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Holocene coastal changes along the Gironde estuary (SW France): new insights from the North Médoc peninsula beach/dune system

Changements côtiers holocènes le long de l’estuaire de la Gironde : nouvelles données à partir du système plage/dune de la péninsule du nord‑Médoc
Pierre Stéphan, Florence Verdin, Gilles Arnaud‑Fassetta, Frédéric Bertrand, Frédérique Eynaud, Ane García‑Artola, Mathieu Bosq, Camille Culioli, Serge Suanez, Clément Coutelier, Pascal Bertran et Stéphane Costa
p. 47-75

Résumés

Le long du littoral de Soulac, à l’embouchure de la Gironde, l’érosion marine provoquée par les récentes tempêtes hivernales a mis au jour un ensemble de dépôts sédimentaires à caractère estuarien et dunaire contenant de nombreux vestiges archéologiques. Des relevés topographiques réalisés au DGPS et TLS durant les printemps 2014 et 2015 ont été effectués le long des 2 km de la plage de l’Amélie dans le but de reconstituer la stratigraphie de ces dépôts. Des analyses sédimentologiques (granulométrie, micro-faune) ont été réalisées afin de caractériser les unités lithologiques et reconstituer le cadre paléoenvironnemental. L’étude du mobilier archéologique et plusieurs datations par le radiocarbone ont permis de proposer un cadre chronologique cohérent pour cette séquence sédimentaire. Dix principaux lithofaciès ont été distingués depuis le bas de plage jusqu’au sommet de la dune. La base de la séquence se compose de formations pléistocènes datée du MIS 9 au MIS 2 (Bosq et al., 2019), lesquelles montrent une topographie déprimée dans la partie centrale de la plage de l’Amélie. Le colmatage sédimentaire de cette dépression débute vers 5000 BC par le dépôt d’un sable grossier marin suggérant la présence d’une passe tidale. De part et d’autre de ce vaste chenal de marée, des vestiges archéologiques datant du Néolithique ancien jusqu’à l’âge du Bronze témoignent d’une occupation humaine du secteur. De 5000 à 3500 a cal. BP environ, un dépôt caractéristique des vasières intertidales indique la transformation du milieu en marais estuarien protégé par un cordon dunaire. Entre 3500 et 3000 a cal. BP, ce cordon enregistre une phase d’érosion qui se solde par l’ouverture du marais sur la mer. De 2800 à 1650 a cal. BP, une seconde phase de sédimentation estuarienne est reconnue, signalant le retour à des conditions d’abri. Cette période se caractérise par une forte occupation humaine et la présence de nombreux vestiges archéologiques de l’âge du Fer et de l’Antiquité associés à l’exploitation d’un environnement intertidal à saumâtre. De 1650 à 1250 a cal. BP, le marais est progressivement colmaté par les dépôts dunaires qui progradent en direction du nord. Après 1250 a cal. BP, le marais est entièrement recouvert par les sables éoliens. Ces résultats sont cohérents avec les données publiées antérieurement et permettent de détailler localement la séquence des changements paléogéographiques de la péninsule du nord-médoc. En appliquant la méthode des « sea-level index points » (Hijma et al., 2015), l’analyse des niveaux datés par le radiocarbone apporte également de nouvelles données sur la remontée du niveau marin relatif dans cette partie du littoral atlantique français. Enfin, les phases d’activité et de stabilité des dunes reconnues le long de la plage de l’Amélie montre un déphasage par rapport aux évolutions dunaires du reste de la côte aquitaine et suggère une dynamique sédimentaire influencée par la migration vers la côte des bancs de sables intertidaux et subtidaux distribués à l’embouchure de la Gironde.

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Extrait du texte

Ce document sera publié en ligne en texte intégral en mars 2021.

Plan

1 - Introduction
2 - Study area
2.1 - The Gironde estuary mouth
2.2 - L’Amélie beach
2.3 - Coastal archaeological remains of human settlements
3 - Materials and methods
3.1 - Topography
3.1.1 - DGPS Surveys
3.1.2 - Terrestrial Laser Scanning (TLS) methodology
3.2 - Sediment analysis
3.3 - Radiocarbon dating
3.4 - Sea-level index points production
4 - Results
4.1 - Cartography and stratigraphy of intertidal sediment deposits
4.1.1 - Unit 1: Pleistocene deposits
4.1.2 - Unit 2: Early Neolithic tidal inlet (7410–7180 cal. a BP)
4.1.3 - Unit 3: first generation of intertidal estuarine deposits (late Neolithic to the early Iron Age)
4.1.3.1 - Unit 3a
4.1.3.2 - Unit 3b
4.1.3.3 - Unit 3c
4.1.3.4 - Unit 3d
4.1.4 - Unit 4: Second generation of estuarine mudflats (ca. 2700 to ca. 1250 cal. a BP)
4.1.5 - Unit 5: Salt marshes (ca. 2500 to ca. 1070 cala BP)
4.2 - The dune stratigraphy of l’Amélie beach
4.2.1 - Unit 6: A dune slack environment (ca. 6180-5480 cal. a BP to ca. 1890-1370 cal. a BP)
4.2.2 - Unit 7: Initial phase of dune invasion (1370-1890 cal. a BP to 1100‑1340 cal. a BP)
4.2.3 - Unit 8: Massive phase of dune invasion (1100-1340 to 800-1180 cal. a BP)
4.2.4 - Unit 9: Dune invasion in a context of enhanced wind-forced aeolian activity (post-800-1180 cal. a BP)
4.2.5 - Unit 10: Modern aeolian sand dune
5 - Discussion
5.1 - New sedimentological and archaeological records of the Holocene RSL rise
5.2 - Palaeogeographic changes of the Gironde mouth
5.3 - Periods of dune stability and aeolian sand drift episodes
6 - Conclusions

Aperçu du texte

1 - Introduction

During the Holocene period, most estuaries in the world recorded significant environmental and palaeogeographical changes in response to (1) transgression (induced by post-glacial sea-level rise) of irregular-shaped Pleistocene fluvial-incised valleys that controlled accommodation space, (2) changes in regional and global climate and human activities that affected sediment supply to the estuaries and, (3) tectonics (e.g. Fletcher et al., 1990 ; Zaitlin et al., 1994 ; Ruiz et al., 2004 ; Boyd et al., 2006 ; Anderson et al., 2008 ; Chaumillon et al., 2010 ; Schneider et al., 2010 ; Durand et al., 2016 ; Clement et al., 2017). Studies of the Holocene sedimentary fill of estuaries show that the nature and organization of facies within incised-valley estuaries was controlled by the interplay between marine processes (waves and tides), which generally decrease in intensity up-estuary, and fluvial processes, which decrease in strength down-estuary (Dalrymple et al., 1992).

L...

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Pour citer cet article

Référence papier

Pierre Stéphan, Florence Verdin, Gilles Arnaud‑Fassetta, Frédéric Bertrand, Frédérique Eynaud, Ane García‑Artola, Mathieu Bosq, Camille Culioli, Serge Suanez, Clément Coutelier, Pascal Bertran et Stéphane Costa, « Holocene coastal changes along the Gironde estuary (SW France): new insights from the North Médoc peninsula beach/dune system », Quaternaire, vol. 30/1 | 2019, 47-75.

Référence électronique

Pierre Stéphan, Florence Verdin, Gilles Arnaud‑Fassetta, Frédéric Bertrand, Frédérique Eynaud, Ane García‑Artola, Mathieu Bosq, Camille Culioli, Serge Suanez, Clément Coutelier, Pascal Bertran et Stéphane Costa, « Holocene coastal changes along the Gironde estuary (SW France): new insights from the North Médoc peninsula beach/dune system », Quaternaire [En ligne], vol. 30/1 | 2019, mis en ligne le 01 mars 2021, consulté le 21 août 2019. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/11172 ; DOI : 10.4000/quaternaire.11172

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Auteurs

Pierre Stéphan

 Laboratoire LETG (UMR 6554 CNRS), Université de Bretagne occidentale, Institut Universitaire Européen de la Mer, Place Nicolas Copernic, FR‑29280 PLOUZANÉ. Email: pierre.stephan@univ‑brest.fr ;

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Florence Verdin

 Laboratoire AUSONIUS (UMR 5607 CNRS), Université Bordeaux Montaigne, Maison de l'archéologie, 8, esplanade des Antilles, FR-33607 PESSAC. Email: florence.verdin@u‑bordeaux‑montaigne.fr

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Gilles Arnaud‑Fassetta

 Laboratoire PRODIG (UMR 8586 CNRS), Université Paris-Sorbonne, Institut de Géographie, 191 rue Saint-Jacques, FR-75005 PARIS. Email: gilles.arnaud-fassetta@univ-paris-diderot.fr;

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Frédéric Bertrand

 Laboratoire PRODIG (UMR 8586 CNRS), Université Paris-Sorbonne, Institut de Géographie, 191 rue Saint-Jacques, FR-75005 PARIS. Email: Frederic.Bertrand@paris-sorbonne.fr

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Frédérique Eynaud

 Laboratoire EPOC (UMR 5805 CNRS), Université de Bordeaux, Allée Geoffroy Saint Hilaire, CS 50023, 33615 FR-PESSAC, France. Email: frederique.eynaud@u-bordeaux.fr

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Ane García‑Artola

Departamento de Estratigrafía y Paleontología, Universidad del País Vasco UPV/EHU, ESP-BILBAO. Email: ane.garcia@ehu.eus

Mathieu Bosq

 Laboratoire PACEA (UMR 5199 CNRS), Université de Bordeaux, Allée Geoffroy Saint Hilaire, CS 50023, 33615 FR-PESSAC. Email: mathieu.bosq@gmail.com

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Camille Culioli

 Laboratoire PRODIG (UMR 8586 CNRS), Université Paris-Sorbonne, Institut de Géographie, 191 rue Saint-Jacques, FR-75005 PARIS. Email : culioli.camille2@gmail.com

Serge Suanez

Laboratoire LETG (UMR 6554 CNRS), Université de Bretagne occidentale, Institut Universitaire Européen de la Mer, Place Nicolas Copernic, FR-29280 PLOUZANÉ. Email : serge.suanez@univ‑brest.fr

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Clément Coutelier

 Laboratoire AUSONIUS (UMR 5607 CNRS), Université Bordeaux Montaigne, Maison de l'archéologie, 8, esplanade des Antilles, FR-33607 PESSAC. Email: clement.coutelier@u‑bordeaux‑montaigne.fr

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Pascal Bertran

Laboratoire PACEA (UMR 5199 CNRS), Université de Bordeaux, Allée Geoffroy Saint Hilaire, CS 50023, 33615 FR-PESSAC. Email: pascal.bertran@inrap.fr; INRAP, 140 avenue du Maréchal Leclerc, FR-33130 BÈGLES

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Stéphane Costa

Laboratoire LETG (UMR 6554 CNRS), Université de Bretagne occidentale, Institut Universitaire Européen de la Mer, Place Nicolas Copernic, FR-29280 PLOUZANÉ. Email: stephane.costa@unicaen.fr

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