Relative Sea-Level Change in the Northern Strait of Georgia, British Columbia Changement du niveau marin relatif de la partie nord du détroit de Géorgie, Colombie-Britannique

Abstract

Twenty-four new radiocarbon dates from isolation basin cores, excavations and natural exposures, and an archeological site, constrain relative sea-level change since the last glaciation in the northern Strait of Georgia, British Columbia. Relative sea level fell rapidly from about 150 m elevation to 45 m elevation from 11 750 to 11 000 BP (13 750 to 13 000 cal BP), then its rate of fall slowed. The initial rapid emergence began soon after the transition from proximal to distal glaciomarine sedimentation, when the glacial front retreated from the Strait of Georgia and the Earth’s surface was unloaded. A sea-level lowstand a few metres below present-day sea level may have occurred in the early Holocene, but sea level was near its present level by 2000 BP. Sea-level change in the northern Strait of Georgia lagged the mid Strait of Georgia, 80 km to the south, by a few hundred years during initial emergence. The lowstand in the northern strait was later and probably shallower than in the mid strait. Isostatic depression inferred from the sea-level observations can be fit with two decaying exponential terms with characteristic decay times of 500 and 2600 years. The faster decay time corresponds to a shallow mantle viscosity of about 10¹⁹ Pa s, consistent with previous glacio-isostatic modelling. The present-day crustal uplift rate from the residual isostatic effects of the Cordilleran Ice Sheet is about 0.25 mm/a. Crustal uplift is not expected to significantly ameliorate projected sea-level rise in the mid and northern Strait of Georgia because present-day vertical crustal movements are inferred to be small.

Résumé

Vingt-quatre nouvelles dates au ¹⁴C provenant de carottes sédimentaires de bassins isolés, d’excavations, de coupes naturellement exposées et archéologiques permettent de cerner les changements du niveau marin relatif depuis la dernière glaciation dans la partie nord du détroit de Géorgie, en Colombie-Britannique. Le niveau marin relatif a rapidement passé de 150 m à 45 m d’altitude entre 11 750 et 11 000 ans BP (13 750-13 000 cal. BP), le taux d’abaissement ayant ralenti par la suite. L’émersion initiale rapide correspond à la fin de la sédimentation glaciomarine distale qui accompagnait le retrait du front glaciaire. Un bas niveau de quelques mètres sous le niveau actuel a pu s’instaurer durant l’Holocène inférieur, jusqu’en 2000 ans BP. Au début, le soulèvement isostatique a accusé un retard de quelques siècle sur celui de la zone du détroit à 80 km plus au sud. Le bas niveau de la partie nord du détroit est survenu plus tard et fut moins prononcé. Les données indiquent un enfoncement isostatique de type exponentiel avec des constantes de désintégration de 500 et de 2600 ans ¹⁴C. Le taux le plus rapide correspond à une viscosité du manteau terrestre d’environ 10¹⁹ Pa s, ce qui concorde avec les résultats de la modélisation glacio-isostatique. Le taux de soulèvement glacio-isostatique actuel résultant de l’inlandsis de la Cordillère s’établit à environ 0,25 mm/a. Ce taux ne peut contrer les effets du rehaussement du niveau marin prévu pour cette région en raison des faibles mouvements de la croûte terrestre qui y sont envisagés.