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De la morphostratigraphie à la chronostratigraphie. La géomorphologie quaternaire moderne comme fondement aux recherches sur le climat

Margot Böse
p. 304-306
Cet article est une traduction de :
From Morphostratigraphy to Chronostratigraphy – Modern Quaternary Geomorphology as a Basic for Climatic Research

Texte intégral

1Lors de la préparation de la conférence internationale de géomorphologie (IAG) à Paris en 2013, nous avons discuté avec nos collègues français et ceux d'autres pays des propositions de sessions. Hanna Bremer, géomorphologue allemande internationalement reconnue, a participé de manière informelle à cette discussion et proposé une session portant sur le Quaternaire. Je me suis impliquée dans ce projet comme géomorphologue et présidente de l'association allemande de l'étude du Quaternaire (DEUQUA). Nous étions en pleine phase d'élaboration quand Hanna Bremer est subitement décédée en Janvier 2013 et j'ai donc pris en main l'organisation de la session. Je dédie ce volume à Hanna Bremer, grande géomorphologue allemande, qui fut l'inspiratrice de cette session 10 "Quaternary Geomorphology/Géomorphologie Quaternaire" de l'IAG-Paris 2013. Cette session a eu pour ambitions de s'intéresser à l'interprétation des formes de relief et des sédiments qui relèvent de processus variés ayant agi à des échelles spatio-temporelles différentes au cours du Quaternaire.

2Le début de la géomorphologie a été caractérisé par la description et la systématisation des formes de relief, qui se traduit par un certain ordonnancement morphostratigraphique par rapport aux formes de relief avoisinantes. Avec la reconnaissance au 19ème siècle des changements climatiques - conduisant à une évolution rapide de l'étude du Quaternaire en raison de l'identification des altérations engendrées par les glaciations et les phases de réchauffement - la stratigraphie des sédiments et la morphostratigraphie des formes de relief se sont enrichies l'une l'autre, par exemple dans les zones d'accumulation des régions anciennement englacées et dans d'autres secteurs de remblaiement.

3Plusieurs paradigmes ont influencé la recherche géomorphologique dans le passé. Une des premières théorie a été celle des cycles d'érosion de William Morris Davis (1899) - une partie des idées véhiculées par cette théorie est encore vivace dans la géomorphologie inféodée aux sciences géologiques, dédiée à la reconstruction des surfaces d'érosion sur de longs cycles géologiques. Un autre modèle est celui de la géomorphologie climatique développé par Julius Büdel (1977), expliquant la variété des formes de relief par leur association à un type de climat donné ou leur façonnement par une série de climats différents.

4Les recherches géomorphologiques ont ensuite évolué de la description et de la classification vers une approche dynamique, incluant la tectonique et les changements climatiques, et toute une gamme de processus distincts. Les processus eux-mêmes sont devenus une source d'intérêt, incluant la quantification des différents paramètres physiques et chimiques et celle des budgets sédimentaires. La géomorphologie moderne est étroitement liée au développement de sujets de recherche de pointe tels ceux portant sur les changements climatiques et les nouvelles méthodes de géochronologie ainsi que ceux envisageant l'application de méthodes quantitatives. La recherche sur les changements climatiques anciens a connu une nouvelle impulsion grâce à l'analyse des forages de glace réalisées dans les deux régions polaires et les carottages profonds de sédiments marins, tandis que la recherche terrestre a bénéficié de diverses méthodes nouvelles et de techniques d'analyse à haute résolution permettant l'ouverture de nouvelles archives telles que les sols et les environnements semi-terrestres.

5En outre, la connaissance plus précise des environnements terrestres et épicontinentaux a accru la possibilité de faire la distinction entre les processus naturels, ceux sous commande climatique ou ceux liés à un événement isolé, et l'impact humain holocène sur le paysage.

6La quantité croissante de méthodes physiques et chimiques de datation a offert et offre une nouvelle dimension qui est toujours un défi : outre le problème de trouver et d'appliquer la méthode appropriée au sujet de recherche, cela donne également la possibilité de comparer les résultats de différentes archives sur la base d'un calendrier commun, et permet aussi des corrélations à longue distance. Les données des variations climatiques sur les processus géomorphologiques à échelle locale, régionale et mondiale peuvent donc contribuer aux reconstructions climatiques à chacune de ces échelles (fig. 1). Par exemple, notre connaissance du caractère diachrone des traces géomorphologiques laissées par les calottes glaciaires weichséliennes en Europe, qu'autrefois l'on croyait être du même âge (Böse et al. 2012), est le résultat des nouvelles méthodes de datation, transformant ainsi un modèle statique en un modèle dynamique.

Fig. 1 – Diagramme sur le processus de recherche en géomorphologie quaternaire.

Fig. 1 – Diagramme sur le processus de recherche en géomorphologie quaternaire.

7D'autre part, nous avons appris beaucoup plus sur les événements brefs et catastrophiques quasi-instantanés qui ont façonné la surface terrestre à échelle régionale.

8Comme les recherches sur le Quaternaire regroupent de nombreux axes d'étude, incluant la géomorphologie, et offre aujourd'hui un certain nombre de données de type "proxy" en paléoclimatologie, elles sont indispensables pour déchiffrer les processus climatiques passés. Comprendre le passé permet de développer des modèles pour l'avenir - incluant l'impact du climat sur la surface terrestre. Une question majeure à l'heure actuelle peut être la relation entre les effets mondiaux, régionaux et locaux des changements climatiques, souvent antérieurement à un impact humain très local.

9Ce volume comprend quatre contributions issues de trois continents, mais aussi de différentes archives.
L'article de C. Scapozza, C. Castelletti, L. Soma, S. Dall'Agnolo et C. Ambrosi contribue, selon une voie classique, à une reconnaissance de la morphologie glaciaire dans les Alpes du Sud. La période du dernier maximum glaciaire en Suisse du Sud ainsi que les caractéristiques du paysage durant les stades tardiglaciaires suivants peuvent être retracées grâce à des données chronologiques et donc être comparées à celles des autres régions alpines. Les résultats contribuent à la reconstruction des avancées glaciaires maximales et les processus de déglaciation induits par le climat, incluant les phases stadiaires, également bien définies par des caractéristiques morphologiques. La corrélation entre les caractéristiques morphologiques de la zone d'étude avec les observations réalisées dans d'autres parties des Alpes n'est rendue possible qu'au moyen de la chronologie apportée par les datations radiocarbone.

10Une archive complètement différente a été étudiée par M. Mazurek, R. Dobrowolski et Z. Osadowski en Pologne. Deux tourbières en Poméranie, appartenant à l'arc morainique récent du Weichsélien, se sont formées après la déglaciation, même si le début de leur construction n'est pas synchrone. Les résultats géochimiques des deux tourbières fournissent des données pour le Tardiglaciaire et l'Holocène. Les conditions, localement et régionalement variables, du développement des séquences tuf/tourbe ont probablement été influencées par différentes situations de circulation des eaux souterraines, par des variations climatiques et des changements de végétation dans la région, cela entrainant une alimentation différente par les sources et un appauvrissement chimique des sédiments déposés à proximité. Des datations radiocarbone calibrées permettent de caler la chronologie des phases de dépôt.

11La contribution de A. Orkhonselenge, S.K. Krivonogov, K. Mino, K. Kashiwaya, M. Yamamoto, et T. Nakamura est basée sur un forage réalisé dans le lac Khuvsgul en Mongolie, réalisé dans le but de reconstruire les variations du niveau du lac. Les résultats des taux de sédimentation sont reliés à des études géomorphologiques réalisées dans le bassin versant telles que l'étude de la morphologie des vallées affluentes, barres de plage, flèches littorales et cônes alluviaux. Des changements dans le pergélisol ont également influencé l'évolution du lac. L'occurrence des phénomènes est contrainte par les datations radiocarbone. Comme il existe d'autres publications sur les lacs mongols voisins, les données peuvent être comparées avec ces résultats et apporter les preuves de changements climatiques et des processus qui en résultent dans le bassin versant.

12L'article de C. Augustin, H. Coe, K. Chueng et J. Gomes s'intéresse à une ancienne surface développée dans des roches quartzitiques au Brésil, formée de vastes plaines et dominée par des escarpements. Le sol et les sédiments accumulés au-dessus de la roche altérée contiennent des phytolithes à différents niveaux de préservation qui donnent ainsi des informations sur le transport et/ou sur les processus d'altération in situ, ainsi que sur la dynamique de la végétation et le paléoenvironnement. Le transport gravitaire du régolite versus l'intense altération in situ est discuté ainsi que les implications sur la mise en place du relief tropical. Les processus présentés ici sont attribués à l'Holocène grâce aux datations radiocarbone.

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Bibliographie

Böse M., Lüthgen C., Lee J.R., Rose J. (2012)Quaternary glaciations of northern Europe. Quaternary Science Reviews 44, 1-25.

Büdel J. (1977)Klima-Geomorphologie. Bornträger, Berlin-Stuttgart, 304 S. (2. Auflage 1981).

Davis W. M. (1899) – The geographical cycle. Geographical Journal 14, S. 481-504.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Diagramme sur le processus de recherche en géomorphologie quaternaire.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10752/img-1.png
Fichier image/png, 185k
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Pour citer cet article

Référence papier

Margot Böse, « De la morphostratigraphie à la chronostratigraphie. La géomorphologie quaternaire moderne comme fondement aux recherches sur le climat », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 20 - n° 4 | 2014, 304-306.

Référence électronique

Margot Böse, « De la morphostratigraphie à la chronostratigraphie. La géomorphologie quaternaire moderne comme fondement aux recherches sur le climat », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 20 - n° 4 | 2014, mis en ligne le 17 février 2015, consulté le 29 mars 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/10752

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Auteur

Margot Böse

Freie Universität Berlin – Department of Geographical Sciences – Malteserstr. 74-100 – D-12249 Berlin – Germany (m.boese@fu-berlin.de).

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Droits d’auteur

© Groupe français de géomorphologie

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