Géographie physique et Quaternaire
Volume 58, numéro 1, 2004
Sommaire (15 articles)
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The 2005 W.A. Johnston Medallist
Marianne S.V. Douglas, Glen MacDonald, William Last, Ian Walker, John England et John P. Smol
p. 3–6
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Le prix annuel de l’Association québécoise pour l’étude du Quaternaire 2005
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Geomorphic Controls on Landslide Activity in Champlain Sea Clays along Green’s Creek, Eastern Ontario, Canada
Chris H. Hugenholtz et Denis Lacelle
p. 9–23
RésuméEN :
Landslides in Champlain Sea clays have played an important role in shaping Eastern Ontario’s landscape. Despite extensive research, there is a limited understanding of the relations between landslide activity, climatic controls, and the geomorphic evolution of river valleys in Champlain Sea clay deposits. With these issues in mind, a study was undertaken to determine the controls on the spatio-temporal distribution of contemporary landslide activity in valley slopes composed of Champlain Sea clay. The study area was the Green’s Creek valley located in the east end of Ottawa, Ontario. Observations and measurements indicate that landslide activity is closely related to valley development. An inventory of landslide activity from 73 years of aerial photographs revealed that landslides occurred preferentially in slopes located on the outside of meander bends, and that they often recurred in the same slope after a period of ripening. The largest and highest density of landslides occurred along a major tributary valley where geomorphic features such as knickpoints, V-shaped valley profiles and bedrock depth-to-slope height ratios reflect an unstable phase of valley development. A small number of landslides incurred successive failures along the slopes of the backscarp for several years-to-decades after the initial failure. Correlation analysis showed that the temporal distribution of landslide activity has fluctuated in response to decadal-scale changes in the amount of precipitation.
FR :
Les glissements de terrain qui se sont produits dans les vallées creusées dans les argiles de la Mer de Champlain ont joué un rôle déterminant dans la formation du paysage de l’est de l’Ontario. Malgré de nombreuses recherches, les relations entre les glissements de terrain, le climat et le creusement des vallées fluviales de la région demeurent peu connues. La présente étude a pour but d’identifier les mécanismes qui régissent la distribution spatio-temporelle des glissements de terrain contemporains dans les vallées de la région d’Ottawa, en Ontario, et plus particulièrement dans la vallée de Green’s Creek. Des observations et des mesures de terrain ont permis de démontrer que les occurrences de glissements de terrain étaient fortement tributaires des phases de développement de la vallée. Un inventaire des glissements de terrain réalisé à l’aide de photographies aériennes couvrant une période de 73 ans démontre que ceux-ci se produisent sur la berge externe des méandres et qu’ils ont tendance à se répéter aux mêmes endroits. Les plus grandes densité et diversité de glissements ont été observées le long d’un ruisseau tributaire présentant de nombreuses ruptures de pente, un profil transversal en V et un rapport profondeur de la roche-mère/ hauteur de la pente indiquant que la vallée passe par une phase instable de son développement. Quelques glissements de nature régressive sont demeurés actifs plusieurs années après leur formation. Une analyse de corrélation entre la fréquence des glissements de terrain et la quantité des précipitations indique que la répartition temporelle des glissements est étroitement liée aux variations de précipitations à l’échelle de la décennie.
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Les obstacles à l’encaissement des vallées supérieures : l’exemple des bassins de la Petite Creuse et du Cher supérieur (nord du Massif central, France)
Jean-Pierre Larue
p. 25–44
RésuméFR :
L’analyse des profils longitudinaux des cours d’eau actuels et des terrasses dans les bassins du Cher supérieur et de la Petite Creuse, sur la bordure nord du Massif central, vise à déceler les anomalies témoignant de déformations tectoniques. Dans ces régions de socle hétérogène, les déformations tectoniques génèrent des dynamiques fluviales qui varient dans l’espace. Situés dans les bassins tertiaires subsidents de Gouzon, Lavaufranche et Cosne, les drains à pente anormalement faible présentent des profils longitudinaux à forte concavité. Au contraire, les cours d’eau à pente anormalement forte dessinent des profils moins concaves et coulent sur le socle de la Combraille, des Monts de la Marche et du horst de Hérisson–Forêt de Tronçais, dans des régions soulevées. Toujours façonnés dans des roches résistantes, les ruptures de pente reculent très lentement et bloquent le creusement des vallées à l’amont de leur localisation. Ainsi, les vallées supérieures qui traversent les bassins de Cosne, de Gouzon, de Lavaufranche et de Genouillac présentent-elles une forte concavité et un faible encaissement en raison de leur isolement des secteurs aval par des ruptures de pente d’origine tectonique et lithologique.
EN :
The analysis of longitudinal profiles of river channels and terraces in the upper Cher and Petite Creuse basins (northern Massif Central) aims at detecting anomalies caused by lithology and tectonic distortions. In these regions characterized by heterogeneous basements, tectonics cause fluvial dynamics that vary in space. Rivers with abnormally gentle slopes have highly concave longitudinal profiles and are located in the subsident Cenozoic basins of Gouzon, Lavaufranche and Cosne. On the contrary, steepest-sloped rivers have less concave profiles and flow on the uplifted basement of Combraille, Monts de la Marche and Hérisson–Forêt de Tronçais horst. Knickpoints which are always located in hard rocks, retreat slowly and stop river incision upstream. So, upper valleys that cross basins draw profiles with high concavity and slight incision because of their partition from downstream reaches by tectonical and lithological knickpoints.
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Bilan des connaissances de la dynamique de l’érosion des côtes du Québec maritime laurentien
Pascal Bernatchez et Jean-Marie M. Dubois
p. 45–71
RésuméFR :
Un bilan des connaissances de la dynamique de l’érosion côtière dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent montre que le recul du littoral dans les formations meubles est très important, variant généralement entre 0,5 et 2 m/an. Les données indiquent une accélération récente du phénomène, ce qui va dans le sens de la tendance mondiale appréhendée dans le contexte des changements climatiques. Il semble que les côtes à marais maritimes soient les plus sensibles, certains schorres supérieurs ayant déjà disparu au cours de la dernière décennie. Cela s’explique par le fait que, dans les régions froides, les marais maritimes sont affectés par un grand nombre de processus, dont le sapement par les vagues et les courants de marée, l’affouillement et l’arrachement par les glaces littorales, les processus cryogéniques, la dessiccation et les activités anthropiques et biologiques. Si l’action des vagues pendant les marées de vive eau et les tempêtes conditionne, dans une large mesure, le recul des falaises sableuses, les processus cryogéniques et hydrogéologiques sont les principaux responsables de la réactivation et de l’érosion des falaises à base argileuse et silteuse des complexes deltaïques. À l’échelle du Québec maritime, des études quantitatives saisonnières sont nécessaires pour bien comprendre la répartition spatio-temporelle des processus et surtout, les facteurs et les causes qui régissent l’érosion côtière dans les régions tempérées froides.
EN :
A review of coastal erosion dynamics in the St. Lawrence maritime Estuary and Gulf demonstrates that shoreline retreat in unconsolidated formations varies between 0.5 and 2.0 m/yr. The data indicate a recent acceleration of coastal erosion that corresponds with the anticipated global trend resulting from climatic change. Saltmarshes are the most sensitive to coastal erosion, with some upper marshes having already disappeared in the last decade. In cold regions saltmarshes are affected by numerous processes such as undercutting by waves and tidal currents, ice foot scouring, freeze-thaw processes, wetting and drying processes, biologic processes and anthropogenic activities. Wave action during spring tides or storm surges is an important factor causing shoreline retreat in sandy cliffs, whereas cryogenic and hydrogeological processes are mainly responsible for reactivation and erosion of silt and clay-based cliffs in deltaic environments. In maritime Québec, quantitative seasonal studies are needed to develop a better understanding of spatio-temporal process distribution and to better assess the causes that regulate coastal erosion in mid-latitude cold regions.
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Âge et taux moyen d’accrétion verticale des schorres du Saint-Laurent estuarien, en particulier ceux de Montmagny et de Sainte-Anne-de-Beaupré, Québec
Jean-Claude Dionne
p. 73–108
RésuméFR :
D’un point de vue géologique, les marais intertidaux (schorres supérieurs) constituent une formation sédimentaire originale. Ceux du Saint-Laurent estuarien sont constitués de trois faciès superposés généralement mis en place au-dessus d’un substrat limono-argileux (dépôt pélitique de la Mer de Goldthwait) taillé en surface d’érosion. Selon le secteur, le dépôt à la base du schorre supérieur possède les caractéristiques des slikkes vaseuses ou sableuses, ou bien des bas estrans sableux et graveleux. La deuxième unité (la plus importante en épaisseur), constituée de vase (limon sableux) et de débris de plantes en place, correspond à un faciès de schorre inférieur. Plus organique, la troisième unité, en surface, est caractéristique d’un faciès de schorre supérieur. Les schorres du Saint-Laurent estuarien sont des formations sédimentaires relativement récentes. Si le substrat limono-argileux date du début de l’Holocène (12,5-10 ka), la mise en place des trois unités constituant le schorre supérieur a eu lieu seulement au cours du dernier millénaire. Dans les deux principaux sites étudiés (Montmagny et Sainte-Anne-de-Beaupré), l’unité 1 a été mise en place entre 400 et 900 BP environ, l’unité 2, entre 130 et 400 BP, alors que l’unité 3, en général encore en accrétion verticale, a, pour l’essentiel, été édifiée au cours du dernier siècle. Bien que le taux moyen d’accrétion verticale à long terme varie d’un site à l’autre, il est à peu près partout légèrement inférieur à celui de la plupart des schorres dans le monde pour la même période. Dans 68,5 % des cas, il se situe entre 1 et 2 mm/an, dans 21 % des cas, entre 2 et 3 mm/an, et dans 10,5 % des cas, au-dessus de 3 mm/an. Menacés à la fois par l’érosion et les empiétements, les schorres du Saint-Laurent estuarien, en raison de leur faible superficie ainsi que de leur valeur écologique et économique, méritent d’être mieux connus, protégés et mis en valeur.
EN :
From a geological point of view, intertidal marshes (high marshes) are an original sedimentary formation. Those in the St. Lawrence estuary are made of three superposed facies generally overlying a silty-clayey substrate (a pelitic deposit of the postglacial Goldthwait Sea), cut into an erosion surface. Depending on the area, the basal deposit of high marshes has the characteristics of a mud tidal flat or a lower sandy and gravelly strand. The second unit (the most important in thickness), made of laminated mud (sandy silt) and remains of plants in growing position, is a low marsh facies deposit. More organic, the third unit, at the surface, is a high marsh facies deposit. The St. Lawrence intertidal marshes are relatively recent sedimentary deposits. Although the clay substrate is an early Holocene deposit (12.5-10 ka), the three units of the high marsh were emplaced only during the last millennium. In the two main marshes studied (Montmagny and Sainte-Anne-de-Beaupré), unit 1 was formed between 400 and 900 BP, unit 2, between 130 and 400 BP and unit 3, which is generally still in vertical accretion process, was mainly deposited during the last century. Even though the long term mean vertical accretion rate of the surface varies from place to place, it is almost everywhere slightly lower than in most intertidal marshes of the World for the same period. In 68,5% of sites, it is between 1 and 2 mm/yr, in 21%, between 2 and 3 mm/yr and in 10,5%, over 3 mm/yr. Threatened by both erosion and land recovery, the St. Lawrence estuary tidal marshes, because of the small surface area that they cover, and also of their ecological and economic value, need to be better studied and protected, as well as adequately enhanced.
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Postglacial Vegetation, Climate History and Land-Sea Interaction at Island Lake, Baie des Chaleurs, New Brunswick, as Documented by Palynological Analysis
Robert J. Mott, Hélène Jetté, Joël Guiot et André Cloutier
p. 109–122
RésuméEN :
This study demonstrates that lakes located near the coast, close to large bodies of water, can document sea-level fluctuations and the subtle sea-land interaction that governs coastal areas. At Island Lake, located close to the head of Baie des Chaleurs, northern New Brunswick, the postglacial marine transgression corresponds with a reversal from a cold and dry herb and shrub tundra environment to open pioneer forest that was warmer and wetter. Successive incursions of poplar/aspen and spruce were succeeded by boreal forest dominated by spruce, alder and birch. A forest dominated by alder and fir, indicators of wetter and even colder local conditions followed. Paleoclimatic reconstruction inferred from pollen stratigraphy indicates that an early warming period culminating ca. 9450 BP, was followed by a period when temperatures remained cool. At the same time, the annual precipitation rose sharply, suggesting increased availability of moisture in this area. This is interpreted as a cooling effect due to the proximity to a large body of water to the study site and is attributed to the marine transgression into Baie des Chaleurs following the discharge of glacial lakes Agassiz and Barlow-Ojibway into the Great Lakes and Goldthwait Sea and the isostatic adjustment of the landmass. The cooling effect was recorded by a vegetation change from ca. 9450 to 8100 BP. Within that period, from ca. 8500 to ca. 8400 BP, the vegetation did not record the effect of the proximity to the sea. This period is postulated to be a period of low water levels in the Baie. Recovery to the regional climate norm occurred after 8100 BP when the climate was warmer than today. Since then the climate gradually cooled.
FR :
Cette étude démontre que des lacs situés à proximité de vastes étendues d’eau peuvent fournir des informations sur les variations antérieures du niveau marin et les subtiles interactions terre-mer qui régissent les régions côtières. Au lac Island, à l’amont de la baie des Chaleurs, dans le nord du Nouveau-Brunswick, pendant que se produisait la transgression marine postglaciaire, la toundra froide et sèche à herbes et arbustes a été remplacée par une forêt pionnière plus chaude et plus humide. Après des incursions successives de peupliers/trembles et d’épinettes, une forêt boréale dominée par l’épinette, l’aulne et le bouleau s’est établie. Par la suite, une forêt où dominaient l’aulne et le sapin, indices de conditions locales plus humides et froides, s’est installée. Les reconstructions paléoclimatiques basées sur la stratigraphie pollinique mettent en lumière l’existence d’une période de réchauffement hâtive culminant vers 9450 BP, suivie d’une période pendant laquelle la température s’est refroidie. Parallèlement, les précipitations annuelles ont rapidement augmenté, ce qui suggère un accroissement de l’humidité régionale. Le refroidissement découlerait de la présence d’une vaste étendue d’eau à proximité du site d’étude ; celui-ci aurait été causé par une transgression marine dans la baie des Chaleurs survenue à la suite de la décharge des lacs Agassiz et Barlow-Ojibway dans les Grands Lacs et la mer de Goldthwait due au redressement isostatique du continent. Des changements dans la composition végétale reflètent ce refroidissement entre 9450 et 8100 BP, sauf vers 8500 à 8400 BP, période durant laquelle la baie présentait probablement un bas niveau d’eau. Un retour aux conditions climatiques régionales normales s’est produit après 8100 BP, époque à laquelle la température était plus chaude qu’aujourd’hui. Depuis cette période, le climat se refroidit graduellement.
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Holocene Climatic Change and Landscape Response at Cathedral Provincial Park, British Columbia, Canada
Markus L. Heinrichs, Martin G. Evans, Richard J. Hebda, Ian R. Walker, Samantha L. Palmer et Sandra M. Rosenberg
p. 123–139
RésuméEN :
Environmental sensitivity to temperature change was established by comparing pollen, plant macrofossils, macroscopic charcoal, and sediment yield data from Lake of the Woods, Cathedral Provincial Park in the Cascade Mountains of southern British Columbia, Canada, to an independent record of midge-inferred paleotemperature. Steppe vegetation with some spruce and fir occurred initially, developing into pine forests in the warm early Holocene. These forests burned often, preventing spruce and fir succession. Once established, the forests retained an Engelmann Spruce-Subalpine Fir character. After 8000 cal BP, in warm but wetter conditions, the forest contained less pine and fires burned less frequently. About 4000 cal BP, cooler temperatures resulted in closure of the Engelmann Spruce-Subalpine Fir forests and a further reduction in fire frequency. Sediment yield results suggest a stable environment throughout the Holocene, likely due to sediment trapping in two upstream lakes. Midge-inferred temperatures correspond closely with a consensus reconstruction of temperatures from southern British Columbia, however Cathedral Provincial Park terrestrial ecosystems were not as sensitive to past climate change when compared to other nearby Engelmann Spruce-Subalpine Fir sites.
FR :
La sensibilité de l’environnement de Lake of the Woods (montagnes Cascades, parc provincial Cathedral, sud de la Colombie-Britannique) face au changement de température de l’Holocène a été établie en mettant en parallèle les données locales de pollen, de macrofossiles de plantes, de charbon de bois macroscopique et d’apports sédimentaires à des données indépendantes provenant d’une banque de paléotempératures déduites à partir de l’étude de moucherons. La végétation de steppe comportant quelques épinettes et sapins qui s’est initialement établie a fait place à des forêts de pins, sous l’influence du climat plus chaud du début de l’Holocène. Ces forêts étaient soumises à de fréquents feux, qui ont entravé la succession des épinettes et des sapins. Une fois établies, celles-ci ont conservé les caractéristiques de la pessière d’Engelmann-sapinière subalpine. Après 8000 BP (années étalonnées), en raison de l’existence de conditions chaudes mais plus humides, la forêt comportait moins de pins et de sapins et les feux y étaient moins fréquents. Vers 4000 ans BP, des températures plus froides ont entraîné la disparition de la pessière d’Engelmann-sapinière subalpine et une réduction continue de la fréquence des feux de forêts. Les niveaux d’apports sédimentaires indiquent un environnement stable durant l’Holocène, découlant principalement du trappage des sédiments dans deux lacs situés en amont. Les températures déduites à partir de l’étude de moucherons concordent avec la reconstitution de températures établie à partir d’un consensus pour le sud de la Colombie-Britannique. Il s’avère que les écosystèmes terrestres du parc provincial Cathedral n’ont pas été aussi sensibles aux variations climatiques passées que d’autres pessières d’Engelmann-sapinières subalpines environnantes.
Notes
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The Rock and Boulder Gardens: a Rock Labyrinth in the Rocky Mountains
Karen D. Hincks et David M. Cruden
p. 141–146
RésuméEN :
A rock labyrinth in the Devonian Palliser Formation, which dips at 24° in the direction 224°, occurs in the Front Ranges of the Rocky Mountains, 5 km northeast of the town of Jasper, Alberta. The area that composes the Rock and Boulder Gardens, 200 m by 500 m in size, is visible on aerial photographs of the Maligne Valley. The labyrinth is distinguished by the regular arrangement of large blocks of carbonates that are separated by widely-gaping joint planes. Kinematic freedom for the translation of these blocks was created when erosion of the south slope allowed blocks to slide out of the hanging Maligne Valley into the Athabasca Valley. The rock labyrinth is believed to have formed under periglacial conditions, driven by the build up of snow in open joints exerting a downslope force on blocks.
FR :
Dans la Formation dévonienne de Palliser se trouve un labyrinthe rocheux orienté à 224°, dont la pente est de 24° ; il est situé dans les chaînes frontales des montagnes Rocheuses, à 5 km au nord-est de la ville de Jasper, en Alberta. La zone des Rock and Boulder Gardens, qui couvre une superficie de 200 par 500 m, est discernable sur les photographies aériennes de la vallée Maligne. Le labyrinthe se distingue par l’agencement régulier de grands blocs de carbonate séparés par des diaclases béantes. En rendant possible la translation des blocs, l’érosion de la pente sud a permis leur glissement de la vallée suspendue Maligne vers la vallée Athabasca. La formation du labyrinthe rocheux, survenue à la faveur de conditions périglaciaires, aurait été déclenchée par l’accumulation de neige dans les diaclases ouvertes, laquelle aurait exercé sur les blocs une pression vers le bas de la pente.
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Sediment Content in Antarctic Iceberg Fragments Sufficient to Sink the Ice
Robert Gilbert, Eugene W. Domack et David Tewksbury
p. 147–149
RésuméEN :
Iceberg fragments recovered from the sea floor near Swift Glacier, Antarctica, contained sufficient sediment to sink the ice. Sediment concentrations in the samples would have caused them to settle at 0.13 to 0.35 m/s through the water column. Impact with the sea floor would significantly turbate soft sediments. Unlike sediment dumped from icebergs, the stratigraphy of the frozen sediments created by glacial processes may be preserved in the marine sedimentary record after melting of the ice. Negatively buoyant berg fragments may be common in polar regions, and when driven by currents may scour the sea floor up and down slopes unlike floating ice.
FR :
Des fragments d’icebergs recueillis sur le fond océanique, près du glacier de Swift, en Antarctique, contenaient suffisamment de sédiments pour couler à une vitesse de 0,13 à 0,35 m/s. La collision de tels fragments avec le plancher marin entraînerait un brassage important des sédiments mous. Au contraire de celle de sédiments délestés par les icebergs, la stratigraphie de ces sédiments gelés résultant de processus glaciaires peut être préservée au sein des dépôts marins après la fonte des fragments de glace dans lesquels ils sont emprisonnés. Ces fragments, dont la densité est supérieure à celle de l’eau, pourraient être communs dans les régions polaires et causer, sous l’action des courants, un labourage ascendant et descendant des pentes des fonds marins, contrairement aux glaces flottantes.
Comptes rendus
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Lisle, Richard J. et Leyshon, Peter R., 2004. Stereographic Projection Techniques for Geologists and Civil Engineers, 2e éd. Cambridge University Press, Cambridge, 112 p., ill., 27,6 x 22 cm. 35 $ US (env. 41 $ CA). ISBN 0-521-53582-4 (couverture souple).
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Lisitzin, Alexander P., 2002. Sea-ice and Iceberg Sedimentation in the Ocean – Recent and Past. Springer-Verlag, Berlin, 563 p., 332 fig., 121 tabl., 19,5 x 27,5 cm, 263 $ US (env. 310 $ CA). ISBN 3-540-67965-0 (couverture rigide).
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Woodroffe, Colin D., 2002. Coasts: forms, process and evolution. Cambridge University Press, Cambridge, 623 p., 191 fig., 16 tabl., 17,5 x 24,5 x 3,5 cm, 60 $ US (env. 71 $ CA). ISBN 0-521-001183-3 (couverture souple).
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Paskoff, Roland et Hermann Manriquez, T., 2004. Las dunas de las Costas de Chile. Instituto Geografico Militar de Chile (Nueva Santa Isabel 1640, Santiago, Chile), 112 p. (incluant 11 extraits de cartes topographiques en couleurs, et 69 photographies, dont 54 en couleurs), 21 x 28 cm, 10 000 pesos chiliens (env. 22 $ CA). ISBN 956-202-072X.
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Van Vliet-Lanoë, Brigitte, 2005. La planète des glaces. Histoire et environnements de notre ère glaciaire. Vuibert, Paris, 488 p., 415 fig., 14 tabl., 17 x 24 cm, 52 € (env. 72 $ CA), ISBN 2-7117-5377-8.