Evidence of paraglacial and paraperiglacial crisis in Alpine sediment transfer since the last glaciation (Ticino, Switzerland)

Résumé En Fr

The “paraglacial” and “paraperiglacial” concepts were introduced in the second half of 20th Century for describe processes, landforms and deposits directly conditioned by deglaciation (paraglacial), respectively by permafrost degradation (paraperiglacial). They represents theoretical models describing the transition from glacial to periglacial, or more generally non glacial conditions (paraglacial model), and from periglacial to temperate conditions (paraperiglacial model). Evidences of sediment transfer conditioned by these processes were described in particular in the Arctic and Subarctic domains. These evidences are less generalised in the Alps and they consider rarely both concepts, integrating periglacial landforms and deposits in source to sink sediment transfer in a single catchment. Here we present evidences of para(peri)glacial sedimentary crises by quantifying sediment transfer from the periglacial zone to the delta in Lake Maggiore for the Ticino River catchment (southern Swiss Alps). Compilation and revision of chronological data, the assessment of sedimentation rates in the Ticino Valley, of progradation rates of the Ticino River delta and of rockwall erosion rates in the periglacial zone, allowed empirical models of sediment transfer to be produced. These models highlights significant high sedimentation rates in the valley floor during the beginning of the deglaciation, and significant rates of rockwall erosion during periods of intense temperature warming and intense permafrost degradation (such as at the beginning of Bølling and during the Preboreal), showing a very good correspondence with paraglacial and paraperiglacial theoretical models. Sediment transfer evolution during the entire Lateglacial and the first half of Holocene in the southern Swiss Alps may then be explained by a combination of a paraglacial erosion phase related to the deglaciation and of two paraperiglacial erosion phases related with significant periods of temperature warming during the Bølling/Allerød and the first part of the Holocene.

Les concepts de “paraglaciaire” et de “parapériglaciaire” ont été introduits dans la deuxième moitié du 20e siècle pour décrire les processus, les formes et les dépôts directement conditionnés respectivement par une déglaciation (paraglaciaire) et par la dégradation du pergélisol (parapériglaciaire). Ils représentent des modèles théoriques décrivant la transition de conditions glaciaires à périglaciaires, ou plus généralement non glaciaires (modèle paraglaciaire), et de conditions périglaciaires à tempérées (modèle parapériglaciaire). Des évidences de transfert sédimentaire conditionné par ces processus ont été décrites surtout dans les domaines Arctique et Subarctique. Ces évidences sont beaucoup moins généralisées dans les Alpes et tiennent rarement compte des deux concepts, en intégrant les formes et dépôts périglaciaires dans l’évaluation du transfert sédimentaire de la source aux bassins de sédimentation pour un seul bassin versant. Sont présentées ici les évidences de crises sédimentaires para(péri)glaciaires en quantifiant le transfert sédimentaire de la zone périglaciaire jusqu’au delta dans le Lac Majeur pour le bassin versant du Ticino (sud des Alpes Suisses). La compilation et révision de données chronologiques, la quantification des taux de sédimentation dans la Vallée du Ticino, des taux de progradation du delta du Ticino et des taux d’éboulisation dans la zone périglaciaires, ont permis de présenter des modèles empiriques du transfert sédimentaire. Ces modèles mettent en évidence des taux de sédimentation significativement très hauts dans le fond de vallée au début de la déglaciation, et des taux d’éboulisation significatifs pendant les périodes de réchauffement des températures (comme au début du Bølling et pendant le Preboréal), montrant une très bonne correspondance avec les modèles théoriques de sédimentation paraglaciaire et parapériglaciaire. L’évolution du transfert sédimentaire pendant tout le Tardiglaciaire et la première moitié de l’Holocène au Sud des Alpes Suisses peut donc être expliquée par la combinaison d’une phase d’érosion paraglaciaire liée à la déglaciation et de deux phases d’érosion parapériglaciaire liées avec les périodes de réchauffement climatique significatif pendant le Bølling/Allerød et la première partie de l’Holocène.