Lake-Level fluctuations at Le Locle, Swiss Jura, from the Younger Dryas to the Mid-Holocene: A high-resolution record of climate oscillations during the final deglaciation Variations de niveau lacustre au Locle, Jura suisse, du Dryas récent au milieu de l'Holocène : un enregistrement à haute résolution des oscillations du climat pendant la fin de la déglaciation. Schwankungen des Seewasserspiegels bei Le Locle, Schweizer Jura, vom jüngeren Dryas bis zum mittleren Holozän: eine Aufzeichnung der Klima-Schwankungen während der letzten Enteisung mittels hoher Auflösung.

Abstract

On the basis of a high-resolution (10 cm / 110 years) lacustrine sequence from Le Locle, Swiss Jura, a fine-scale pattern of palaeohydrological changes is reconstructed for the late Younger Dryas (YD) and the early to mid-Holocene period. The late YD is characterized by a general trend of a fall in lake level and a large climatic instability. The early to mid-Holocene period shows a quasi-cyclic pattern of lake-level fluctuations. Large drops in lake level occurred at ca. 11 600-10 200 cal. BP and ca. 8 900-7 700 cal. BP. Each was interrupted by a short-term rise in lake-level and followed by a longer phase of high lake level respectively at ca. 10 200-8 900 cal. BP and ca. 7 700-6 600 cal. BP. The high lake-level periods at le Locle appear to be in phase with cold spells reconstructed in central Europe, in eastern North America and in the Greenland ice-sheet, or with cooling events and salinity anomalies recorded in the North Atlantic zone. They also coincide with rising residual Δ¹⁴C values. These data and the Lateglacial oxygen-isotope GISP2 record suggest three successive quasi-cycles of climatic and environmental changes showing strong similarities in their internal structure. These cycles suggest that large-scale climate oscillations developing from the Bølling warming to the mid-Holocene could have been associated with changes in ocean ventilation probably induced by three deglaciation steps. Finally, as a working hypothesis, a re-exami- nation of the YD event is proposed from a Holocene point of view.

Résumé

Grâce à la haute résolution (10 cm / 110 ans) de la séquence lacustre du Locle, dans le Jura suisse, il est possible d'établir une courbe détaillée des changements paléohydrologiques couvrant la dernière partie du Dryas récent et la première moitié de l'Holocène. La fin du Dryas récent est caractérisée par une ten- dance générale à la baisse du plan d'eau qui s'affirme au travers d'une grande instabilité. La première moitié de l'Holocène montre des fluctuations quasi-cycliques du niveau du lac. Deux baisses importantes surviennent vers 11 600- 10 200 étal. BP et 8 900-7 700 étal. BP. Chacune de ces périodes de déficit hydrique est interrompue par un court épisode de hausse et suivie par une phase prolongée de haut niveau qui se développe vers 10 200-8 900 étal. BP et 7 700- 6 600 étal. BP. Les périodes de haut niveau lacustre reconnues au Locle se révèlent correspondre avec des épisodes de refroidissement identifiés en Europe centrale et à l'est de l'Amérique du Nord ou encore avec des refroidissements et des changements de salinité dans la zone de l'Atlantique Nord. Elles coïncident aussi avec des maxima de Δ¹⁴C résiduel. Ces données et la courbe GISP2 des variations de 18O établie pour le Tardiglaciaire conduisent à identifier trois cycles successifs de changements climatiques et environnementaux dont la structure interne montre de fortes similitudes. Ces trois cycles indiquent que du réchauffement du Bølling au milieu de l'Holocène, des oscillations du climat à large échelle pourraient avoir été associées à des changements dans la circulation thermohaline vraisemblablement induits euxmêmes par trois étapes dans la déglaciation. Finalement, une nouvelle mise en perspective du Dryas récent est tentée à partir des données holocènes présentées ici.

Zusammenfassung

Mit Hilfe von hoher Auflösung (10 cm/110 Jahre) einer See-Sequenz von Le Locle, Schweizer Jura, wurde eine detail- lierte Kurve der paläohydrologischen Veränderungen für die Zeit des späten jüngeren Dryas (YD) und des frühen bis mittleren Holozän rekonstruiert. Das späte YD zeichnet sich durch eine allgemeine Tendenz zur Senkung des Seespie- gels und eine breite klimatische Instabilität aus. Die Zeit vom frühen bis mittleren Holozän weist ein quasi zyklisches Muster von Schwankungen des Seewasserspiegels auf. Zwei bedeutende Senkungen des Seewasserspiegels fanden um etwa 11 600 - 10 200 cal. v.u.Z. und etwa 8 900 - 7 700 cal. v.u.Z. statt. Jede wurde durch eine kurze Episode der Anhebung des Seespiegels unterbrochen, auf welche eine längere Phase mit hohem Seespiegel folgte und zwar um etwa 10 200 - 8 900 cal. v.u.Z. und etwa 7 700 - 6 600 cal. v.u.Z. Die Phasen mit hohem Seespiegel bei Le Locle scheinen phasengleich mit in Zentral- europa, im Osten Nordamerikas und in der Grönlandeisdecke festgestellten Abkühlungen zu sein oder auch mit Abkühlungen und Wechseln im Salzgehalt in der nordatlantischen Zone. Sie decken sich auch mit steigenden Δ¹⁴C-Verwitterungswerten. Diese Daten und der spätglaziale Sauerstoff-Isotopen GISP2-Beleg lassen drei aufeinanderfolgende zyklusartige Wechsel in Klima und Umwelt erkennen, deren Binnenstrukturen starke Ähnlichkeiten aufweisen. Diese Zyklen lassen vermuten, dass Klimaschwankungen auf breiter Basis, die sich von der Bølling-Erwärmung bis zum mittleren Holozän entwickelt haben, mit Veränderungen in der Ozean-Ventilation verbunden gewesen sein könnten, welche letztere womöglich durch drei Etappen in der Enteisung herbeigeführt worden sind. Schließlich wird als Arbeitshypothese vorgeschlagen vom Holozänstandpunkt aus das YD-Ereignis neu zu untersuchen.