CaveSeds
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
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


Phd-Studenten
PIs
Marc Luetscher (SISKA), Naki Akçar (UniBe), Susan Ivy-Ochs (ETH).
Veröffentlichungen
Mathes N., Luetscher M., Ivy-Ochs S., Dieleman C., Christl M., Vockenhuber C., Akçar N., 2025. Unraveling the history of the Alps' largest glaciations: burial dating allochtonous sediments in the Jura. Climate Change, The Karst Record X, Cape Town 2025.
Val A., Mathes N., Ivy-Ochs S., Akçar N., Luetscher M., 2025. Characterizing sediment remobilization in caves. Climate Change, The Karst Record X, Cape Town 2025