First assessment of changes in dust sources in the black forest during the Holocene: case study at Wildseemoor

Résumé En Fr

A 600 cm peat sequence was extracted from the ombrotrophic peat bog Wildseemoor in the northern Black Forest, covering the last ca. 10,000 years thus allowing for identification of potential changes in dust input during the Holocene. Such information is critical to the understanding of past environmental change at the local to supra-regional scale and helps with interpreting, in particular, fire history and its links to both climate change and anthropogenic impacts. Dust composition change was investigated using X-ray fluorescence core scanning (XRF-CS) to establish bulk chemical composition of lithogenic input to the peatland, using element signatures, and in particular the ratios of Ca/Ti and Ti/Zr. Two main different sources of dust could be differentiated, a local and a distal (long-distance) dust source, which show variations through time. Distal dust input is elevated during the early Holocene (ca. 8,800 - 8,300 cal BP), as well as around 5,000 cal BP, 3,000 cal BP, 2,300 cal BP and the last ca. 200 years. Distal dust might originate from remobilized loess deposits in the Upper Rhine Graben or, periodically, more distant sources such as the Sahara or the Massif Central. Local dust input roughly correlates to peaks in charcoal influx after ca. 3,850 cal BP, potentially recording phases of increased anthropogenic influence in the surroundings of Wildseemoor. Additional research in nearby bogs (from the Black Forest and the Vosges), as well as more precise geochemical fingerprinting of the different dust sources, is needed to explore the regional extent and significance of Holocene environmental changes recorded at Wildseemoor.

Une séquence de tourbe de 600 cm provenant de la tourbière ombrotrophe de Wildseemoor dans le nord de la Forêt Noire, couvrant les derniers ca. 10,000 ans, permet d’identifier les changements potentiels dans l’apport de poussière atmosphérique au cours de l’Holocène. Ces informations sont essentielles à la compréhension des changements environnementaux passés, de l’échelle locale à l’échelle suprarégionale, et permettent d’interpréter en particulier l’histoire des incendies et leurs liens avec le changement climatique ou les impacts anthropiques. La modification de la composition de la poussière atmosphérique a été étudiée en scannant la séquence sédimentaire par fluorescence aux rayons X (X-ray fluorescence core scanning : XRF-CS), pour établir la composition chimique globale de l’apport lithogénique à la tourbière en utilisant les signatures élémentaires, en particulier les ratios Ca/Ti et Ti/Zr. Deux sources principales de poussière atmosphérique ont pu être différenciées, une locale et une distale (longue distance), dont l’importance varie dans le temps. L’apport de poussières atmosphériques distales est élevé au début de l’Holocène (autour de 8,800 - 8,300 cal BP), ainsi qu’autour de 5,000 cal BP, 3,000 cal BP, 2,300 cal BP et pour les dernières ~200 années (Ca/Ti élevé). Les poussières atmosphériques distales pourraient provenir de la remobilisation de dépôts de lœss dans le Fossé du Rhin supérieur ou, à l’occasion, de sources plus lointaines comme le Sahara ou le Massif Central. L’augmentation de l’apport de poussière atmosphérique local (augmentation de Ti/Zr) est en corrélation générale avec les pics de l’afflux de charbon de bois pour la période postérieure à ~3,850 cal BP, enregistrant potentiellement des phases d’influence anthropogénique accrue dans les environs de Wildseemoor. Des recherches supplémentaires dans les tourbières voisines (de la Forêt Noire et des Vosges), ainsi qu’une empreinte géochimique plus précise des différentes sources de poussière atmosphérique, sont nécessaires pour explorer l’étendue et la signification régionales des changements environnementaux holocènes enregistrés à Wildseemoor.