Search

International audience; Providing a dense network of Holocene relative sea-level (RSL) records still faces some challenges, such as the paucity of microfossil assemblages within some Holocene sedimentary sequences. Recently, the isotopic (δ13C) and elemental geochemistry [total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN) and C/N ratios] of saltmarsh sediments has showed potential for RSL reconstruction. This study presents the results of new δ13C, TOC and TN measurements obtained on surface sediments of two marshes of the Brittany region (France). Overall, the distribution of δ13C, TOC, TN and C/N values shows clear dependencies with elevation. Sediments from above and below the high tide level show contrasting TN contents. Clustering analyses identified three elevation-dependent groups, characterized by specific values of δ13C, TOC and TN. The use of this geochemical reference for RSL reconstruction is tested on a core retrieved from one of the marshes. The sea-level index points obtained plot in good accordance with the microfauna-based RSL positions previously obtained in the region. Some diagenetic losses in TN are observed between modern and Holocene sediments. This does not appear to be harmful to the accuracy of the RSL reconstructions but suggests that C/N ratios may be unreliable palaeoenvironmental proxies in this specific context.

National audience; La très longue série de tempêtes de l’hiver 2013-2014, en couplage avec des forts coefficients de marée, ont fait apparaître sur les estrans ouest européens des troncs d’arbres, souvent en position de vie ou des tourbes. L’âge de ces tourbes, souvent attribuée au Subboréal (5000 ans BP) est souvent diachronique, depuis des âges de 8000 ans au large sur la plateforme jusqu’à des tourbes du Moyen Age, en base de cordon littoral. Ces tourbes se sont formées dans des vallées ou dans des marais d’arrièrede cordon littoraux en accompagnement de la remontée du niveau marin àl’Holocène. Elles ont pu être enfouies par des sédiments marins lors de la rupture de cordons littoraux par les tempêtes. Leur dégagement par l’érosion littorale, lors de périodes de fortes tempêtes, a alimenté le mythe de la ville d’Ys ou d’autres inondations catastrophiques. Cet article analyse la signification de ces tourbes en termes d’évolution du niveau marin, de paléoenvironnement et des conditions de leur réapparition.

Since the Last Glacial Maximum, the different regions of the world underwent specific relative sea-level evolutions, principally under the joint influences of the worldwide “eustatic” sea-level rise and regional isostatic dynamics. The latter, still going on today, appear to play a major role in the contemporaneous sea-level rise. Despite of the several studies made on the subject in the UK within the last decades, only little knowledge appears available on the relative sea-level evolution and on the isostatic dynamics at the scale of the Western Europe Atlantic façade, and particularly on the French Atlantic coasts. Due to its geographical position, the Finistère region stands out as a potentially ideal region for providing new material on the subject.This PhD work aimed to produce a new and reliable Holocene relative sea-level curve for the Finistère region. At first, sedimentary sequences were retrieved from several sites located all around the Finistère peninsula. In order to reconstruct RSL from these sequences, an innovative multi-proxy method was developed, conjointly using geochemical and microstratigraphic indicators. Our results bear out that, in the Finistère region, the Holocene RSL followed a continuous rise at progressively decreasing rates during the last 8000 yrs B.P. This evolution led to massive disruptions in the organization and functioning of the coastal sedimentary systems which are discussed. In particular, new hypotheses are proposed to explain the pluri-metric drop in RSL that was formerly invoked ca. 3000 B.P. The results we obtained were then compared to the RSL data available in the south-western UK or the south of the Bay of Biscay, along with glacio-isostatic adjustment geophysical models. These comparisons provide new enlightments on both the amplitude and the chronology of isostatic dynamics at the scale of the north-western Europe during the Holocene., Depuis la fin de la dernière période glaciaire, chaque région du globe a connu une évolution du niveau marin relatif - ou niveau marin « ressenti » - qui lui est propre, principalement conditionnée par la conjonction de la remontée globale « eustatique » du niveau marin et des dynamiques isostatiques, responsables des mouvements verticaux de la surface terrestre. Ces derniers, encore en cours aujourd’hui, jouent un rôle majeur dans l’augmentation actuelle du niveau marin. Malgré d’importants travaux menés au Royaume-Uni au cours des dernières décennies, la connaissance de l’évolution du niveau marin relatif holocène et des dynamiques isostatiques sur la façade Atlantique ouest-européenne demeure largement imparfaite, notamment en ce qui concerne les côtes françaises. De par sa position géographique, le Finistère se pose comme un jalon idéal afin de renforcer les connaissances dans ce domaine. A ce titre, cette thèse a eu pour principaux objectifs d’obtenir une courbe fiable de remontée du niveau marin relatif holocène pour le Finistère et d’évaluer l’apport de nouvelles connaissances à ce sujet pour la compréhension des dynamiques isostatiques régionales. Dans un premier temps, un important travail de terrain a été réalisé sur différents sites répartis tout autour de la péninsule Finistérienne. Une nouvelle méthode multi-proxies, développée à partir de l’utilisation novatrice d’indicateurs géochimiques et microstratigraphiques, a permis de reconstituer l’évolution du niveau marin au cours des 8000 dernières années à partir des séquences sédimentaires prélevées. Nos résultats démontrent que le Finistère a connu une remontée continue du niveau marin relatif à des rythmes décroissants durant l’Holocène. Cette évolution a provoqué de profonds bouleversements dans l’organisation et le fonctionnement des systèmes sédimentaires côtiers dont les implications sont discutées. En particulier, de nouvelles hypothèses sont proposées quant à l’origine de la baisse pluri-métrique du niveau marin jusqu’alors invoquée autour de 3000 B.P. Dans un second temps, nos résultats ont été confrontés aux reconstitutions du niveau marin obtenues dans le sud-ouest de l’Angleterre ou dans le sud du golfe de Gascogne, ainsi qu’aux résultats produits par des modèles géophysiques de réajustement isostatique. Ces comparaisons ouvrent de nouvelles perspectives quant à la compréhension de l’amplitude et de la chronologie des dynamiques isostatiques holocène à l’échelle du nord-ouest de l’Europe.

International audience; This study aims to produce a relative sea-level database for the English Channel and Atlantic coasts of France. Data collected from 54 research papers were reassessed by using SLIP methodology in order to propose a reliable reconstruction of Holocene relative sea-level rise. From 451 radiocarbon-dated sediment records, 264 index points were produced covering the last 11,000 years. The database is subdivided into nine regions along the coast. The post-glacial relative sea-level rise shows: (i) a decreasing of the rates of change over the time especially from 7-6,000 cal. yr BP; (ii) the linear rates of relative sea-level rise did not exceed 1 mm/yr from 7-6,000 cal. yr BP to present; (iii) the relative sea-level has never risen above present (0 m); (iv) no significant sea-level oscillations during the Holocene. Despite the high number of sea-level records available, the number of reliable data is still low and limits the quantification of isostatic trends. Nevertheless, the database should prove to be a valuable resource to researchers working on coasts of mesotidal to macrotidal environments of France and Atlantic Europe.; Cette étude vise à produire une base de données sur les anciennes positions du niveau marin relatif le long de la façade Manche-Atlantique française. En s'appuyant sur la méthode des « sea-level index points » (SLIPs), les données recueillies dans une cinquantaine de publications portant essentiellement sur l'étude des séquences sédimentaires côtières ont été inventoriées et analysées afin d'en extraire une information utile à la reconstitution des anciens niveaux marins relatifs. Les données issues de l'archéologie côtière et des travaux de géologie sous-marine n'ont pas été considérées dans le cadre de ce travail, mais sont destinées à venir enrichir cette base de données à l'avenir. Sur un total de 451 enregistrements, 264 SLIPs ont été produits et couvrent les 11 000 dernières années. La base de données a été subdivisée en neuf secteurs côtiers le long des côtes. Quel que soit la région côtière considérée, la remontée post-glaciaire du niveau de la mer présente les caractères suivants : (i) des vitesses d'élévation décroissantes avec un ralentissement notable vers 7-6 000 ans cal. BP ; (ii) une hausse inférieure ou égale à 1 mm.a -1 au cours des 7-6 000 dernières années ; (iii) l'absence d'une phase de haut niveau marin supérieur à l'actuel ; (iv) l'absence d'oscillations significatives faisant alterner phases transgressives et régressives au cours de l'Holocène. Malgré la richesse apparente de l'information disponible, le nombre de données de terrain permettant une reconstitution fiable de la transgression marine holocène reste faible et ne permet pas de quantifier les ajustements glacio-hydro-isostatiques. Néanmoins, cette base de données devrait s'avérer une ressource précieuse pour les chercheurs travaillant dans des environnements côtiers méso à macro-tidaux de France métropolitaine et d'Europe atlantique.

International audience; With respect to others European oceanic facades, the Holocene relative sea-level (RSL) changes along the French Atlantic coasts have received relatively little attention. Even if it received some attention for geophysical modelling (Van de Plassche, 1991; Lambeck, 1997; Leorri et al., 2012), only two field-based studies really dealt with this subject in Western Brittany, agreeing on an oscillatory RSL pattern with a conspicuous pluri-metre negative variation occurring around 3000 BP (Morzadec-Kerfourn, 1974; Stephan, 2011). This paper is the first step on the way to update Western Brittany Holocene RSL data. It presents a new long-term Holocene RSL reconstruction based on basal peat deposits, compaction-free deposits that have been accumulated on top of the Pleistocene formations during the early-Holocene stages of the post-glacial transgression. Data used for the sea-level reconstruction are both new data and previously published datasets we have reassessed. New cores, extracted along the Finistère peninsula in the framework of a coastal risk assessment research program, allowed us to collect new stratigraphic data. Dates initially published on basal peat deposits in previous studies (Morzadec-Kerfourn, 1974) were re-assessed through the same process to allow their incorporation in a combined dataset. In the absence of microfossils in most of our deposits, an alternate approach was used to determine the salinity regime of the basal peat deposit environments through the use of stable carbon isotope ratios and the observation of macro-botanical remains: brackish peat deposits were used as sea-level index points, while freshwater ones provided only high-limiting constraints. Eight new radiocarbon datings were obtained. A total of six new sea-level index-points and six new limiting points allowed us to derivate the long-term (millennial) changes in RSL in Western Brittany. A comparison of these data with some foraminifera-based regional RSL data shows that both data sets closely match. Altogether, the combined data show the RSL bending ca. 7000 and 3000 cal. BP, indicating progressively decreasing rising rates. Further work is needed to fill the centennial to pluri-centennial gaps that remain to ascertain potential periods of stability or strong decrease in the rising rates of the RSL ca. 6200 ± 500 and 3000 ± 500 BP.; En comparaison des autres façades océaniques européennes ayant déjà fait l’objet de nombreux travaux sur le niveau marin relatif holocène, les côtes atlantiques françaises demeurent quelques peu ignorées. Malgré quelques travaux de modélisation géophysique ayant intégré (entre autres) l’ouest de la Bretagne (Van de Plassche, 1991 ; Lambeck, 1997 ; Leorri et al., 2012), seules deux études, se basant sur des données de terrain, se sont véritablement intéressées au sujet (Morzadec-Kerfourn, 1974 ; Stephan, 2011). Celles-ci s’accordent sur un niveau marin relatif connaissant des oscillations au cours de l’Holocène, la plus importante devant se situer autour de 3000 BP. Cet article présente la première étape d’un travail de remise à jour des données disponibles sur le niveau marin relatif holocène dans l’ouest de la Bretagne. Les tourbes de base sont des dépôts considérés comme incompressibles (car formés soit au-dessus des formations limono-graveleuses pléistocènes ou directement sur le substrat géologique) qui représentent les premières phases de la transgression postglaciaire. Leur utilisation nous a permis de reconstituer l’évolution à long-terme du niveau marin relatif dans la région. Les données mobilisées pour ce travail proviennent à la fois de nouvelles datations et de la recalibration de données précédemment publiées. Les nouvelles dates ont été obtenues à partir de carottages réalisés sur plusieurs sites autour de la pointe finistérienne, dans le cadre de l’ANR COCORISCO (Historique de la tempétuosité holocène pour l’étude des risques côtiers). En l’absence d’indicateurs micro-faunistiques dans la plupart des dépôts prélevés, les conditions de salinité du milieu de sédimentation originel ont été déterminées par l’utilisation de mesures des isotopes stables du carbone (δ13C) et par la détermination des macro-restes végétaux. Les tourbes de base, considérées comme s’étant formées en milieu saumâtre, ont été utilisées comme « points-index » du niveau marin tandis que celles relevant d’un milieu d’eau douce ont été utilisées comme points limitants. Huit nouvelles datations radiocarbone ont été obtenues. Un total de six nouveaux points-index et six points limitants a permis de reconstituer les évolutions à long-terme du niveau marin relatif dans l’ouest de la Bretagne. Les résultats ont été comparés avec une reconstitution des variations du niveau marin dans la région effectuée à partir de l’étude des foraminifères. L’ensemble montre une très bonne cohérence et indique que le niveau marin relatif a connu des ralentissements de son rythme de remontée autour de 7000 et 3000 cal. BP. Des travaux supplémentaires demeurent néanmoins nécessaires dans la mesure où des doutes persistent dans les périodes autour de 6200 ± 500 et 3000 ± 500 cal. BP.

International audience; This study presents new Relative Sea Level (RSL) data that were obtained in the Finistère region (Western tip of Brittany, France) and the implications those data have for the understanding of the isostatic dynamics across north-western Europe, and more specifically along the Atlantic and Channel coasts. New stratigraphic sequences were obtained and analyzed to derive 24 new Sea-level Index Points, in which 6 are basal. These new data considerably increase the knowledge we have of the RSL evolution along the coasts of Western Brittany since the last 8 kyr B.P. From this new dataset, RSL was estimated to rise continuously over the last 8 kyr with a major inflection at ca. 6 kyr cal. BP. Our results show large vertical discrepancies between the RSL records of Brittany and South-Western UK, with the latter plotting several meters below the new data. From this comparison we suggest that the two regions underwent a very different pattern and/or amplitude of subsidence during the last 8 kyr which has implications for the spatial and temporal pattern of the peripheral bulge of the European ice sheets. We compared our data against predictions from Glacio-Isostatic Adjustment models (GIA models). There are large misfits between RSL observations and the predictions of the global (ICE-5G (VM2a) – Peltier, 2004, GLAC1-b – Tarasov and Peltier, 2002; Tarasov et al., 2012, Briggs et al., 2014) and regional UK models (“BIIS” – Bradley et al., 2009; Bradley et al., 2011; “Kuchar”- Kuchar et al., 2012), which can't be resolved through significant changes to the deglaciation history and size of the British–Irish Ice sheet. Paleo-tidal modelling corrections indicate regional changes in the tidal ranges played a negligible role in the data-model misfits. Hence, we propose that the misfits are due to some combination of: (i) unaccounted mass-loss of far-field ice-sheets (Antarctic ice-Sheet or Laurentide Ice-Sheet), (ii) unresolved differences in the deglaciation history and size of the Fennoscandian Ice sheet or, more likely, (iii) significant lateral variations in the Earth's structure across the English Channel.