Enregistrements stratigraphiques des cycles climatiques et eustatiques du Quaternaire terminal - Modélisations de la marge continentale du Golfe du Lion.

Earth's climate oscillated during the Late Quaternary following the major glacial-interglacial cycles. These well-known variations influenced continental and marine sedimentary records worldwide. However, the associated changes of global sea-level and of environmental factors are not precisely documented, neither are their stratigraphic signatures. The extensive geophysical and sedimentological investigations carried out in the Gulf of Lions (Western Mediterranean) since the early 90's allow us to explore the expanded sedimentary records preserved on this continental margin during the Late Quaternary. The combination of high sediment supply (largely from Alpine glaciers) and significant subsidence favoured an almost continuous record, at the shelf edge, of sedimentary sequences linked to 100 kyr glacio-eustatic and climatic cycles. The Gulf of Lions is therefore an ideal area for calibration of climatic and sea-level variations from the continental margin architecture. First interpreted from seismic data, these sequences have been sampled and analysed by the EC-funded "Promess 1" drilling operation. This high resolution record of the last ca. 500 kyr provides a new, detailed litho- and chrono-stratigraphic framework. It allows a revised high-resolution, tri-dimensional sequence stratigraphic analysis of the margin, based on the integration of the large data set and of well-constrained well data. It also reveals, from an ultra-high resolution multi-proxy analysis of the last glacial cycle (~130 kyr), the stratigraphic and sedimentary imprints of millennium-scale climatic events such as Heinrich events and the cooling Bond cycles. Finally, the quantitative numerical modelling of the last deglacial period evidences the influence of a very high sediment flux and of pulses of sea-level rises (driven by rapid climatic events) on the architecture of the deltaic system.

Le Quaternaire terminal a été le théâtre de changements importants du climat, à l'échelle de la dizaine ou de la centaine de milliers d'années. Ces fluctuations ont affecté les enregistrements sédimentaires continentaux et marins à travers le monde. Même si la variabilité du climat est maintenant bien reconnue, les changements associés du niveau marin absolu et de l'environnement, ainsi que l'empreinte de ces changements sur l'organisation stratigraphique restent à préciser. Les travaux entrepris depuis une dizaine d'années sur la marge du Golfe du Lion (Méditerranée occidentale) montrent qu'il s'agit d'une zone exceptionnelle pour explorer l'impact de la variabilité climatique et glacio-eustatique sur l'organisation stratigraphique des sédiments. Les séquences sédimentaires liées aux grands cycles tardi-pléistocènes de 100 000 ans, révélées par la sismique, ont été échantillonnées et interprétées grâce aux données multi-proxies des forages du projet européen "Promess-1". La révision du modèle stratigraphique de la marge, propagé sur l'ensemble de la plateforme, a contribué à préciser les modèles conceptuels de la stratigraphie séquentielle. L'analyse sismo- et litho-stratigraphique à plus haute résolution révèle également l'enregistrement de séquences liées à des cycles climatiques beaucoup plus courts durant le dernier cycle glaciaire (~130 000 ans). L'association des événements de Heinrich et de Dansgaard-Oeschger dans les cycles génériques de Bond présente une expression stratigraphique distincte, sous la forme de paraséquences régressives. Enfin, la modélisation de l'agencement des structures sédimentaires associées à la remontée du niveau marin lors de la dernière déglaciation (~20 000 ans) souligne le rôle des événements climatiques extrêmes dans la formation du message sédimentaire. Cette étude présente enfin une confirmation semi-quantitative et bien contrainte dans le temps, du rôle fondamental des variations du niveau marin et des flux sédimentaires dans l'organisation des séquences de dépôt, y compris à l'échelle des événements climatiques rapides.