Les preuves des gla­cia­tions du Pléis­to­cène moyen dans l’a­vant-pays suisse sont soit inexis­tantes (très peu ou pas de moraines fron­tales ou laté­rales), soit trop indis­tinctes (clastes de quart­zite épars) pour être car­to­gra­phiées et, par consé­quent, datées. Les traces de ces gla­cia­tions se trouvent donc prin­ci­pa­le­ment dans les sédi­ments des val­lées sur­creu­sées et ne sont acces­sibles qu’au moyen de cam­pagnes de carot­tage com­plexes. Cer­tains de ces sédi­ments ont pu être datés à l’aide de tech­niques de lumi­nes­cence à envi­ron 200’000 ans, mais l’âge des sédi­ments gla­ciaires les plus pro­fonds et le moment du sur­creu­se­ment asso­cié aux gla­cia­tions les plus impor­tantes res­tent tou­te­fois tota­le­ment incon­nus.

Dans le cadre de ce pro­jet (2024–2028), nous uti­li­sons les sédi­ments gla­ciaires pié­gés dans les grottes du Jura pour ajou­ter des contraintes spa­tio-tem­po­relles aux prin­ci­pales gla­cia­tions alpines. Les sédi­ments clas­tiques com­po­sés de sable gros­sier, de galets et de cailloux pro­ve­nant des Alpes pen­nines (quart­zites, ser­pen­tines, dio­rites, etc.) ont péné­tré dans les grottes en asso­cia­tion avec le ruis­sel­le­ment gla­ciaire et enre­gistrent ain­si le moment où un gla­cier était suf­fi­sam­ment proche pour déver­ser ses eaux dans les réseaux de grottes. Nous pro­po­sons ici une approche mul­ti­mé­tho­do­lo­gique axée sur des inves­ti­ga­tions sur le ter­rain, des expé­riences de trans­port sédi­men­taire et la data­tion par enfouis­se­ment à l’aide de nucléides cos­mo­gé­niques afin de déter­mi­ner com­ment et quand ces clastes ont été trans­por­tés.

Des rele­vés géo­mor­pho­lo­giques détaillés four­ni­ront des infor­ma­tions sur l’é­vo­lu­tion spé­léo­gé­né­tique et le contexte sédi­men­taire afin de com­prendre l’his­toire du trans­port des clastes indi­vi­duels à l’in­té­rieur des sys­tèmes de grottes à plu­sieurs niveaux. Notre inter­pré­ta­tion s’ap­puie­ra sur des expé­riences de sur­veillance in situ visant à déter­mi­ner la contrainte de cisaille­ment cri­tique néces­saire à la remo­bi­li­sa­tion des clastes dans un envi­ron­ne­ment caver­ni­cole com­plexe. Nous uti­li­se­rons la data­tion par enfouis­se­ment 10Be/26Al pour déter­mi­ner quand les sédi­ments de la grotte se sont dépo­sés. Cette tech­nique est prin­ci­pa­le­ment connue dans le cadre d’é­tudes anthro­po­lo­giques et est cou­ram­ment uti­li­sée pour déter­mi­ner les taux d’in­ci­sion flu­viale. Notre pro­po­si­tion consiste tou­te­fois à l’ap­pli­quer pour la pre­mière fois à la recons­truc­tion de l’é­ten­due des gla­ciers, ce qui n’est pos­sible qu’en rai­son du contraste litho­lo­gique unique entre la source des clastes et leur site de dépôt. Les âges d’en­fouis­se­ment seront com­plé­tés par la data­tion OSL des sédi­ments plus récents asso­ciés au refou­le­ment gla­ciaire, et la data­tion U/Th four­ni­ra les âges mini­maux à par­tir des spé­léo­thèmes englo­bant les dépôts gla­ciaires.

Les âges abso­lus obte­nus dans le cadre de ce pro­jet four­ni­ront des infor­ma­tions fon­da­men­tales et actuel­le­ment inexis­tantes sur le moment où les gla­ciers des Alpes étaient suf­fi­sam­ment impor­tants pour enva­hir et même recou­vrir les mon­tagnes du Jura. Nos don­nées pré­li­mi­naires sug­gèrent que cela a pu se pro­duire non seule­ment au Pléis­to­cène moyen, mais aus­si au Pléis­to­cène infé­rieur, pour lequel il n’existe aucune car­to­gra­phie des affleu­re­ments dans le Jura. Est-ce parce que les gla­ciers ne sont pas allés aus­si loin ou parce que les sédi­ments ont été éro­dés par la suite lors de gla­cia­tions plus récentes ? Quoi qu’il en soit, notre pro­jet don­ne­ra accès à des archives inex­ploi­tées, pré­ser­vées de manière unique dans les sédi­ments des grottes, et, en les com­pa­rant avec la chro­no­lo­gie connue du Decken­schot­ter, contri­bue­ra de manière signi­fi­ca­tive à déter­mi­ner quand les pre­mières grandes gla­cia­tions alpines ont eu lieu. Ces don­nées peuvent être faci­le­ment inté­grées dans les acti­vi­tés de recherche en cours visant à dater les carottes sédi­men­taires pro­ve­nant de val­lées sur­creu­sées.

Lien du pro­jet Cave­Seds sur le site du fonds natio­nal suisse

Marc Luet­scher (SISKA), Naki Akçar (UniBe), Susan Ivy-Ochs (ETH).