MAG-1). Nous savons seulement que la sédimentation au lieu-dit Castellaccio est passée des sables moyens à limoneux à des limons sableux. Pour cette période, on ne dispose d’aucune information concernant l’embouchure du Ticino, donc il n’est pas possible de corréler ce changement de sédimentation à un éloignement du lit principal du fleuve. Du point de vue climatique, on se trouve dans l’Optimum Climatique de l’Époque romaine, qui a été particulièrement chaud et sec surtout entre 50 av. J.-C. et 100 apr. J.-C. (Tinner et al., 2003). Ceci a pu favoriser une période de calme hydro-sédimentaire avec pour conséquence le passage à une sédimentation plus fine par rapport à celle qui était en vigueur pendant l’oscillation climatique froide de Göschenen I qui a précédé la Période Chaude Romaine.

34Au delà des seuls paramètres hydro-sédimentaires et climatiques, le facteur anthropique occupe également une place importante. Il est en effet possible de corréler la période de réduction des apports sédimentaires des premiers siècles après J.-C. à l’évolution de l’occupation du sol. L’introduction par l’Homme du châtaignier (Castanea) au Sud des Alpes suisses vers 200 apr. J.-C. (Conedera et Tinner, 2000) a coïncidé avec une réduction drastique des incendies de forêt provoqués par l’Homme pour obtenir des zones ouvertes où pratiquer la céréaliculture ou pour la pâture du bétail. Ce changement est caractérisé par une réduction importante et durable de la quantité de particules de charbon de bois retrouvées dans les dépôts lacustres des lacs d’Origlio et de Muzzano (Tinner et Conedera, 1995 ; Tinner et al., 1999 ; Conedera et Tinner, 2000). Selon W. Tinner et al. (2003), l’importance de l’activité agro-pastorale dans la période comprise entre 2300 av. J.-C. et 800 apr. J.-C. a été liée aux fluctuations climatiques. La période de calme hydro-sédimentaire de l’Époque romaine serait donc due à une période d’amélioration climatique entre 50 av. J.-C. et 100 apr. J.-C. et à l’abandon d’une gestion du territoire basée sur les incendies de forêt à la suite de l’introduction du châtaignier à partir de 200 apr. J.-C.

Antiquité tardive et Haut Moyen Âge (400–1000 apr. J.-C.)

35Entre 700 et 1000 apr. J.-C. environ, la stratigraphie du sondage MAG-1 indique une période d’activité hydro-sédimentaire intense où est déposée la plus grande partie de la séquence de sables fluvio-deltaïques que l’on trouve entre 151,50 m et 188,70 m d’altitude. À une altitude comprise entre 165 m et 167 m, les sédiments trouvés dans les sondages de l’aéroport militaire de Locarno sont plus fins que ceux du sondage MAG-1. D’une part, on trouve des sables moyens, fins et limoneux et des limons sableux alors que dans le sondage MAG-1, on trouve des sables moyens à grossiers, peu limoneux et parfois avec du gravier. Cette différence suggère que l’embouchure principale du Ticino dans le Lac Majeur se situait à cette époque plutôt dans la partie sud du Piano di Magadino.

36La période d’intensification de la dynamique hydro-sédimentaire du Ticino mise en évidence entre 700 et 1000 apr. J.-C. correspond assez bien à ce qui a été retrouvé sur le bassin-versant du Haut Rhône français, où après une période de calme hydrologique, avec des crues débordantes sporadiques et locales de la fin de l’Époque romaine (Bravard et al., 1992), l’Antiquité tardive et le Haut Moyen Âge ont été caractérisés entre 500 et 800 apr. J.-C. par une phase d’intense activité hydrologique et par une importante reprise de l’activité fluviale (Arnaud-Fassetta et Landuré, 2003 ; Salvador et al., 2005). Du point du vue de l’activité anthropique, les profils polliniques des lacs d’Origlio et de Muzzano présentent un pic des Indicateurs Culturels (CI = Cultural Indicators, calculés en sommant le pourcentage de pollens de Cerealia et de Plantago lanceolata) vers 700 apr. J.-C., ce qui indique une intensification de l’activité humaine et de la déforestation (Tinner et al., 2003). L’impact anthropique a donc été plus important que l’impact climatique pendant cette époque, qui correspond à la période suivant l’oscillation froide de Göschenen II (150/300 et 500 apr. J.-C.), marquée par un léger refroidissement et une plus grande humidité (Tinner et al., 2003). À 700 apr. J.-C., on était en effet déjà dans la phase de transition vers la période relativement chaude et sèche qu’a été la Période Chaude Médiévale, avec le réchauffement qui était propice aux activités agropastorales et qui donc favorisait également une déstabilisation des versants par réduction de la couverture forestière (Tinner et al., 2003).

Moyen Âge Central et Bas Moyen Âge (1000–1500 apr. J.-C.)

37Pour la période comprise entre le XIe et le XVe siècle, mis à part l’important hiatus dans la sédimentation situé à 188,7 m d’altitude dans le sondage MAG-1, nous disposons de peu d’informations sédimentaires dans les Bolle di Magadino. En dessous de cette cote, se trouvent 3,25 m de sables fins et limoneux et de limons laminés riches en matière organique, indiquant une sédimentation en milieu calme de type palustre avec probablement une réactivation régulière du chenal (d’où la présence de sables) et, en tout cas, une proximité importante avec le chenal principal. Dans les sondages effectués à l’aéroport militaire de Locarno, au contraire, la sédimentation plus grossière à des altitudes similaires est dominée par des sables fins à moyens et par des graviers fins à grossiers. L’embouchure du Ticino devait donc se situer en position assez centrale au Piano di Magadino. Cela permettrait d’expliquer le taux de sédimentation particulièrement bas déterminé dans le sondage MAG-1 pour la période couvrant tout le Moyen Âge Central et le Bas Moyen Âge et en partie l’Époque Moderne et Contemporaine, où l’apport en sédiments fins se serait fait seulement au moment des inondations les plus importantes, qui auraient eu l’effet de réactiver les chenaux secondaires. Historiquement, on se souvient en particulier de la crue de 1178 apr. J.-C., décrite par S. Franscini (1837).

Du début de l’Époque Moderne à aujourd’hui (1500–2000 apr. J.-C.)

38Les premières informations historiques permettant de présenter de manière détaillée l’évolution récente du delta du Ticino datent de la période comprise entre la fin du Bas Moyen Âge et le début de l’Epoque Moderne (1400–1600 apr. J.-C.). Au fur et à mesure qu’on s’approche du XIXe siècle, les documents cartographiques et littéraires sont de plus en plus précis et permettent de reconstituer de manière assez détaillée l’aspect du Piano di Magadino avant les grands travaux de correction du Ticino. Les principales étapes de l’évolution des Bolle di Magadino de la fin du Moyen Âge à aujourd’hui sont résumées dans le tableau 4.

Tab. 4 – Événements principaux concernant la morphologie fluviale et la position de l’embouchure du Ticino dans le Lac Majeur selon les sources cartographiques et historiques consultées.
Tab. 4 – Main events concerning the fluvial morphology and the position of the Ticino river mouth in the Lake Maggiore from the consulted cartographic and historical documents.

Périodes

Événements

Sources

Depuis 1897

Ticino à morphologie rectiligne à cause de sa correction.

Cartes topographiques du XXe siècle

1716 – 1897

Ticino à morphologie tressée (îles bien reconnaissables dans les documents cartographiques).

Scapozza (2013)

1711 – 1737

Déplacement de l’embouchure du Ticino de la rive droite vers la rive gauche du Piano di Magadino.

Martinoli (1896)

Depuis 1686

Embouchure du Ticino située en rive gauche du Piano di Magadino.

Scapozza (2013)

1589/1602 – ?

Embouchure du Ticino située en rive droite du Piano di Magadino.

Carte du Magini de 1602 ; Martinoli (1896) ; Scapozza (2013)

1513 – 1515

Ecroulement du Monte Crenone du 30.09.1513 et Buzza di Biasca du 20.05.1515.

Ballarini (1619) ; Galli (1937) ; Bonnard (2004)

1490 – 1595

Ticino à méandres et embouchure située en rive gauche de la plaine.

Tavola corografica della regione verbanese de 1490 ; Scapozza (2013)

39Le premier témoignage important est fourni par la Tavola corografica della regione verbanese de 1490 de Domenico Macaneo, où le Ticino présente très clairement un style fluvial à méandres dans le Piano di Magadino et une embouchure qui se situe en rive gauche (fig. 6A). La qualité globale remarquable du document (Frigerio et al., 1975) permet de considérer l’information comme plausible. Cette période, qui correspond à la Période Chaude Médiévale, est marquée sur la plupart des cours d’eau en Europe par une période de calme hydrologique caractérisée par du méandrage (Bravard, 1989 ; Bravard et al., 1992).

40Un événement particulièrement exceptionnel perturbant de manière importante la morphologie de la plaine alluviale du Ticino entre Biasca et le Lac Majeur est la « Buzza di Biasca » du 20 mai 1515 (voir Bonnard, 2004), conséquence de l’énorme écroulement s’étant produit le 30 septembre 1513 sur le versant occidental du Pizzo Magn (2 329 m d’altitude, appelé aussi Monte Crenone), situé à l’est de Biasca. Les 500 Mm3 du dépôt de l’écroulement ont barré le fond de la vallée, ce qui a permis au Brenno, qui est l’affluent principal du Ticino, de former un lac temporaire de 5 km de longueur, 1,2 km de largeur pour un volume estimé à 200 Mm3. La débâcle soudaine du 20 mai 1515 a complètement détruit le village de Biasca, a inondé la ville de Bellinzona et a ravagé toute la plaine du Ticino jusqu’au Lac Majeur (par exemple Galli, 1937 ; Grossi, 1986). Cet événement a été décrit plusieurs fois les siècles suivants, principalement à cause du fait que la crue exceptionnelle du Ticino a modifié de manière radicale la topographie du fond de vallée de la Riviera, du Bellinzonese et du Piano di Magadino (Ballarini, 1619 ; Galli, 1937). Parmi ces changements majeurs, il pourrait également y avoir eu un déplacement de l’embouchure du Ticino de la rive gauche vers la rive droite du Piano di Magadino, comme l’a montré l’analyse de documents cartographiques produits entre la fin du XVe et le début du XVIIIe siècle (Scapozza, 2013).

41La Buzza di Biasca a également eu un impact important sur la navigabilité du Ticino, qui après cet événement, était probablement franchissable en certains points lors des basses eaux, mais n’était vraisemblablement plus adapté à la navigation fluviale (Pometta, 1928 ; Colombo, 1999).

42Tout ceci laisse penser que l’effet de la Buzza di Biasca a été à l’origine d’une modification du style fluvial du Ticino qui, d’une morphologie à méandres, est passé en peu de temps à une morphologie en tresses (fig. 6B), ce qui aurait engendré des difficultés pour la navigation à cause de la faible hauteur de l’eau et la présence de seuils dans le lit du cours d’eau.

43Il est fort probable que cette métamorphose était déjà en cours et qu’elle ait seulement été favorisée par la Buzza di Biasca. Depuis la moitié du XIVe siècle, on est en effet entré dans le Petit Âge Glaciaire, qui a été caractérisé par une activité fluviale intense, avec une augmentation de la fréquence des crues liées aux fortes précipitations. Dans les Bolle di Magadino, cette activité fluviale accrue se manifeste par une augmentation de la granulométrie des sédiments qui, dans le sondage MAG-1, sont majoritairement des sables et graviers fins à grossiers entre 188,70 m d’altitude et la surface et datés entre 1690–1920 apr. J.-C. (Poz-31077) à 189,9 m d’altitude.

44Une métamorphose fluviale d’un style à méandres à un style en tresses est documentée également sur le Rhône français, où elle s’est produite entre le XIVe et le XVIe siècle dans la partie supérieure du bassin-versant (Bravard, 1989), pendant le XVIe et le XVIIe siècle en aval de Lyon (Salvador, 1991) et pendant le XVIIe et le XVIIIe siècle dans le delta en Camargue (Arnaud-Fassetta, 1998).

45Le déplacement de l’embouchure en direction de la rive droite du Piano di Magadino est bien documenté par la carte de la Parte alpestre dello stato di Milano con il Lago Maggiore di Lugano e di Como de Giovanni Antonio Magini, datée de 1602 apr. J.-C. Ce déplacement pourrait s’être produit à cause de la Buzza di Biasca de 1515 ; la position de l’embouchure du Ticino en rive droite de la plaine est en effet déjà documentée en 1589, comme le prouveraient des documents cités par G. Martinoli (1896). À la fin du XVIe siècle, l’embouchure du Ticino était coalescente avec celle de la Verzasca (les deux cours d’eaux confluaient avant de se jeter dans le Lac Majeur). En tenant compte d’une position plus en retrait par rapport à aujourd’hui du front du delta du Ticino et de la Verzasca, la position de la confluence des deux cours d’eau pourrait correspondre à l’estuaire présent de nos jours entre le Pozzaccio et la Bolla Rossa (fig. 2), comme cela a été également reconstruit à partir de documents historiques par G. Mondada (1962) et M. Colombo (1999).

46Cette migration successive de la position de l’embouchure du Ticino dans la partie basse du Piano di Magadino se prolonge également dans la période comprise entre la fin du XVIIe siècle et la deuxième partie du XIXe siècle. G. Martinoli (1896) affirme que l’embouchure a commencé à migrer en direction de la rive gauche de la plaine après 1711 apr. J.-C., pour atteindre le lieu-dit Castellaccio en 1737 apr. J.-C. Si l’on se base sur les cartes historiques, cette migration de la position de l’embouchure du Ticino pourrait s’être produite quelques décennies avant, comme le prouveraient au moins trois documents produits entre 1686 et 1706 (Scapozza, 2013).

47Cette migration de l’embouchure de la rive droite vers la rive gauche du Piano di Magadino est également bien visible dans les caractéristiques électriques et granulométriques des dépôts de la partie superficielle du remblaiement sédimentaire de la vallée : les prospections géo-électriques menées à la fin des années 1960 (Fondazione Lerici, 1970) montrent en effet une augmentation de la résistivité des niveaux superficiels en direction de la partie méridionale du Piano di Magadino, indiquant que dans ce secteur, les sédiments sont plus grossiers et plus perméables par rapport à la partie septentrionale (Scapozza et al., 2012 pour la plaine du Ticino ; voir également Laigre et al., 2012 pour une caractérisation géoélectrique des dépôts fluviatiles dans la plaine du Rhône suisse) ; comme mis en évidence également dans l’Atlas géologique de la Suisse au 1/25 000 (Bächlin et al., 1974), cette différence de résistivité témoigne de la transition entre les sables et les graviers du nord vers le sud, la limite entre ces deux terrains étant localisée au sud de l’aéroport de Locarno. Cette différence est bien visible dans la partie superficielle du sondage MAG-1, avec 7,05 m de sables et de graviers d’origine fluviatile (fig. 3), et dans les sondages réalisés à l’aéroport militaire de Locarno, avec des sables fins limoneux et des limons sableux d’origine palustre (fig. 4).

48La morphologie du Ticino déduite des documents cartographiques du XVIIIe et du XIXe siècle confirme soit le style fluvial tressé, soit la migration de l’embouchure du nord vers le sud de la plaine. Par ailleurs, sur plusieurs cartes dessinées entre 1716 et le début de la première phase des travaux de correction du Ticino, des îles sont reconnaissables dans le chenal principal. Le changement de position de l’embouchure du Ticino est bien visible sur la carte Der Canton Ticino du Chanoine Paolo Ghiringhelli de 1812 et sur le Levé originel de la Carte Dufour de 1854–1854, où le Ticino est dessiné dans la partie nord du Piano di Magadino jusqu’à Cugnasco, pour virer vers le sud de la plaine et se jeter dans le Lac Majeur à l’actuel lieu-dit Piattone à Magadino (fig. 8, 1854).

49Depuis le début du XVIIIe siècle, cependant, l’embouchure du Ticino n’est pas toujours restée en rive gauche du Piano di Magadino. À partir de 1737, elle aurait migré vers le centre de la vallée, plus ou moins dans sa position actuelle, avant la fin du XVIIIe siècle. Dans la carte dite du « misuratore Lorenzo Golzio », datée de la fin du XVIIIe siècle et représentant toute la partie gauche de la plaine entre Quartino et Magadino, le Ticino n’est pas présent, et on mentionne seulement une partie de lac définie comme étant asséchée et le début du Lac Majeur. Il est donc probable qu’à cette période l’embouchure se situait en position plus centrale au Piano di Magadino, et qu’elle aurait migré à nouveau complètement en rive gauche de la plaine dans la première moitié du XIXe siècle. Cette interprétation est cohérente avec les données fournies par le sondage MAG-1, où les dépôts sableux, présents entre 4,60 et 2,00 m de profondeur, sont intercalés entre des niveaux graveleux, ce qui pourrait indiquer un éloignement temporaire du chenal principal du Ticino.

50La correction du Ticino dans le Piano di Magadino de la deuxième partie du XIXe siècle (cf. Piffaretti et Luchessa, 2011) est à l’origine d’une nouvelle métamorphose fluviale, cette fois-ci d’origine exclusivement anthropique. D’un style fluvial en tresses on est passé à un seul chenal rectiligne (fig. 8). Cette métamorphose anthropique a été observée sur plusieurs cours d’eau alpins durant le XIXe siècle, où elle s’est produite dans la plupart des cas dans les décennies suivant la fin du Petit Âge Glaciaire. Dans plusieurs vallées alpines, les cours d’eau ont été endigués, d’une part pour protéger la population des inondations et, d’autre part, afin de valoriser ces espaces pour l’agriculture (Laigre et al., 2009). La correction du Ticino a non seulement entraîné une modification du style fluvial mais a également conduit à un déplacement de son embouchure dans le Lac Majeur en position plus centrale du Piano di Magadino, entre les lieux dits Piattone et Bolette (fig. 2).

Fig. 8 – Evolution des environnements fluviaux du Piano di Magadino entre 1854 et aujourd’hui.
Fig. 8 – Evolution of the fluvial environments of the Piano di Magadino since the middle of the 19th c.

Fig. 8 – Evolution des environnements fluviaux du Piano di Magadino entre 1854 et aujourd’hui. Fig. 8 – Evolution of the fluvial environments of the Piano di Magadino since the middle of the 19th c.

1854 : cartographie basée sur le Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1/50 000 et sur la Feuille 19 / Bellinzona–Chiavenna de la Carte Dufour, 1858, 1/100 000. 1910 : cartographie basée sur la première édition de la Feuille 515 / Bellinzona de la Carte Siegfried, 1910, 1/50 000. 2006 : cartographie basée sur l’édition vectorielle de la Feuille 1313 / Bellinzona de la Carte Nationale de la Suisse, 2006, 1/25 000. Pour la légende, voir la figure 1.
1854: cartography based on the Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1/50.000 and on the Sheet 19 / Bellinzona–Chiavenna of the Dufour Map, 1858, 1/100.000. 1910: cartography based on the first edition of the Sheet 515 / Bellinzona of the Siegfried Map, 1910, 1/50.000. 2006: cartography based on the vectorial edition of the Sheet 1313 / Bellinzona of the Swiss National Map, 2006, 1/25.000. For the legend, see the figure 1.

Conclusions générales

51L’histoire sédimentaire et paléoenvironnementale récente du delta du Ticino a été étudiée grâce à plusieurs sondages réalisés dans les Bolle di Magadino au lieu-dit Castellaccio à Magadino di Sopra et à l’aéroport militaire de Locarno. À ces données a été ajoutée l’analyse de documents cartographiques et littéraires historiques (Scapozza, 2013) et la comparaison avec les diagrammes polliniques déterminés dans les lacs d’Origlio et Muzzano (Tinner et Conedera, 1995 ; Tinner et al., 1999 ; Conedera et Tinner, 2000), permettant ainsi de déterminer la pression anthropique exercée sur le territoire par les feux de forêt artificiels et par l’extension de la céréaliculture.

52L’analyse conjointe de ces données a permis de déterminer les principales étapes de la progradation du delta du Ticino de l’Époque romaine à aujourd’hui et de déterminer l’évolution de la morphologie fluviale et de la dynamique hydro-sédimentaire du Ticino dans le Piano di Magadino. Pendant l’Époque romaine (15 av. J.-C. – 400 apr. J.-C.), le front du delta du Ticino se situait entre Riazzino et Gordola en rive droite, et entre Quartino et Magadino di Sopra en rive gauche du Piano di Magadino. Pendant cette période, la dynamique hydro-sédimentaire du Ticino a été relativement calme, comme le prouveraient les sédiments fins déposés dans les Bolle di Magadino. Elle devient plus intense pendant l’Antiquité tardive et le Haut Moyen Âge (400–1000 apr. J.-C.) et est particulièrement élevée dans la période comprise entre 700 et 1000 apr. J.-C., surtout à cause de l’intensification de la déforestation, donc de l’activité anthropique (en particulier de la céréaliculture). Le front du delta du Ticino prograde de manière importante pour atteindre Gordola vers 1100 apr. J.-C.

53Le Moyen Âge Central et le Bas Moyen Âge (1000–1500 apr. J.-C.) sont relativement calmes du point de vue hydro-sédimentaire parce que l’on se trouve dans la Période Chaude Médiévale alors que la pression anthropique diminue légèrement. Sur la base d’arguments de cartographie historique et morpho-sédimentaires, il est possible de conclure que le style fluvial du Ticino pendant cette période était à méandres, ce qui signifierait que les paysages fluviaux étaient probablement en harmonie avec cette période pluriséculaire de calme hydrologique. Le début de l’Époque Moderne a été caractérisé par la Buzza di Biasca de 1515. Cet événement, associé à l’évolution naturelle liée au passage entre la Période Chaude Médiévale et le Petit Âge Glaciaire, pourrait avoir favorisé une métamorphose fluviale du Ticino qui, d’un style à méandres est passé à un style en tresses. La Buzza di Biasca a également eu pour effet de déplacer l’embouchure du Ticino du sud vers le nord du Piano di Magadino. Le style fluvial tressé s’est maintenu jusqu’à la correction du Ticino, effectuée dans la deuxième moitié du XIXe siècle.

54Les résultats obtenus dans cette étude ont permis de caractériser l’histoire des plaines alluviales des vallées alpines, qui peuvent être lues comme des archives paléo-environnementales permettant d’obtenir des informations sur leur dynamique et les processus qui en ont conditionné leur évolution.

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Levé originel de la Carte Dufour (1854) – Feuille 449 / Biasca, levée par A. Kündig et B. Müller, 1854 ; Feuille 455 / Riviera (nommée “Osogna” dans la Carte Siegfried), levée par Stengel, 1854 ; Feuille 459 / Bellinzona, levée par l’Hardy, 1853–1854. 1:50’000.

Carte Topographique de la Suisse (Carte Dufour) (1858) – Feuille 19 / Bellinzona, Chiavenna, 1858 (première édition). 1:100’000.

Atlas Topographique de la Suisse (Carte Siegfried) – Feuille 508 / Biasca, 1872 ; Feuille 512/Osogna, 1915 ; Feuille 515 / Bellinzona, 1910. 1:50’000 (les dates font référence à la première édition).

Carte nationale de la Suisse – Feuille 1273 / Biasca, 1970 ; Feuille 1293 / Osogna, 1966 ; Feuille 1313/Bellinzona, 1958. 1:25’000 (les dates font référence à la première édition).

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Annexe

Abridged English version

The recent sedimentological and palaeoenvironmental history of the Ticino delta was studied thanks to several boreholes realised in the Bolle di Magadino at the locality Castellaccio in Magadino di Sopra and at the Military Airport of Locarno. At these data, were joined the analysis of cartographical and literary historical documents (Scapozza, 2013) and the comparison with the pollen stratigraphy determined in the Origlio and Muzzano lakes located in the Southern Swiss Alps (Tinner and Conedera, 1995; Tinner et al., 1999; Conedera and Tinner, 2000). The pollen stratigraphy allows determining the anthropogenic pressure on the territory due to artificial forest fires and the extension of the cereal culture.

The joint analysis of these data allowed determining the main steps of the Ticino delta progradation since the Roman Period and the evolution of the fluvial geomorphology and of the hydrosedimentary dynamics of the Ticino River in the Piano di Magadino. During the Roman Period (15 BC–AD 400 in Southern Switzerland), the Ticino delta front was located between Riazzino and Gordola on the right side, and between Quartino and Magadino di Sopra on the left side of the Piano di Magadino (Scapozza et al., 2012). During this period, the hydrosedimentary dynamics of the Ticino River was relatively calm, as shown by the fine sediments deposed in the Bolle di Magadino. This interpretation is supported by natural climatic – we are in the Roman Warm Period (Tinner et al., 2003) – and anthropogenic argumentations, with the end of the artificial forest fires and the anthropogenic introduction of chestnut (Castanea) in the Southern Swiss Alps ca. AD 200 (Conedera and Tinner, 2000).

The morphosedimentary dynamics become more intense during the Late Antiquity and the Early Middle Ages (AD 400–1000), and is particularly powerful during the period comprised between AD 700 and 1000, mainly because the intensification of the anthropogenic activity (cereal culture and deforestation). The Ticino delta front makes an important progression and attains Gordola ca. AD 1100, where at that time there was the most important lacustrine port of all the upper basin of the Lake Maggiore (Ballarini, 1619; Motta, 1915; Colombo, 1999).

The morphosedimentary dynamics during the High and Late Middle Ages (AD 1000–1500) were relatively calm because we are in the Medieval Warm Period and the anthropogenic pressure decreases slightly. Thanks to the Tavola corografica della regione verbanese made by Domenico Macaneo in 1490 (Frigerio et al., 1975; Scapozza, 2013), it is possible to made the hypothesis of a meandering Ticino river morphology, which indicate that fluvial environments were probably in equilibrium with this multi-secular period of hydrological calm (Bravard, 1989; Bravard et al., 1992). The transition between the Late Middle Ages and the Modern Epoch was characterised by the Buzza di Biasca of 1515, which has modified in an important way the fluvial geomorphology of the Ticino Valley between Biasca and the Lake Maggiore (Grossi, 1986; Bonnard, 2004). This event, which was superimposed at the natural climatic evolution related to the transition between the Medieval Warm Period and the Little Ice Age, was at the origin of a fluvial metamorphosis of the Ticino River, which passes from a meandering fluvial morphology to a braided fluvial morphology (Pometta, 1928; Colombo, 1999; Scapozza, 2013). The Buzza di Biasca also had the effect of displacing the mouth of the Ticino River in the Lake Maggiore from the left side to the right side of the Piano di Magadino. The particularly intense morphosedimentary dynamics of the Ticino River during the Little Ice Age was manifested by a new migration of the position of the river mouth in the Lake Maggiore, which moves from the right side of the Piano di Magadino, where it was located at the end of the 16th century, to the left side during the first half of the 18th century (Martinoli, 1896; Mondada, 1962). These one is however not the definitive position reached by the Ticino river mouth because it moves again at the end of the 18th century toward the central part of the Piano di Magadino, to return completely to the left side of the floodplain during the first half of the 19th century (Fondazione Lerici, 1970; Bächlin et al., 1974; Scapozza et al., 2012). The braided fluvial morphology was maintained just to the Ticino canalisation of the second half of the 19th century. From this moment, we assist to a new and definitive fluvial metamorphosis, this time entirely due to anthropogenic reasons, with the Ticino River that passes from a braided fluvial morphology to a rectilinear single channel morphology as a consequence of his canalisation between Bellinzona and the Lake Maggiore (Piffaretti and Luchessa, 2011).

The results obtained in this study allowed us to show such as floodplains of Alpine valley are very dynamics and can be read as palaeoenvironmental archives to obtain information on their development, dynamics and processes that have conditioned their evolution.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Localisation et principaux éléments hydrographiques et géomorphologiques de la plaine du Ticino vers le milieu du XIXe s. Fig. 1 – Location and main hydrographical and geomorphological landforms of the Ticino River floodplain at the middle of the 19th c.
Légende La bande active du Ticino est assimilée aux sédiments fluviatiles récents. Elaboration à partir du Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1/50 000 et de la feuille 19/Bellinzona–Chiavenna de la Carte Dufour, 1858, 1/100 000. 1 : hydrographie ; 2 : sédiments fluviatiles récents ; 3 : sédiments fluvio-deltaïques indifférenciés ; 4 : cône de déjection ; 5 : zone marécageuse.The active channel of the Ticino River is assimilated to the recent fluvial sediments. Elaboration from the Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1:50,000 and from the Sheet 19 / Bellinzona–Chiavenna of the Dufour Map, 1858, 1/100,000.1: hydrography; 2: recent fluvial sediments; 3: undifferentiated fluvio-deltaic sediments; 4: alluvial fan; 5: marsh.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-1.png
Fichier image/png, 1,4M
Titre Fig. 2 – Carte géologique simplifiée de la partie aval du Piano di Magadino (delta du Ticino et de la Verzasca) et localisation du sondage MAG-1 dans les Bolle di Magadino et des sondages A1232/S1–S8 réalisés dans le cadre du projet de réaménagement de l’aéroport militaire de Locarno. Fig. 2 – Simplified geological map of the lower part of the Piano di Magadino (Ticino and Verzasca rivers delta) and location of the borehole MAG-1 in the Bolle di Magadino and of the boreholes A1232/S1–S8 realised during the rebuilding of the Military Airport of Locarno.
Légende 1 : hydrographie ; 2 : zone marécageuse ; 3 : sédiments fluviatiles récents ; 4 : sédiments fluvio-deltaïques indifférenciés ; 5 : route ; 6 : chemin de fer.1: hydrography; 2: marsh; 3: recent fluvial sediments; 4: undifferentiated fluvio-deltaic sediments; 5: road; 6: railway.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-2.png
Fichier image/png, 673k
Titre Fig. 3 – Stratigraphie détaillée du sondage MAG-1 réalisé dans les Bolle di Magadino. Fig. 3 – Detailed stratigraphy of the borehole MAG-1 realised in the Bolle di Magadino.
Légende La position des échantillons analysés est indiquée par une ligne noire. Il s’agit d’analyses granulométriques ponctuelles qui ne réfléchissent pas forcement l’ensemble de la formation.A black line marks the position of the analysed samples. It is punctual grain-size analysis that does no reflect necessarily the entire formation.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-3.png
Fichier image/png, 608k
Titre Fig. 4 – Stratigraphie simplifiée des sondages réalisés dans le secteur de l’aéroport militaire de Locarno. Fig. 4 – Simplified stratigraphy of the boreholes made in the area of the Military Airport of Locarno.
Légende 1 : humus ; 2 : remblais ; 3 : gravier ; 4 : gravier et sables ; 5 : sables ; 6 : limons sableux ; 7 : matière organique.1: humus; 2: filling; 3: gravels; 4: gravels and sand; 5: sand; 6: sandy silt; 7: organic material.
Crédits Données d’après R. Leoni et I. Sartori (2003), reproduites avec l’autorisation du bureau Leoni–Gysi–Sartori SA (exécuteurs) et du Département fédéral de la défense, de la protection de la population et des sports (DDPS ; mandataire).Data from R. Leoni and I. Sartori (2003), reproduced with the permission of the office Leoni–Gysi–Sartori SA (executors) and of the Federal Department of Defence, Civil Protection and Sports (DDPS; mandator).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-4.png
Fichier image/png, 452k
Titre Fig. 5 – Modèle âge–profondeur basé sur une interpolation de type linéaire des datations au radiocarbone calibrées du sondage MAG-1. Les cercles représentent les âges médians calibrés et les barres l’intervalle de confiance à 95.4 % (A). Schéma synthétique mettant en relation la chronologie culturelle, les oscillations climatiques, les formations sédimentaires principales et le taux de sédimentation moyen du sondage MAG-1, le taux de progradation du delta et les fluctuations de niveau lacustre (B). Fig. 5 – (A) Age–depth model based on a linear interpolation of the radiocarbon dating of the borehole MAG-1. Dots represents the calibrated median ages, whereas the lines represent the 95.4% confidence intervals. (B) Synthetic schema with the cultural chronology, the climatic oscillations, the main sedimentary formations and the sedimentation rates of the borehole MAG-1, the delta progradation rates and the lake level fluctuations.
Légende Dans les deux figures, le contexte chronologique (EMC : Époque Moderne et Contemporaine ; ER : Époque romaine) et le contexte climatique sont aussi présentés, avec en gris les oscillations froides pour le Sud des Alpes suisses (PAG : Petit Âge Glaciaire ; PCM : Période Chaude Médiévale ; Gö : oscillation de Göschenen ; PCR : Période Chaude de l’Époque romaine ; OCB : Optimum Climatique de l’Âge du Bronze ; Lö : oscillation de Löbben). In the two figures, the chronological context (MCE: Modern and Contemporary Epoch; RP: Roman Period) and the climatic context are also presented, with in grey the cold oscillations in the Southern Swiss Alps (LIA: Little Ice Age; MWP: Mediaeval Warm Period; Gö: Göschenen oscillation; RWP: Roman Warm Period; BWP: Bronze Warm Period; Lö: Löbben oscillation).
Crédits Datation des oscillations froides holocènes d’après C. Burga et al. (2001), de la PCR d’après W.P. Patterson et al. (2010), de la PCM d’après M.E. Mann et al. (2009) et du PAG d’après H.J. Zumbühl et H. Holzhauser (1988).Dating of the cold climatic oscillations from C. Burga et al. (2001), of the RWP from W.P. Patterson et al. (2010), of the MWP from M.E. Mann et al. (2009) and of the LIA from H.J. Zumbühl and H. Holzhauser (1988).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-5.png
Fichier image/png, 517k
Titre Fig. 6 – Représentation de la partie aval du Piano di Magadino à deux moments différents de son histoire récente : pendant le Bas Moyen Âge (vers 1300–1400 ; A) et après la Buzza di Biasca de 1515 (vers 1600 ; B). Fig. 6 – Representation of the lower part of the Piano di Magadino at two moments of its recent history: during the Late Middle Ages (around AD 1300–1400; A), and after the Buzza di Biasca of 1515 (around AD 1600; B).
Légende Pour la légende, voir la figure 1.For the legend, see the figure 1.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-6.png
Fichier image/png, 1,6M
Titre Fig. 7 – Diagramme de fréquence des principales inondations qui ont eu lieu dans le Sopraceneri avec des conséquences directes sur le Piano di Magadino pour la période entre 1500 et 1939.Fig. 7 – Frequency diagram of the main flood events occurred in the Sopraceneri between AD 1500 and 1949 with direct consequences on the Piano di Magadino.
Légende L’événement de 1515 correspond à la Buzza di Biasca, qui n’est pas corrélable à une particulière configuration climatique.The event of AD 1515 corresponds to the Buzza di Biasca, which is not correlated with a particular climatic configuration.
Crédits D’après Scapozza, 2013.From Scapozza, 2013.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-7.png
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Titre Fig. 8 – Evolution des environnements fluviaux du Piano di Magadino entre 1854 et aujourd’hui. Fig. 8 – Evolution of the fluvial environments of the Piano di Magadino since the middle of the 19th c.
Légende 1854 : cartographie basée sur le Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1/50 000 et sur la Feuille 19 / Bellinzona–Chiavenna de la Carte Dufour, 1858, 1/100 000. 1910 : cartographie basée sur la première édition de la Feuille 515 / Bellinzona de la Carte Siegfried, 1910, 1/50 000. 2006 : cartographie basée sur l’édition vectorielle de la Feuille 1313 / Bellinzona de la Carte Nationale de la Suisse, 2006, 1/25 000. Pour la légende, voir la figure 1.1854: cartography based on the Levé originel de la Carte Dufour, 1853–1854, 1/50.000 and on the Sheet 19 / Bellinzona–Chiavenna of the Dufour Map, 1858, 1/100.000. 1910: cartography based on the first edition of the Sheet 515 / Bellinzona of the Siegfried Map, 1910, 1/50.000. 2006: cartography based on the vectorial edition of the Sheet 1313 / Bellinzona of the Swiss National Map, 2006, 1/25.000. For the legend, see the figure 1.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10289/img-8.png
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Pour citer cet article

Référence papier

Cristian Scapozza et Paolo Oppizzi, « Évolution morpho-sédimentaire et paléo-environnementale de la plaine fluvio-deltaïque du Ticino pendant l’Holocène récent (Canton du Tessin, Suisse) », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 19 - n° 3 | 2013, 265-286.

Référence électronique

Cristian Scapozza et Paolo Oppizzi, « Évolution morpho-sédimentaire et paléo-environnementale de la plaine fluvio-deltaïque du Ticino pendant l’Holocène récent (Canton du Tessin, Suisse) », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 19 - n° 3 | 2013, mis en ligne le 10 novembre 2015, consulté le 20 octobre 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/10289 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.10289

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Auteurs

Cristian Scapozza

Istituto scienze della Terra – Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana (SUPSI) – Campus Trevano – 6952 Canobbio – Suisse (cristian.scapozza@supsi.ch). Fondazione Bolle di Magadino – Via Cantonale – 6573 Magadino – Suisse.

Articles du même auteur

Paolo Oppizzi

Fondazione Bolle di Magadino – Via Cantonale – 6573 Magadino – Suisse. Parco delle Gole della Breggia – CP 8 – 6835 Morbio Inferiore – Suisse.

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Droits d’auteur

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