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).