volume des résumés = Global change in Africa - IRD
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Publié avec le concours do CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE<br />
Éditions de I'ORSTOM<br />
INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUE POUR LE DÉVELOPPEMENT EN COOPÉRATION<br />
Collection TRAVAUX et DOCUMENTS no 197<br />
PARIS 1986
Photo de couverlure :<br />
L ‘ORSTOM à la po<strong>in</strong>te *de,s techniques modernes.<br />
Synthèse thermique METEOSTAT (du 15 au 2 1 Novembre 1984) établie pour les beso<strong>in</strong>s du<br />
programme ((veille climatique» de l’antenne ORSTOM de LANNION. Lëchelle <strong>des</strong> couleurs<br />
varie du noir très chaud (55” C) au blanc froid (z 15” C) en passant par les rouges, les jaunes,<br />
les verts, les bleus et les violets.<br />
«La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux termes <strong>des</strong> al<strong>in</strong>éas 2 et 3 de l’article 41, d’une<br />
«part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et<br />
G non <strong>des</strong>t<strong>in</strong>ées à une utilisation collective 1) et, d’autre part., que les analystes et les courtes<br />
«citations dans un but d’exemple et d’illustration, ((toute représentation ou reproduction<br />
((<strong>in</strong>tégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou<br />
«ayants cause, est illicite» (al<strong>in</strong>éa Ier de l’article 40).<br />
((Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc<br />
((une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code Pénal ».<br />
ISSN : 037 I-6023<br />
ISBN : 2-7099-0797-6<br />
II<br />
0 ORSTOM 1986
INQUA - ASEQUA INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON<br />
GLOBAL CHANGE IN AFRICA DURING QUATERNARY<br />
PAST - PRESENT’- FUTURE<br />
Dakar, 21-28 Avril 1986<br />
Volume <strong>des</strong> Résumés<br />
Volume of Abstracts<br />
Édité par : H. FAURE, L. FAURE, E.S. DIOP<br />
Publié avec ie concours du CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE<br />
UNESCO, AGID, CIFEG, ICSU, IUGS, IUBS, IUGG, INQUA, ASEQUA<br />
IGCP, ILP, ORSTOM, CNRS, CRDI, BRGM<br />
CRCM, UNDP-UNSO, GSA<br />
-1986-
INQUA - ASEQUA INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON<br />
GLOBAL CHANGE IN AFRICA DURING QUATERNARY<br />
PAST - PRESENT - FUTURE<br />
Dakar, 21-28 Avril 1986<br />
GRANTS AND AUSPICES<br />
SUBVENTIONS ET PATRONAGES<br />
Organisation <strong>des</strong> Nations Unies pour l’Éducation, la Science et la Culture<br />
(UNESCO)<br />
Association de Géoscientistes pour le *Développement <strong>in</strong>ternational<br />
(AGID)<br />
Centre International pour la Formation et les É<strong>change</strong>s Géologiques<br />
(CIFEG)<br />
Conseil International <strong>des</strong> Unions Scientifiques<br />
(ICSU)<br />
Union Internationale <strong>des</strong> Sciences Géologiques<br />
(IUGS)<br />
Union Internationale <strong>des</strong> Sciences Biologiques<br />
(IUBS)<br />
Union Internationale de Géophysique et de Géodésie<br />
(IUGG)<br />
Union Internationale pour I’Étude du Quaternaire<br />
(INQUA)<br />
Association Scientifique pour I’Étude du Quaternaire <strong>Africa</strong><strong>in</strong><br />
(ASEQUA)<br />
Programme International de Corrélation Géologique<br />
(IGCP)<br />
Programme International de la Lithosphère<br />
tw<br />
Institut Français de Recherche Scientifique pour le Développement en Coopération<br />
(ORSTOM)<br />
Centre National de la Recherche Scientifique<br />
(CNRS)<br />
Centre de Recherches Canadien pour le Développement International<br />
(CRDI)<br />
Bureau de Recherches Géologiques et M<strong>in</strong>ières<br />
(BRGM)<br />
M<strong>in</strong>istère Français de la Coopération<br />
Commission sur les Mouvements Crustaux Récents - Afrique<br />
(CRCM - <strong>Africa</strong>) .<br />
Programme <strong>des</strong> Nations-Unies pour le Développement<br />
(UNDP - UNSO)<br />
Société Géologique d’Afrique<br />
WA)<br />
Secrétariat Général de la Présidence du Sénégal<br />
M<strong>in</strong>istère de l’Éducation Nationale du Sénégal<br />
M<strong>in</strong>istère du Plan et de la Cqopération<br />
M<strong>in</strong>istère de la Protection de la Nature<br />
M<strong>in</strong>istère du Développement Rural<br />
Organisation pour la Mise en valeur du Fleuve Sénégal<br />
Université de Dakar<br />
Institut Fondamental d’Afrique Noire<br />
V
INQUA - ASEQUA INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON<br />
IN AFRICA DURIN<br />
ENT - FUTU<br />
Dakar, 21-28 Avril 1986<br />
Comité d'Hsnneur Equipe d'Organisation<br />
M. A. DIOUF<br />
Président de la République<br />
du Senégal<br />
M. A.M. MBOW<br />
Directeur General de<br />
1'UNESCO<br />
M. Th. MONOD<br />
Président Honoraire de<br />
S'ASEQUA<br />
Advisory Board<br />
Dr.<br />
Dr.<br />
Dr.<br />
Dr.<br />
Dr.<br />
V. SIBRAVA<br />
Directeur, Division Sciences<br />
de la Terre, UNESCO<br />
G. COORAY<br />
Président de 1’AGID<br />
C.A. MOGBE<br />
Président de la GSA<br />
W.W. HUTCHPSON<br />
Pr&ident de 1'IUGS<br />
P. MELCHIOR<br />
Secretaire Gér&a1 de 1'IUGG<br />
INQUA Csmni~sions<br />
Shorel<strong>in</strong>es<br />
Palaeopedology<br />
Neotectonics<br />
Holocene<br />
Quaternary Map of Europe<br />
Quaternary Palaeogeographic<br />
Atlas<br />
Palaeoclimatology<br />
Quaternary of <strong>Africa</strong><br />
XC P Projects related to auaternary<br />
’ ‘15% Palaeohydrology of the Temperate Zone<br />
183 West <strong>Africa</strong>n Mesozoic 81 Cenozoic Correlations<br />
‘184 Palaeohydrology of Low Latitude Deserts<br />
200 Sea level Correlations and Applications<br />
201 Quaternary of South America<br />
202 Mègafaults of South America<br />
206 Comparison of Active Faults<br />
210 Cont<strong>in</strong>ental Sediments <strong>in</strong> <strong>Africa</strong><br />
216 <strong>Global</strong> Biological Events <strong>in</strong> Earth History<br />
21% Quaternary Processes and Evemts <strong>in</strong> S.E. Asia<br />
219<br />
227<br />
Comparative Lacustr<strong>in</strong>e<br />
Maomatic Evolution of<br />
Sedimentology<br />
a Rift Zone<br />
VI<br />
H. FAURE<br />
Président de 1 ‘INQUA<br />
E.S. DIOP<br />
Prési dent de 1'ASEQUA<br />
L. FAURE-DENARD<br />
J.L. SAOS<br />
C. BARBEY<br />
Y. BELLION<br />
A. CAMARA<br />
J.P. DEBENAY<br />
0. DIA<br />
I. DIAGNE<br />
Ch. DIOP<br />
B. DUBOSCQ<br />
M. FALL<br />
A. FAYE<br />
J.Y. GA6<br />
C.B. GAYE<br />
L. HEBRARD<br />
M. LAME<br />
A.M. LEZINE<br />
J.Y. LOYER<br />
C. MARIUS<br />
G. PEZERIL<br />
A. RAVISE<br />
R. SARR<br />
A.A. SOW<br />
1. SY-NIANG<br />
G. THILMANS<br />
Pr6paration de ce Volume<br />
L. FAURE-DENARD<br />
R. DIAS-FERREIRA<br />
N. PAGE<br />
M. FABRE<br />
M. JOUBERT
i<br />
i<br />
ASEQUA : INQUA IN AFRICA<br />
- born <strong>in</strong> 1964 -<br />
HISTORIQUE<br />
L’Association Sénégalaise pour I’Etude du Quaternaire de l’Ouest<br />
<strong>Africa</strong><strong>in</strong> a été fondée, en 1964, par un groupe de chercheurs appar-<br />
tenant à différentes discipl<strong>in</strong>es. Ces chercheurs se sont Aproposés de<br />
créer ou d’étendre les relations entre les spécialistes <strong>des</strong> différentes<br />
branches de la science, <strong>in</strong>téressés par le Quaternaire de l’Ouest Afri-<br />
ca<strong>in</strong>.<br />
Le but de l’Association Sénégalaise pour I’Etud:e du Quaternaire<br />
<strong>Africa</strong><strong>in</strong> est, tout d’abord, d’établir entre les chercheurs une liaison<br />
et un moyen d’<strong>in</strong>formation mutuels par l’<strong>in</strong>termédiaire d’un Bullet<strong>in</strong><br />
trimestriel. Celui-ci, à côté d’<strong>in</strong>formations diverses, donne une liste<br />
<strong>des</strong> publications récentes et un « Tableau de l’état <strong>des</strong> Recherches<br />
sur le Quaternaire de l’Ouest’ <strong>Africa</strong><strong>in</strong> » qu,i comporte <strong>des</strong> articles<br />
courts, sur un sujet ou une région précise, dlest<strong>in</strong>és à être lus, non<br />
seulement par les spécialistes de la région ou du sujet mais, égale-<br />
ment, par les chercheurs d’autres pays ou de discipl<strong>in</strong>es vois<strong>in</strong>es.<br />
Reconstituer l’histoire de l’Afrique au Quaternaire, c’est tenter<br />
de retracer l’évolution <strong>des</strong> paysages, de leur peuplement végétal,<br />
animal ou huma<strong>in</strong>. Or, au cours du dernier ou <strong>des</strong> derniers millions<br />
d’années, l’Afrique, comme l’ensemble du globe, a subi <strong>des</strong> <strong>change</strong>-<br />
ments climatiques considérables et relativement rapi<strong>des</strong>. A plusieurs<br />
reprises les déserts sont devenus <strong>des</strong> lacs, <strong>des</strong> marécages ou <strong>des</strong> fo-<br />
rêts ; <strong>des</strong> ergs de dunes vives ont envahi d’anciennes zones ver-<br />
doyantes au <strong>in</strong>ondées. Des altérations plus ou ma<strong>in</strong>s profondles, <strong>des</strong><br />
sols variés, <strong>des</strong> érosions et <strong>des</strong> sédimentations multiples dans leur<br />
nature et leur <strong>in</strong>tensité ont accompagné et <strong>in</strong>fluencé ces madifica-<br />
tions, pendant que les faunes et les flores émigraient, disparais-<br />
saient ou se transformaient. Le niveau <strong>des</strong> mers a subi <strong>des</strong> fluctua-<br />
tions considérables. Certa<strong>in</strong>es régions ont vu la reprise d’une acti-<br />
vité volcanique remarquable.<br />
Tout au long de la stratigraphie, tous ces facteurs <strong>in</strong>terfèrent et<br />
l’on comprend que le spécialiste d’une discipl<strong>in</strong>e ait beso<strong>in</strong> de se<br />
tenk au courant <strong>des</strong> pr<strong>in</strong>cipaux résultats obtenus par <strong>des</strong> voies dif-<br />
férentes.<br />
En outre, l’homme veut ma<strong>in</strong>tenant connaître les détails de I’his-<br />
taire du cadre de son évolution qui est jalonné par les nombreuses<br />
traces de ses <strong>in</strong>dustries,<br />
D’un autre côté, les spécialistes « actualist,es » de toutes les<br />
branches <strong>des</strong> sciences naturelles éprouvent, de plus en plus, le beso<strong>in</strong><br />
de connaître l’évolution passée pour expliquer l’état actuel <strong>des</strong> cho-<br />
ses et leurs répartitions.<br />
VII
Un autre but de l’Association est de promouvoir la recherche<br />
multidiscipl<strong>in</strong>aire par <strong>des</strong> travaux de terrarn ou de laboratorre ef-<br />
fectués en commun. En mettant en contact, à tous les échelons, les<br />
organismes et les chercheurs travaillant dans tous les pays africa<strong>in</strong>s<br />
ou cherchant en Afrique <strong>des</strong> sujets de comparaison avec leurs étu-<br />
<strong>des</strong>, l’Association veut contribuer à ,l’avancement de la Science.<br />
L’Afrique, qui a vu nai’tre’ l’homme, est aussi le seul cont<strong>in</strong>ent<br />
qui s’étend largement, en cont<strong>in</strong>uité, sur les deux hémisphères. Pour<br />
ces raisons nous pensons que de nombreux problèmes généraux cam-<br />
me ceux <strong>des</strong> variations climatiques, de la paléohydrologie, du cycle<br />
sédimentation-érosion-altération, de l’évolution huma<strong>in</strong>e, etc..., ne<br />
trouveront une solution que par une meilleure connaissance du Qua-<br />
ternaire <strong>Africa</strong><strong>in</strong>. Ce travail .de longue hale<strong>in</strong>e ne ‘pourra se faire<br />
qu’en équipes groupant <strong>des</strong> chercheurs de différentes discipl<strong>in</strong>es.<br />
ASEQUA, Annua 1 re 1967<br />
Depuis plus de v<strong>in</strong>gt ans que cette Introduction à<br />
Z'Annuaire de ~'ASEQVA a été écrite, le but f<strong>in</strong>al <strong>des</strong> recherches<br />
sur les <strong>change</strong>ments du climat et de l'environnement au cours <strong>des</strong><br />
derniers millions, milliers, centa<strong>in</strong>es ou diza<strong>in</strong>es d'années, c'est<br />
a dire aux différentes échelles du Quaternaire, reste fondamentale-<br />
ment le même : miew comprendre les mécanismes, mieux situer quan-<br />
titativement et pour chaque région l'cnnpleur et la nature <strong>des</strong> ehan-<br />
gements, en mieux eonnaz^tre la dynamique et la fréquence au cours<br />
du temps.<br />
. Des progrès considérables ont été réalisés dans cette<br />
voie. Ils portent à la fois sur les recherches de po<strong>in</strong>te de chaque<br />
discipl<strong>in</strong>e, qu'elle soit biologique, chimique, physique, et sur les<br />
approches nouvelles météorologiques, océanographiques, spatiales,<br />
<strong>in</strong>formatiques. Le perfectionnement <strong>des</strong> recherches satellitaires a<br />
permis l'acquisition de la vision globale <strong>in</strong>stantanée d'une multi-<br />
tude de variables, à la fois en doma<strong>in</strong>e cont<strong>in</strong>ental et en doma<strong>in</strong>e<br />
océanique.<br />
Ces v<strong>in</strong>gt dernières années ont vu aussi la grave crise<br />
climatique qui a frappé 1 'Afrique, partieuli&ement le Sahel. Celle<br />
-ci a fait prendre conscience aux chercheurs attachés à l'étude <strong>des</strong><br />
variations du climat qu'ils possèdent une expertise essentielle :<br />
celle du maniement du facteur temps. En aff<strong>in</strong>ant leurs métho<strong>des</strong><br />
d'approche, et en <strong>in</strong>tégrant les connaissances et les données rela-<br />
tives aux différents systèmes en jeu (Géosphère, Hydrosphère,<br />
BiosphBre, Atmosphère), les chercheurs <strong>des</strong> Géobioseienees du<br />
Quaternaire pourront tenter d'établir un pont entre le Passé, le<br />
Présent et le Futur. En effet, seule une approche multidiseipli-<br />
naire, temporelle et globale pourra permettre,à la lumière de Za<br />
connaissance <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments passés,de déterm<strong>in</strong>er les tendances de<br />
l'évolution future - connaissance préalable à tout développement<br />
lié à l'environnement.<br />
VIII<br />
@'QUA - ASEQUA, 1986<br />
H.FAVRE et É.S. DIOP.
CHANGEMENTS LOCAUX ET CHANGEMENTS GLOBAUX :<br />
INTRODUCTION AU SYMPOSIUM ET ATELIER DE DAKAR<br />
LOCAL CHANGES AND GLOBAL CHANGES :<br />
INTRODUCTION TO THE DAKAR SYMPOSIUM<br />
AND WORKSHOP<br />
Abstract<br />
The door to the future has several keys : amony them three<br />
are important : the key of techniques : as isotopes, satellites, yeomaynetism,<br />
paleobioloyy, etc..., transfer function, modelisation and scenarios. The<br />
key of <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>ary approach of global common problems. The key of time,<br />
multi-scale time,that cari be read <strong>in</strong> long time series and cont<strong>in</strong>uous records<br />
--<br />
of past <strong>change</strong>s memorized <strong>in</strong> sediments and bioconstructions.<br />
IX
Crises climatiques et <strong>change</strong>ments de l'environnement.<br />
Il y a déjà plusieurs années que la communauté scientifique<br />
a été frappée par ce qui est arrivé en Afrique depuis 1968 et qui a atte<strong>in</strong>t<br />
un paroxisme en 1983. Des événements climatiques exceptionnels ont conduit<br />
à <strong>des</strong> modifications dramatiques de l'environnement avec <strong>des</strong> pertes catastro-<br />
phiques en vies huma<strong>in</strong>es et <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments profonds de la biosphère, parti-<br />
culièrement visibles dans le Sahel.<br />
De nombreuses questions se sont posées, parmi celles-ci :<br />
Est-ce que cette crise climatique et environnementale est d'une nature nou-<br />
velle, exceptionnelle, due à l'activité huma<strong>in</strong>e croissante sur notre planète ?<br />
Ou bien avons-nous <strong>des</strong> exemples dans le passé de semblables modifications ?<br />
Si oui, ces exemples passés peuvent-ils nous suggérer <strong>des</strong> moyens de prévision<br />
ou <strong>des</strong> actions à entreprendre ?<br />
Les scientifiques, tenant compte <strong>des</strong> résultats <strong>des</strong> nombreuses<br />
recherches sur le Quaternaire dans le monde, dans les zones tempérées et dans<br />
les océans, mais aussi <strong>des</strong> quelques connaissances prélim<strong>in</strong>aires sur les<br />
zones tropicales, sont arrivés aux suggestions de recherches suivantes :<br />
Reconstituer l'histoire <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments passés<br />
Il est certa<strong>in</strong> que la connaissance <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments passés,<br />
depuis un siècle et depuis quelques millions d'années (le Quaternaire), est<br />
nécessaire pour nous aider à comprendre les <strong>change</strong>ments qui affectent actuel-<br />
lement notre climat et notre milieu. Il faut donc mieux connaetre à la fois<br />
les <strong>change</strong>ments qui ont affecté les océans, les cont<strong>in</strong>ents, a<strong>in</strong>si que la<br />
yéosphère, la biosphère et l'atmosphère.<br />
Aux échelles de temps citées ici, l'atmosphère n'a pas de mé-<br />
moire, et. l'océan a la mémoire courte. Mais les sédiments du fond <strong>des</strong> lacs<br />
par exemple, ont enregistré, mémorisé les <strong>change</strong>ments du milieu et les chan-<br />
gements climatiques avec de nombreux détails. Des signaux cont<strong>in</strong>us, bioloyi-<br />
ques, yéochimiques, isotopiques, géophysiques, magnétiques, etc..., sont en-<br />
registrés dans. les lits successivement déposés. Ils peuvent être décodés, dé-<br />
cryptés par les spécialistes <strong>des</strong> étu<strong>des</strong> du Quaternaire à la lumière de leur<br />
formation géophysique, yéochimique ou biologique.<br />
Les <strong>change</strong>ments dans les tropiques : le facteur spatial<br />
Le modèle <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments survenus dans la zone actuellement<br />
tempérée durant les glaciations et durant la dernière déylaciation (depuis<br />
15.000 ans), a<strong>in</strong>si que leurs multiples fluctuations, est beaucoup mieux connu<br />
que celui <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments dans la zone tropicale. Toutes ces variations dépen-<br />
dent d'un mécanisme global lié aux circulations atmosphériques et océaniques<br />
dans lesquelles les tropiques ont un rôle important. Il est donc évident que<br />
les recherches dans la zone <strong>in</strong>tertropicale doivent être <strong>in</strong>tensifiées.<br />
temps<br />
Le passé et le présent sont les clés du Futur : le facteur<br />
Un autre po<strong>in</strong>t essentiel est que les modifications de l'environ-<br />
nement et du climat doivent êtreconsidérées à plusieurs échelles de temps :<br />
non seulement celle <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> de mesures <strong>in</strong>strumentales du ou <strong>des</strong> derniers<br />
siècles, mais aussi celle <strong>des</strong> longues séries temporelles historiques, <strong>des</strong> évi-<br />
dences préhistoriques, et encore l'échelle <strong>des</strong> temps géologiques pour les<br />
X
données <strong>in</strong>directes <strong>des</strong> approches du Quaternaire. Ceci car le passé et le<br />
présent sont les clés du Futur.<br />
Systèmes couplés et approche <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>aire.<br />
Les <strong>in</strong>teractions entre la biosphère, l'atmosphère, l'hydros-<br />
phère, la géosphère, etc... sont complexes, car il s'agit de systèmes couplés<br />
avec <strong>des</strong> mécanismes de rétroactions multiples comme les <strong>change</strong>ments d'albedo,<br />
les téleconnections océan-cont<strong>in</strong>ent, les bilans CO2-biomasse ou hydrologi-<br />
ques, etc... Pour cette raison, une approche globale peut être nécessaire<br />
pour avoir une entière compréhension <strong>des</strong> phénomènes planétaires. Ceci impli-<br />
que une approche <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>aire. Les problèmes de <strong>change</strong>ments climatiques<br />
doivent être attaqués non seulement par <strong>des</strong> climatologues et <strong>des</strong> météorologis-<br />
tes, mais aussi par <strong>des</strong> océanographes, géophysiciens, géochimistes, géoscien-<br />
tifiques, astronomes, biologistes, etc... Chacun a une part de la clé de la<br />
solution, mais nul ne possède seul la solution.<br />
Mesures satellitaires et vision globale dans l'espace.<br />
Les progrès dans les techniques spatiales et la télédétection<br />
permettent d'acquérir une vision globale dans l'espace d'une multitude de<br />
facteurs climatiques et environnementaux. Les téléconnections entre les<br />
océans et les cont<strong>in</strong>ents ont un bon potentiel prédictif à une échelle de<br />
temps de la saison. Pour une mesure <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments globaux à courte échelle<br />
de temps, la donnée satellitaire est un outil essentiel s'il est étalonné sur<br />
une vérité de terra<strong>in</strong> convenable.<br />
Lecture <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments globaux dans le temps.<br />
La vision globale dans le temps dépend de son côté d'un cer-<br />
ta<strong>in</strong> nombre de sites sélectionnés et possèdant un enregistrement cont<strong>in</strong>u,<br />
avec si possible une possibilité de résolution annuelle ou saisonnière. Dans<br />
ce doma<strong>in</strong>e, les sédiments varvés <strong>des</strong> lacs africa<strong>in</strong>s ont. un très grand poten-<br />
tiel, auquel s'ajoute celui <strong>des</strong> lam<strong>in</strong>ations stromatolitiques et les cernes<br />
<strong>des</strong> arbres. Des secteurs-clés comme les paléolacs sahariens, les lacs de rifts,<br />
l'es littoraux et les gisements de tourbes tropicales, etc..., sont <strong>des</strong> domai-<br />
nes prometteurs pour la recherche <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments passés en Afrique.<br />
Vers un programme pour la Survie <strong>des</strong> Hommes.<br />
Du fait que l'Afrique est particulièrement menacée par <strong>des</strong><br />
<strong>change</strong>ments dramatiques, un programme de recherche sur l'évolution quaternaire<br />
de ce cont<strong>in</strong>ent est <strong>in</strong>dispensable pour comprendre la signification et l'évo-<br />
lution de ces <strong>change</strong>ments. Le rôle de 1'Homme pourrait alors être mieux dis-<br />
t<strong>in</strong>gué face à celui de l'évolution naturelle, et <strong>des</strong> actions positives pour-<br />
raient être envisagées.<br />
Pour ces raisons, nous croyons fermement que les articles pré-<br />
sentés dans ce <strong>volume</strong> par 185 scientifiques peuvent être le départ pour réunir<br />
les idées d'un projet "Géologie du Quaternaire, pour la Survie <strong>des</strong> Hommes".<br />
Ce Symposium et Atelier de Dakar (21-28 Avril 1986) sur "Les <strong>change</strong>ments<br />
globaux en Afrique durant le Quaternaire : Passé - Présent - Futur" devrait<br />
aider à centrer l'attention et les efforts sur <strong>des</strong> secteurs et <strong>des</strong> doma<strong>in</strong>es<br />
clés.<br />
XI
Sujets de5 sessions scientifiques.<br />
Les sessions scientifiques comprennent une revue <strong>des</strong> <strong>change</strong>-<br />
ments enregistrés dans les glaces de l'Antarctique, et dans les océans en-<br />
tourant l'Afrique, avec <strong>des</strong> articles sur les téléconnections Océan / Conti-<br />
nent a travers le vecteur atmosphérique ; une revue du contrôle ou du força-<br />
ge astronomique <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments climatiques en Afrique ; et l'enregistrement<br />
paléomagnétique. Une session sur les environnements côtiers, les variations<br />
sédimentologiques, celles du littoral, <strong>des</strong> mangroves et du niveau de la mer.<br />
Une session sur les niveaux <strong>des</strong> lacs, la paléolimnologie, les fleuves, la<br />
paléohydrologie, avec un regard sur les remplissages de rifts. Une session<br />
sur les <strong>change</strong>ments de végétations, les faunes illustrent la biosphère,<br />
alors que les <strong>change</strong>ments géochimiques, isotopiques et les sols et l'érosion<br />
constituent deux themes. La désertification, les loess tropicaux, puis les<br />
variations du milieu à 1'Holocéne sont le terme de cette vision globale.<br />
Ces thèmes sont abordés à travers les doma<strong>in</strong>es géographiques appropriés. Ils<br />
aboutissent à 1'Homme et à son rôle croissant depuis la Néolithisation.<br />
Conclusion.<br />
Les voies du Futur ont plusieurs clés ; parmi celles-ci trois<br />
sont essentielle5 : la clé <strong>des</strong> techniques comme celle <strong>des</strong> isotopes, <strong>des</strong> sa-<br />
tellites, du géomagnétisme, <strong>des</strong> paléobiologies, etc..., <strong>des</strong> fonctions de<br />
transfert, de la modélisation et de5 scénarios. La clé de l'approche <strong>in</strong>ter-<br />
discipl<strong>in</strong>aire <strong>des</strong> phénomènes globaux communs. La clé du temps d plusieurs<br />
échelles, qui se lit dans les longues séries temporelles <strong>des</strong> enregistrements<br />
cont<strong>in</strong>us <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments passés mémorisés dans les accumulations de sédiment5<br />
et les construction5 biologiques.<br />
H. FAURE, L. FAURE-DENARD et E. S. DIOP.<br />
XII
INQUA/ DAKAR SYKPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
L'ECOSYSTEME "BROUSSE TIGREE" DE L'OUEST DU NIGER: SON EVOLUTION LORS DES<br />
VARIATIONS CLIMATIQUES DE DUREE PLURIANNUELLE. par<br />
AMBOUTA Karimou, Ecole Sup. Agronomique, BP. 10960 Niamey (Niger)<br />
ICOLE Michel, Labor. Géologie Quaternaire , Case 907, 13288 Marseille-Cedex 9<br />
Dans l'Ouest du territoire nigérien, entre les latitu<strong>des</strong> 12"30 et<br />
15" N, <strong>des</strong> ban<strong>des</strong> couvertes de végétation alternent régulièrement avec <strong>des</strong><br />
zones nues. C'est la "brousse tigrée", expression qui fait référence à<br />
l'aspect de ce type de couverture végétale sur photographies aériennes (CLOS<br />
ARCEDUC, 1956). L'orig<strong>in</strong>e du phénomène est abordée dans de nombreux articles<br />
(CLOS ARCEDUC,1956; WHITE, 1970; BOULET, 1972); la contribution à cet égard<br />
la plus <strong>in</strong>teressante est fournie par JANKE (1978), a<strong>in</strong>si qu'il a été vérifié<br />
par <strong>des</strong> étu<strong>des</strong> de détail (AMBOUTA, 1984).<br />
L'étude de la couverture aérienne et l'examen du contexte géogra-<br />
phique et géologique révèlent que la brousse tigrée est controlée: 1) par<br />
sa localisation au sommet de plateaux très disséqués, vestiges de la surface<br />
d'aplanissement f<strong>in</strong>i-Cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al;- 2) par <strong>des</strong> conditions climatiques<br />
correspondant à <strong>des</strong> précipitations moyennes annuelles allant de 750 mm. pour<br />
la limite méridionale de la brousse tigrée jusqu'à l'isohyète 300 mm. au N.<br />
C'est dans la région recevant en moyenne 500 mm. de précipitations<br />
annuelles (autour de 13"30 de latitude) que le faciès brousse tigrée est le<br />
mieux établi. C'est dans cette région qu'un site a été choisi, près de Gogueze<br />
Koara, à 50 Km au NE de Niamey, pour <strong>des</strong> étu<strong>des</strong> très complètes: relevés topo-<br />
graphiques précis sur deux transects, <strong>in</strong>ventaires botaniques et pédologiques,<br />
analyses de sols, étu<strong>des</strong> du comportement <strong>des</strong> sols à l'eau...<br />
Les pr<strong>in</strong>cipaux faits relevés sont les suivants:<br />
l- Les ban<strong>des</strong> s'établissent perpendiculairement aux pentes locales, c'est à<br />
dire à peu près parallèlement aux escarpements bordiers du plateau. Ces pen-<br />
tes varient dans un rapport de 1 à 2 entre la zone couverte de végétation et<br />
la zone nue.(fig. 1).<br />
2- Les ban<strong>des</strong> couvertes de végétation comportent, de part et d'autre d'une<br />
partie centrale très arborée et très couverte , une frange amont sans arbre<br />
couverte seulement d'herbacées et une frange aval ou les <strong>in</strong>dividus s'espacent,<br />
souffrent et f<strong>in</strong>issent par mourir: c'est la frange à chicots (fig. 1).<br />
3- Les relevés floristiques (tabl. 1) révèlent la variation du biotope entre<br />
l'amont et 1 'aval <strong>des</strong> zones boisées. A<strong>in</strong>si, se manifestent <strong>des</strong> espèces <strong>in</strong>dica-<br />
trices d'exigences particulières et d'autres plus résistantes, présentes dans<br />
toute la largeur de. la bande boisée jusque dans la frange aval;.ex.: Combre-<br />
tum micranthum et Acacia ataxacantha .<br />
4- Les sols sont m<strong>in</strong>ces, d'une épaisseur vois<strong>in</strong>e de 50 cm. Leurs horizons<br />
supérieurs sont toujours encombrés de graviers ferrug<strong>in</strong>eux; ils reposent sur<br />
les grès argileux de couleur bariolée du Cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al, essentiellement<br />
formé de quartz, de kaol<strong>in</strong>ite et d'oxy<strong>des</strong> de fer, Les sols <strong>des</strong> zones nues et<br />
ceux <strong>des</strong> zones boisées ont <strong>des</strong> horizons profonds semblables; la différencia-<br />
tion -entre ces sols <strong>in</strong>tervient au niveau de leurs horizons superficiels.<br />
Sous végétation, grace à la très forte activité de la faune du sol (termites<br />
surtout), la porosité est considérable, l'<strong>in</strong>filtration de l'eau de pluie est<br />
rapide. En revanche, les sols <strong>des</strong> zones nues sont très peu perméables.<br />
1
Des tests de stabilite a l'eau de la structure montrent en outre.la tres for-<br />
te aptitude <strong>des</strong> argiles <strong>des</strong> sols <strong>des</strong> zones boisées à la dispersion. Ces sols<br />
sont donc très fragiles lorsque la porosité et l'<strong>in</strong>filtration baissent,<br />
dès lors que la couverture vegétale disparait.<br />
Ces observations permettent de reconstituer l'évolution actuelle de<br />
l'écosystème brousse tigrée. Les ban<strong>des</strong> de végétation'ne sont pas immuables;<br />
elles se déplacent vers le centre <strong>des</strong> plateaux en remontant les pentes. En<br />
pério<strong>des</strong> sèches' déficitaires par rapport à la norme <strong>des</strong> précipitations dans<br />
la région, les ban<strong>des</strong> boisées maigrissent ; leur largeur dim<strong>in</strong>ue par dépéris-<br />
sement <strong>des</strong> ligneux placés sur toute la frange aval .<strong>des</strong> ban<strong>des</strong> boisées. La<br />
mort de la végétation est bientôt suivie de l'érosion du sol. Lorsque les<br />
précipitations redeviennent normales, les ban<strong>des</strong> boisées se développent à<br />
nouveau après réoccupation par les ligneux de la frange herbacee, voire de<br />
la zone d'atterrissement placées sur la bordure amont (cf. fig. 1). A<strong>in</strong>si<br />
toutes les ban<strong>des</strong> se déplacent au rythme <strong>des</strong> successions <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> pluri-<br />
annuelles, déficitaires en précipitations et <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> plus humMes. En<br />
même temps, c'est toute la surface du plateau érodé qui "<strong>des</strong>cend" dans le<br />
paysage à la suite <strong>des</strong> érosions qui accompagnent la disparition <strong>des</strong> ligneux<br />
en bordure aval <strong>des</strong> ban<strong>des</strong> de végétation.<br />
Trois enseignements sont à souligner:<br />
I- La surface <strong>des</strong> plateauxqui portent la brousse tigrée est très éloignée<br />
de la surface d' aplanissement f<strong>in</strong>i Cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al orig<strong>in</strong>elle: elle<br />
est beaucoup plus basse.<br />
2- L'écosystème brousse tigrée fournit un exemple supplémentaire pour les<br />
pays du Sahel, d'un processus biogéodynamique très actif aujourd'hui.<br />
3- L'évolution de la brousse tigrée est une preuve de l'importance <strong>des</strong> chan-<br />
gements globaux aux échelles de temps courtes, pluriannuelles.<br />
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l'Ouest nigérien. Thèse Doct-Ing., Nancy, multigr. Il6 p..<br />
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549-553.<br />
2
I Bande nue I Bande couverte<br />
I<br />
I<br />
FD = Fronge de décontotion<br />
Z N = Zone nue<br />
FC = Fronge à chicois<br />
---A- -<br />
Figure 1 : Séquence modale du faciès brousse tigrée<br />
2 B = Zone boisée<br />
Schematic profile of brousse tigrée pattern.<br />
Espèces<br />
Gakgnia sokotoensis<br />
C?oton zambesicus<br />
Acacia ataxacantha<br />
Cordretum nigticans<br />
Grewia fiavescens<br />
F H - Frange herbacée<br />
28 4 20 0<br />
Bos&a anpstifolia 14 4 0 10<br />
Tableau 1: Distribution <strong>des</strong> espèces ligneuses en zone boisée<br />
Tree and shrub distribution accross a vegetation stripe<br />
3<br />
I<br />
I
.-. -__-<br />
Zone<br />
bots&<br />
zone<br />
“UP<br />
Frange<br />
d?<br />
dbcantation<br />
Tableau 2 : Quelques caractéristiques chimiques <strong>des</strong> sols de la séquence<br />
brousse tigrée.<br />
Some chemical data of brousse tigree pattern<br />
A- Carat kéristiques<br />
_.---.- ~-.<br />
pédologiques<br />
---- --.- -- -_-_- _______<br />
-_~<br />
CC<br />
PH<br />
- -<br />
Hatike or9aniqun<br />
z<br />
---<br />
Cnn~plexe d'fchanrje<br />
m.e./lOn 9<br />
pH 7- Echangp pli sol<br />
m.e.lfOD g<br />
TJmn<br />
7."<br />
-.<br />
Hehra-Jackson<br />
L<br />
--_ .-___<br />
rfiu xc1<br />
. .__.<br />
,%,A,<br />
.-.<br />
Et<br />
-_.<br />
Nt<br />
----<br />
C/N<br />
---_--<br />
Ca'+ MFK+ 5 T 1005<br />
J-2-.~-.?~~2~ !~~51.-rT2!2~<br />
4.n 3.R 1.1 0.71 0.067 11 0,on 0.66 0,23 1.77 4.5 39 0.11 0.56 0.67 0.5 0.6 0.1 12.4 2.6 0.h<br />
-- 3.5 .-- ----- ---- -- -<br />
4.0 1 0,39 0,030 13 0.12 0.50 0.19 0.90 6 15 0.50 2.22 2,; 0~7.5 -tZ ‘M.4 Y,6 0:<br />
---- .---_ -- -- __- ----.<br />
0.40 0.3H 0.11 0.90 4.2 21 0.n 1.27 1.50 0.5 0.8 n.2 11 1." n.4<br />
- ---- --_ ____ __-----__- .--<br />
.__ _-- .~ _ --- --._----<br />
0,32 0.56 0.16 1.06 4.4 24 0.35 1.67 2.02 0.0 1.4 o,z 12.4 3 0.X<br />
o.nu n.25 3.17 3.2<br />
_-.------ - .__.. __. _.-<br />
..--_I _---<br />
0.30 1.1, 1.41 0.5 n.fi<br />
-<br />
0.1<br />
-.--.<br />
n.n 1.7<br />
--_--.<br />
0.1<br />
1.67 2.02 0.7 2.2 n.n 13 1.7 n.4<br />
_--- -_ -- .--- ..-.<br />
croitte 5.9 5<br />
B- Composition chimique globale (Y&,)<br />
-_ _-<br />
-__ --~_ -_._-<br />
0.3~ 1.67 2.05 o.fi 2 n.7 14 7.R 1<br />
_-__ _.__ __- -_ .-.-<br />
0.57 1.95 2.52 0.5 2.1 0.0 21 3.6 0.R<br />
?rof. Ferte<br />
au feu Si32 Ai203 Fe283 Ti02 I+n02 Ca0 Mg0 K2ù Na20 Total<br />
(cm)<br />
o-5 43 835 73 30 7 0,13 0,4 1,35 2,5 0,25 997,7<br />
Frange<br />
herbacie 5-25 30 690 162 40,5 15<br />
, 0,15 O,,l ( 1,3 j 2,5 0,03 992,l<br />
1<br />
I<br />
25-35 ' 103 i soc 223 53 13 0213 / O>C! l,A5 I2,6 Os@3 i996,2 1<br />
Zone O-20 1 62 730 1 1~3 35 1 10 / ~,16: 0,,5 1 1,45 i2,2 I0,15 (9?4,5<br />
ooisée<br />
30-@O [ 35 685 165 42 14 S,15 ! 0,l i,3<br />
*<br />
2.4 f O,! ?95,6<br />
-- 1<br />
Zone o-5 i 18 725 37j52 ) 9 û,l8 @,2 1,s i 2,5<br />
--<br />
1 e,zc oco, 1<br />
nue 20-30 97 615 183 77 14 0,21 3,3 2,25 2,3 ICI,1 99i<br />
Yatériau 3 ,4 635 1 210 42 17 1 0,l 1 0,s I3,b Il,5 1997.q<br />
4
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "'Changements globaux en Afrique"<br />
MORPHO-STRATIGRAPHY AND AEOLIAN ACTIVITY DURING THE LATE<br />
ATtRNARY IN THt ARABIAN PtNINSULA<br />
Danilo J. Anton, Earth Sciences Program<br />
International Development Research Centre, Ottawa, Canada<br />
Aeolian deposits and landforms are wi<strong>des</strong>pread <strong>in</strong> vast areas of the<br />
Arabian pen<strong>in</strong>sula. More than twenty <strong>in</strong>dividual sand fields larger .than<br />
500 Km2 have been identified. However, not a11 these aeolian fields are<br />
fully active.<br />
In the Centre-North and North-West of the pen<strong>in</strong>sula, up to 95% of<br />
the exist<strong>in</strong>g dune fields (Great Nafud, Nafud As Sir, Nafud Ath Thuwayrat,<br />
Nafud Al Qunayfidhah, Northern Dahna, Al Urayq) are kept relatively stable<br />
by a grassy vegetation caver.<br />
In the Southern dune fields, on the contrary, there is strong<br />
aeolian activity <strong>in</strong> most sandy areas (Ar Rub'al Khali, Southern Dahna,<br />
Southern Jafurah).<br />
In between, there is a transition zone <strong>in</strong> which the aeolian fields<br />
are only partially stabilized and <strong>in</strong> which formerly stabilized dunes have<br />
been activated as a result of anthropic degradation of the landscape,<br />
'(Central and Northern Jafurah and Central Dah.na).<br />
The boundary between both types of aeolian environment is<br />
approximately def<strong>in</strong>ed by the parallels 25" to 27" latitude North.<br />
There is a strong relation between this aeolian activity and the<br />
distribution of climatic hyperaridity.<br />
Data from several stations peripheral to and with<strong>in</strong> the Rub'al<br />
Khali suggest that the northeastern outer boundary of this very large dune<br />
field (550,000 sq.k.) follows approximately the 30 mn mean annual<br />
isohyet.<br />
Precipitation <strong>in</strong> the Nafud is slightly higher (around 40 mn per<br />
year) and probably too much for full dune activation. It must be noted<br />
that mean and extreme temperatures are higher '<strong>in</strong> the Rub'al Khali than <strong>in</strong><br />
the Nafud and therefore the actual threshold for wi<strong>des</strong>pread aeolian<br />
activity may be located at a somewhat lower ra<strong>in</strong>fall level <strong>in</strong> the Nafud.<br />
Stabilized aeolian fields are composed of a multiple variety of<br />
dune forms, <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g longitud<strong>in</strong>al, transversal and pyramidal features<br />
(i.e. Great Nafud, Nafud As Sir, Nafud Al Qunayfidhah) and extensive sandy<br />
dikakas (Sand sheets), (i.e. Northern and Central Jafurah). The Rub'al<br />
Khali and other Southern aeolian landforms are also highly heterogeneous,<br />
rang<strong>in</strong>g from 100-300 km long longitud<strong>in</strong>al dunes <strong>in</strong> the Western half to<br />
well def<strong>in</strong>ed pyramidal and star dunes <strong>in</strong> the Southeastern edge and<br />
dom<strong>in</strong>ant barchan forms <strong>in</strong> the Northeast.<br />
There are reasons to believe that the present aeolian activity<br />
only took place dur<strong>in</strong>g the later part of the Quaternary. Alluvial and<br />
lacustr<strong>in</strong>e sediments, and paleosols are observed t<strong>in</strong> practically a11 major<br />
5
dune fields. At'least fifty-three 14C age determ<strong>in</strong>ations of cont<strong>in</strong>ental<br />
aquatic sediments from many locations of the pen<strong>in</strong>sula are now available<br />
show<strong>in</strong>g a bimodal chronological distribution of past humid episo<strong>des</strong>.<br />
Twenty-six of these samples have been dated between 5,000 and 9,000<br />
years b.p. and eighteen between 21,000 and 30,000 years b.p.. This<br />
corresponds respectively to lacustr<strong>in</strong>e sediments (underly<strong>in</strong>g and perched<br />
on the dunes), that have been identified <strong>in</strong> both the Rub'al Khali and<br />
Great Nafud, and to the presence of two well-def<strong>in</strong>ed paleosols <strong>in</strong> the<br />
Dahna with <strong>in</strong>tercalated aeolian sediments.<br />
Accord<strong>in</strong>g to this and other evidence, aeolian activity was not<br />
pronounced dur<strong>in</strong>g the mid-Pleistocene (only limited aeolian deposits<br />
are found under the Great Nafud lakes and Dahna lower paleosol).<br />
A very important humid period (semi-arid?) developed dur<strong>in</strong>g the<br />
first part of the late Pleistocene (30,000 - 21,000 years b.p.<br />
approximately) followed by a first strong episode of wi<strong>des</strong>pread aridity <strong>in</strong><br />
the whole pen<strong>in</strong>sula (which produced the older Rub'al Khali and Great Nafud<br />
dune systems, the <strong>in</strong>termediate aeolian layer <strong>in</strong> the Dahna and the friable<br />
aeolianites <strong>in</strong> the Jafurah). Dur<strong>in</strong>g this arid period w<strong>in</strong>d directions were<br />
different from present day directions. In the Jafurah, measurements of<br />
dip directions <strong>in</strong> 24 outcrops of aeolianites showed NNE w<strong>in</strong>ds to be<br />
predom<strong>in</strong>ant over the presently observed ma<strong>in</strong>ly northwestern w<strong>in</strong>ds. This<br />
is <strong>in</strong> agreement with weak l<strong>in</strong>eations found <strong>in</strong> aerial photographs North of<br />
the Jafurah and several observations <strong>in</strong> the Eastern Rub'al Khali where old<br />
NE w<strong>in</strong>d directions are also be<strong>in</strong>g reworked by eastern w<strong>in</strong>ds.<br />
A new humid. period last<strong>in</strong>g for about 4,000 years (9,000 - 5,000 years<br />
b.p.) allowed the stabilization of most aeolian landscapes of the<br />
pen<strong>in</strong>sula. Dur<strong>in</strong>g thelast few thousand years a gradua1 aridification has<br />
taken place; the Southern <strong>des</strong>erts are now experienc<strong>in</strong>g extreme conditions<br />
of hyper-aridity. but the protective vegetation caver of the Northern<br />
<strong>des</strong>erts has been largely ,ma<strong>in</strong>ta<strong>in</strong>ed (with only m<strong>in</strong>or reactivation). In<br />
the transition area of the Central aeolian <strong>des</strong>erts the previously stable<br />
landscapes are be<strong>in</strong>g degraded <strong>in</strong>to active aeolian fields ma<strong>in</strong>ly due to<br />
overgraz<strong>in</strong>g, traffic and artificial groundwater sal<strong>in</strong>ization.<br />
6
Years b.p.<br />
Present<br />
5an<br />
9axL<br />
21 ooo-<br />
3oalo.<br />
5oaxL<br />
LATE<br />
-laEENE<br />
EPRLY<br />
HomENE<br />
LATE<br />
PLEISKICENE Older<br />
Paleosol<br />
a34TRAL & s. RU3'AL KtWlI IXATN4FUD<br />
D@+NA(Anton, (McClure, (Mitneyet al, ET1983,<br />
MB, 1984) 1976, 1978) 1983) 1984)<br />
Present active Present active Reactivation of Recent wi<strong>des</strong>pread<br />
dcnes dunes crests <strong>in</strong> fonnation/rexti-<br />
stzbilized dunes vation of dunes.<br />
Formation of<br />
barchan rmd para-<br />
bolic dune fields<br />
Yolcnger Paleo- Youngerlakes Yolulgerlakes Dune stabiliza-<br />
sol tion, reactiva-<br />
tion of W. Sahba<br />
ma<strong>in</strong> channel.<br />
Intenwdiate Older dunes Formation of Friable<br />
aq3lian lM@ltly Aeolianites.<br />
deposits stabilized<br />
dunes.<br />
Lowar<br />
aeolian<br />
deposits<br />
MID PND Allwial<br />
EPRLY sedimefits<br />
FLEISTDCENE<br />
Olderlakes Olderlakes Excavation of W.<br />
Sahbalowr<br />
valley and<br />
? deposit of<br />
allwial forms <strong>in</strong><br />
hn a1 Jiwa.<br />
Allwial Allwial Alluvial<br />
sediments sediments sedimmts<br />
7
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8
INQUA/ DAKAR SYPIPOSIUIu1 "Changements globaux en Afrique"<br />
SEDDENTATION LACUSTR HDLXEtE DE LA IQIGICN IIE TXIWEfWI (MALI)<br />
A-N. AUCOUR *, P. CAWXWL H, J.FABRE - et N.PETIT-UAIR +<br />
* Laboratoire de G6ologie du Guaternaire,CNRG. Marseille-Lum<strong>in</strong>y (France)<br />
H Institut de Geologie du Bass<strong>in</strong> d’Aquita<strong>in</strong>e. Talence (France)<br />
&+ Institut Dolomieu. Grenoble (France)<br />
’ Les dbp6ts lacustres sont noHweux dans la r6giœ de Tamdanni fJ.FABIa.19831.<br />
La p6riode humide holoc&e a d&ut6&.ces latitu<strong>des</strong>, vers 9WD B.P. et s%sSt tera<strong>in</strong>6e<br />
vars 43CO B.P. fG.CELIGRIA$ N.RTIT-LUIE et J.FABB,19641. Deux coupes, l’une <strong>des</strong><br />
sal<strong>in</strong>es d’Agorgott fFig.11, l’autre <strong>des</strong> d6p6ts de rivage d’un vaste lac situ & 30ka<br />
au S-E de celles-ci Waijad, Fig.21 ont 6t6 Btudi4es.<br />
A Agorgott. la coupa couvre la p6riode 7000-3800 B.P.; on observe l~alternanœ<br />
de niveaux riches en sels fglauberite, halite. parfois wgnesitel et de niveaux de<br />
sels (chlorure de sodium et exœptionnelemsnt th6narditel. la plupart du temps<br />
en gros cristaux, œ qui <strong>in</strong>dique un milieu de d6p6t subaquatique.<br />
A Haijad. la coupa couvre la p6riode 8300-4400 B.P.. Dès son orig<strong>in</strong>e. 1Q lac<br />
prkipitait de la œlcite peu aagn6sienne. Les skliments sont riches en diatoakts et<br />
œtraco<strong>des</strong> d’eau douce. La r6partition <strong>des</strong> esp&ces et les variations de leur<br />
morphologie <strong>in</strong>diquent un milieu souris à de fortes variations chimiques.<br />
Dans les deux coupas, on observe entre 6800 et 6300 B.P. <strong>des</strong> <strong>in</strong>dices<br />
d’ass&haents r6p&%s bd-cracks, cro0tes. niveaux de chlorure de sodium<br />
centim6triques). Des niveaux à saectite relativaent riches en matiare organique<br />
sont <strong>in</strong>terœl6s entre œs couches d’bvaporites. Un retour A une s6dimntation<br />
lacustre plus stable est observ6 antre 65DD et 4500 B.P. A partir de 43CO B.P.,<br />
la s&Jiœntation devient plus detritique et gypseuse. La prbence de wsctites<br />
peut être li6e soit au lessivage de sols proches du lac, soit 6 una n6oformtion<br />
<strong>in</strong> situ lors de la r6gression laamtre.<br />
Ces rksultats confiraent la d&Srioration progressive du climat.6 partir de<br />
6&lO B.P., avec de tr& nobrauses fluctuations.<br />
BIBLICGRARIIE :<br />
CELIBRIAS G., PETIT-MAIUSZ N. et FbBRZ J. (19841 - Age <strong>des</strong> d6p6ts r6cents de la region de<br />
Taoudenni. E_R,bS.. Paris, t.299. 19. p.1343.<br />
FM J. (1983) - Esquisse stratigraphique prelia<strong>in</strong>aire <strong>des</strong> d4p6ts lacustres quaternaires:<br />
In: N.RTIT-MAIR et J.RISER (Edit.), 1983:“Gahara ou Sahel? @aternaire r6cafIt<br />
du Bass<strong>in</strong> de Taoudenni (Nali 1: p.419-441.’<br />
BCH~IBER B.C (!9Bl, - Mar<strong>in</strong>e evaporites: Facies and relation to hydrocarbons and a<strong>in</strong>mal<br />
genesis. A*A.P.G,. Short bourse.<br />
Abteviations utiliskss dans les firnrres:<br />
Fig.1: anyd.: anhydrite; <strong>in</strong>d/lGg: mo&re d’<strong>in</strong>dividus pour 1Gg de s&limsnt brut.<br />
Fig.2: épais.: épaisseur; fr.gr. 30-20)~: puwœntage de la fraction granulom6trique<br />
5%2D,u dans b fraction detritique; fr.gr. 49: pourœntaga de la fraction granulometriqus<br />
E+u dans la fraction d6tritique.<br />
Les taux de abdikantation ont 6t6 d6duits <strong>des</strong> dates 14 C et <strong>des</strong> taux de &Jiœntation<br />
connus dans œ type de d6p6t (B.C. SCRIIEIl3ER. 19811.<br />
9
EPAIS.<br />
2 METRES<br />
472ot90<br />
AGE B. F’.<br />
J640’250<br />
676OkllO<br />
”<br />
ISEL<br />
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TAUX D<br />
SEDIU.<br />
PALEOSOL OU MARAIS<br />
SEDIMENT LACUSTRE<br />
TAUX DE SEDIMENTATION<br />
ARGILE<br />
ANHYD.<br />
:ALCITE<br />
0.2<br />
;YPSE CARBONATES SHECTITE<br />
LNHY~T<br />
1<br />
DETRITIQUE<br />
/<br />
L<br />
<<br />
MATIERE<br />
ORGANIQUE<br />
OSTRACODES<br />
c 100s 2 IOC 1 250 IND.<br />
DENSITE REPARTITION<br />
FAIjNIQUE ~DES ESPECES j<br />
CYPRIDEIS<br />
DARWINULA<br />
10 G<br />
CANDONA<br />
LIMNDCYTHERE<br />
i:: AUTRES<br />
CYPRINIDES<br />
_ _ _-. iEx!Mt_ion et <strong>des</strong> faunes d’Ostraco<strong>des</strong>.<br />
FR. .GR. SMECTITE<br />
m<br />
FR. GR. < 2/”<br />
HATIERE<br />
ORGANIQUE<br />
AZOTE<br />
ORGANIQUE<br />
1 I<br />
t<br />
3<br />
2<br />
Fig.2: Wp6ts <strong>des</strong> sal<strong>in</strong>es d~Agorgot~.Variations sbdiasntaires.<br />
10<br />
i<br />
1001<br />
SOS 05%<br />
- G
IMQUA/1986 DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES REW3LAIENEXTS TYPEEL HAOU;TA F??LEUR<br />
SIGNIFICATION CLII%TIQUE<br />
G<strong>in</strong>ette AUMASSIP<br />
C.N.E.H.<br />
3 rue F.D. Roosevelt - ALGER<br />
En 1969, P. Estorges déf<strong>in</strong>issait une forme d'accumulation sableuse <strong>des</strong><br />
régions sahariennes et présahariennes <strong>in</strong>féodée à un milieu humide ponctuel.<br />
Leurs superficies restre<strong>in</strong>tes, leur forte épaisseur les apparentent à <strong>des</strong> dé-<br />
p$ts de pério<strong>des</strong> ari<strong>des</strong>. En les replaçant dans leur contexte spatio-temporel,<br />
ils acquièrent une signification climatique qui reste essentiellement variable<br />
- particularité pas toujours retenue - aussi m'a-t-il semblé utile de repré<br />
ciser cette question.<br />
Description <strong>des</strong> déubts. Ces accumulations sableuses se localisent préférentiel-<br />
lement à proximité de sources. On peut les retrouver le long de section d'oueds<br />
k écoulement pérenne entretenu par <strong>in</strong>féro-flux où elles se développent à partir<br />
<strong>des</strong> berges, sur une largeur variable. Les sables se déposent dans le talweg,<br />
et transgressent les formes environnantes. Leur puissance est variable dfun<br />
aép8t à l'autre - ils ne dépassent pas 5 m k El Rassi, atteignent plus de 20 m<br />
à Fown Redad et Dou Saada -, a<strong>in</strong>si que d'un po<strong>in</strong>t à un autre du meme dép!%<br />
- à El Baouita, ils passent de 1 m à 10 m -. A l'aval, le dép8t se term<strong>in</strong>e par<br />
une convexité. Ces faits soulignent bien la non identité avec une terrasse.<br />
La masse <strong>des</strong> sédiments est formée de sables f<strong>in</strong>s (mécliane moyenne =<br />
0,130)) bien classés, dont la partie supérieure peut 8tre consolidée. Des facies<br />
secondaires <strong>in</strong>troduisent <strong>des</strong> variations régulières d'aval en amont, ce qui ne<br />
permet pas de les assimiler à de simples placages éoliens. A El Raouita où la<br />
forme a été déf<strong>in</strong>ie, ces variations de facies sont plus nombreuses dans la par-<br />
tie centrale. Des horizons noirs (JO à X? cm d'épaisseur) s'<strong>in</strong>sèrent en lentil-<br />
les dans la masse <strong>des</strong> sables, certa<strong>in</strong>s s'étalant sur d'assez gran<strong>des</strong> distances<br />
Une dalle de calcaire alvéolaire (traces de tiges de végétaux) de 1 m d'épais-<br />
seur apparaft à mi-hauteur sur la rive gauche immédiatement à l'aval de la.sou?+<br />
ce actuelle. Vers l'amont et latéralement, le dép% s'enrick?it de bancs Saillou-<br />
teux, de débris anguleux, plus nombreux à la base, s'am<strong>in</strong>cissant à l'aval.<br />
No<strong>des</strong> de mise en place. L'analyse granulométrique et morphoscopique <strong>des</strong> sables<br />
montre<br />
orig<strong>in</strong>e<br />
la predom<strong>in</strong>ance d'une mise en place éolienne. Ces sabies n'ont pas une<br />
lo<strong>in</strong>ta<strong>in</strong>e. A Ei Eaouita, ils proviennent <strong>des</strong> gres, mal consolidés, ou<br />
Tertiaire Cont<strong>in</strong>ental et 6e l'AlOien-larrérrier; aans lesquels l'oued a creusé<br />
ürre ectaiile. Ce remaniement court est bien traduit par l'aspect <strong>des</strong> quartz ;<br />
ils n'arizlve:~t<br />
3<br />
cel,iir ce:: Cres,<br />
ras 2 ües ronàs zats, r3is sont plus émous&s, plus mats que<br />
Les horizons noire et, dalles calcaires impliquent un milieu franchement<br />
hürlike. Ces hOri!ZOnS soirs résultent Ce la cGcomposition Ce vbgétaux mêlés<br />
a cies sables sur le îond,de mares peu profonàes. La formaiion\de dalles calcaires<br />
exige une eau plus profonde, un ruissellement suffisant pour mobiliser le<br />
calcaire àe la<br />
yax UIJ~ soürce<br />
roche en Place.<br />
de faible U&bit,<br />
Lors<br />
fixe<br />
Ou a&pôt, une végétation<br />
ies sables transportés<br />
dense, entretenue<br />
par le vent. Ces<br />
nebhas comblent et obturent la vallée. Les effets éoliens sont atténués par un<br />
ruissellement a faible com$tence, contrikant i l'étalement ties sables. Les<br />
eaux de source et de CI-<strong>des</strong> circulent lentement dans la masse 6es sables, stage<br />
rient Uans les creux, donnant localement <strong>des</strong> facies hydromorphes noir%ires. ou<br />
de m<strong>in</strong>ces dalles de calcaire.-; elles ont pu ma<strong>in</strong>tenir une brèche dans le front<br />
àu remblaiement. A a1 iiaouila, la position de la dalle calcaire est à mettre en<br />
relation avec <strong>des</strong> horizons gravillonnaires, <strong>des</strong> passees caillouteuses qui coupent<br />
la masse àes sables. Ce sont là, <strong>des</strong> manifestations d'une recru<strong>des</strong>cence<br />
modkrée au ruissellement.<br />
11
Signification. De teis dipôts sont avant touL b marqueurs d'un débit faible <strong>des</strong><br />
sources. C'est donc par ce qu'ils expriment <strong>des</strong> réservoirs syncl<strong>in</strong>aux, <strong>des</strong> nap-<br />
pes qui alimentent ces sources, qu'ils deviennent marqueurs climatiques. Ils ne<br />
sauraient tous avoir le mErne Pige, ni la même signification.<br />
Aux latitu<strong>des</strong> de l'Atlas 33" - 34" 1; où ils empatent de nombreuses<br />
cluses du versant méridional ou <strong>des</strong> dépressions <strong>in</strong>tra-montagnar<strong>des</strong>, ils font<br />
valoir une phase hyperaride,. La présence d'<strong>in</strong>dustries préhistoriques à leur<br />
sommet, permet de le situer aux 13" - II' millénaires R.F.<br />
A El Rassi 32%' Ii - 3010 E un %ge plus récent est <strong>in</strong>diqué par<br />
une occupation huma<strong>in</strong>e capsienne datée de 7510 + 110 B.F. (UW 390). Le dépôt<br />
nettement plus m<strong>in</strong>ce que àans l'Atlas saharien, est couronné d'une croûte gypso-<br />
calcaire sous laquelle vient le gisement préhistorique et qui moule une rav<strong>in</strong>e.<br />
I<strong>in</strong>e <strong>in</strong>cision postérieure dans le bouchon sableux montre la recru<strong>des</strong>cence <strong>des</strong><br />
écoulements. Actuellement, il n'y a pas de source et l'eau est atte<strong>in</strong>te par <strong>des</strong><br />
puits,,à l'aval du remblaiement, à une profondeur de 2 m. Dans ces conditions,<br />
ce remblaiement ne saurait traduire la meme phase hyperariàe que ceux àe l'Atlas ;<br />
à cette latituàe, elle n'a laissé aucune trace. Il marque un épisode nettement<br />
plus atténué et plus tardif.<br />
Ceci souligne les précautions avec lesquelles on doit traiter ces<br />
formations qui ne sauraient avoir de liens obligés les unes avec les autres et<br />
àont la signification dans un bass<strong>in</strong> artésien comme le Das-Sahara, peut aller<br />
jusqu'à la mise en évidence d'une phase humide selon les sources mises en acti-<br />
vité. Ici, elles peuvent tarir en liaison avec une période aride, là, elles<br />
peuvent al;para?tre en relation avec une période humide. C'est probablement à<br />
cela que l'on doit rattacher ces dépôts dits "travert<strong>in</strong>s" connus depuis long-<br />
temps dans le Ras-Sakara et àont certa<strong>in</strong>s, assimilables à ces rembiaiements<br />
doivent être mis en rapport avec une remontée de la nappe ou de son niveau<br />
piésométrique.<br />
Orientation bibliogra-&ique<br />
APUA (A.);XEDDC'XEli (A.) avec la collaboration de F. ESTCEGES, 197&-1979 -<br />
Existence d'un remblaiement "type El Eaouita" à Rou Saada (Algérie). Interpréta-<br />
tion paléoclimatique. Libyca, t. XnVI-XXVII,: 25-36.<br />
ALYYSSIF (G.) - Le 'Ras-Sahara dans la Fréhistoire. (sous presse).<br />
EST3RGXi (T.), AUPXSIF (G.), DAGCXGZ (A.), 1969 - El Raouita, un exemple de<br />
remblaiement f<strong>in</strong>i-wurmien. Libyca, t. XVII, : 53-92.<br />
FERRAT (fi.), 19E2-19F3 - Chronostratigraphie du gisement préhistorique "Zaccar 1"<br />
vallée de l'oueà Dou Saada-El Rame1 (Sahara algérien). Libyca,t. X%-X?XI, : 165-<br />
197.<br />
URROGR (K.), 1965 - Le versant méridional àes monts <strong>des</strong> Culed Naïl. Trav. IX,,<br />
t. XXIV,: id.+159.<br />
TA3;I (P:.), ESTû3GES (F.), AUUSSIF (G.), 1977 - A propos du gisement de silex<br />
taiii65 à'll Rassi. C.R. AC . Sc ., Faris, D, t. 25.4,: Oj54j7.<br />
TRAYSSAG (cl. ) ) 1961 - Rtude &omol~~hologioue ùu bass<strong>in</strong>-versant àe l’ouecï Zjelfa-<br />
El Hamel. Versant nord <strong>des</strong> monts <strong>des</strong> Culed !:a?1 (M&ie). Et. N%iterr., no 2.
_,_.. - -..-<br />
---<br />
.-I..<br />
--_ ._ .----<br />
Courbes granulometriques <strong>des</strong><br />
0..<br />
- -<br />
__-<br />
__-_<br />
-.- -<br />
- --.
INDUA/ DAKAR SYf9POSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
MICROMAMMALIAN CCIMMUNITY STRUCTURE AND LATE GYJATERNARY ENVIRONMENTS<br />
DM. Avery<br />
South <strong>Africa</strong>n Museum, Cape Town, RSA.<br />
Th8 structure of small mammal communities varies accord<strong>in</strong>g to the environmental conditions under which<br />
tbe community llves and it <strong>change</strong>s If those conditions <strong>change</strong>. Past variations cari therefore be used to<br />
<strong>in</strong>dicate the <strong>change</strong>s <strong>in</strong> climat8 and vegetation that caused them. Exem<strong>in</strong>ation of availsble samples from<br />
South Afrlca suggests that tbere are patterns of <strong>change</strong> on a Iarger scale, as well as st tbe Ievel of the<br />
<strong>in</strong>dividus1 site. The <strong>in</strong>formation forthcom<strong>in</strong>g from micromammalian community structure would appear.<br />
iherefore. to have some validity at a fairly general ievel, for <strong>in</strong>stance that of the biotic zone, even though<br />
the <strong>in</strong>dividual sets of data are very specific to tbe region from which they corne.<br />
Seversl groups of samples provide date for dlfferent biotic zones over vary<strong>in</strong>g lengths of time. Fig. 1<br />
shows the location of sites sampled. In the Southern Savanna Woodland (SSW). Border Cave and Jubilee<br />
Shelter between them cov8r much of the Iast 100 000 years. Wonderwerk Cave, Bi<strong>in</strong>kkiipkop and<br />
Powerhouse Cave In tbe northern Cape Prov<strong>in</strong>ce provlde data coverlng approxlmately the last 10 000 years<br />
for the central Soutb West Arid zone @WA). In th8 South West Cape zone @WC), Boomplaas Cave provi<strong>des</strong><br />
a basis for the last BO 000 years witb further data comlng from Die Kelders 1. Byneskranskop 1. Nelson<br />
Bay Cave and Klasies River Mouth IA. Less complate evtdance for the marg<strong>in</strong>al South West Arid zona.<br />
from Elands Bay Cave, Andriesgrond, Klipfonte<strong>in</strong>rand and Renbaan, refers to the iast 10 000 years, while<br />
samples from Nkupe and Mgede Shelters <strong>in</strong> Natal and Fairview Shslter In the sastarn Cape Prov<strong>in</strong>ce caver<br />
approximately the last 6500 years <strong>in</strong> the Southern Savanna Grassland (SSG). Modern samples. extracted<br />
from barn owl ( Iyco r/bs) pellets. provide a comparlson for tbe prehistoric samples; thsy aiso. together<br />
with Iron Age samples from approximately the Iast 1000 years, give some <strong>in</strong>dication of how lhe practice of<br />
agriculture is affect<strong>in</strong>g micromammalian community structure SO that it resembles more clowly tbat of a<br />
naturally stressed environment.<br />
The Shannon-Wiener <strong>in</strong>dex of general diversity tli). which takes <strong>in</strong>to account bath the number of different<br />
species represented and the degree to which each species is equally represented <strong>in</strong> the sample, forms the<br />
basis for <strong>in</strong>terpretation. The number of species is <strong>in</strong>dicated separately by the <strong>in</strong>dex of diversity (dl and<br />
the proportions1 representation by the <strong>in</strong>dex of dom<strong>in</strong>ante (CI or ita complement, the <strong>in</strong>dex of equability le).<br />
The basic concept for palaeoenvironmental <strong>in</strong>terpretation has been discussed elsewhere (Avery 19B2a) but<br />
cari ba summarised, <strong>in</strong> tba South <strong>Africa</strong>n context at least, by the statamsnt that tbe higher tbs <strong>in</strong>dex of<br />
general diverslty the greater the predictabillty or stabllity of cllmatic conditions. In particular. dom<strong>in</strong>ante<br />
of one or a few species will tsnd to decrease under these circumstances. Generally speak<strong>in</strong>g there wlll<br />
probably also be an <strong>in</strong>crease <strong>in</strong> the number of species represented but the present exam<strong>in</strong>ation shows that<br />
there appears to bs no discsrnibla pattsrn <strong>in</strong> tbis <strong>in</strong>dex chat could be usaful sitber <strong>in</strong> <strong>in</strong>terprstation or In<br />
prediction. For these purposes the Shannon-Wiener function and either dom<strong>in</strong>ante or equability look most<br />
hopeful.<br />
Values for gsneral diversity (Figs 2-3) were plotted on asmi-log papsr to allow adsquata rspresentation of<br />
the shorter time-scale of the more recent samples. Fig. 2 shows that lhe ma<strong>in</strong> tore of samples forms a<br />
pattarn <strong>in</strong> which values for Upper Pleistocene samples generally fall below 2.2 whereas Holocene values are<br />
generally higher than that value. witb the <strong>change</strong>over fall<strong>in</strong>g neatly at about 13 000 BP. Indeed the<br />
average value of H for Upper Pleistocene samples is 2.02 <strong>in</strong> contrast to 2.22 for the Holocene, and 2.31 if<br />
the marg<strong>in</strong>al SWA and SSG scores are excluded. It is also <strong>in</strong>terest<strong>in</strong>g to note that dur<strong>in</strong>g the Holocene lhere<br />
was greater regional variation <strong>in</strong> mean values than appears to have bsen ths case dur<strong>in</strong>g the Upper<br />
Pleistocene. The SSW and SWC. which are represented <strong>in</strong> bath time periods. are very similar dur<strong>in</strong>g tbe<br />
Upper Plsistocens (SSW- 2.05; SWC - 2.01) whsrsas the SSW shows a much lower valu8 for ths Holocene<br />
(2.14 as aga<strong>in</strong>st 2.28 for the SWC). This is understandable <strong>in</strong> terms of present conditions s<strong>in</strong>ce the climate<br />
is considerably less tamperata or predictable <strong>in</strong> the <strong>in</strong>terior. It is also important to nota that th8 range for<br />
the SWC is considerably greater than that for ths SSW. This may be either because the latter lies ut a<br />
15
lower latitude or because a mxnber of sites <strong>in</strong> the former were <strong>in</strong>land durlng the Iast glacial maximum but<br />
are coastal dur<strong>in</strong>g <strong>in</strong>terglacial psrlods; It could also be a comblnatlon of botb factors.<br />
There is also a decl<strong>in</strong>e <strong>in</strong> values of H <strong>in</strong> the central SWA and In the SSW dur<strong>in</strong>g the last 500 years. At<br />
Jubilee Shelter In the SSW this la almost certalnly connected with the advent of agriculture and the<br />
sstablishment of a sedentary way of life by negroid people dur<strong>in</strong>g the Iran Age (Avery <strong>in</strong> prep.1. In the<br />
central SWA and, to a certa<strong>in</strong> exlant, <strong>in</strong> the marg<strong>in</strong>al SWA the evidence probably <strong>in</strong>dicates a general<br />
decrcme <strong>in</strong> predicatibility or <strong>in</strong>creas<strong>in</strong>g fluctuations <strong>in</strong> climatic conditions. Hodern data from a number of<br />
sites <strong>in</strong> the marg<strong>in</strong>al SWA tend to suggest that this is a trend that has cont<strong>in</strong>ued up to the present. It could be<br />
argued that the long-term effects of agriculture will have enhanced tliis pattern except for the fact that <strong>in</strong><br />
the SWC, where there has also been farm<strong>in</strong>g for as long, if not longer. the pattern is reversed. <strong>in</strong> tbe SWC<br />
all the modem samples show a value of H that is higher than that for any of the prehistoric samples. The<br />
present climate of the SWC is equable, particularly In the coastal region. without eltber extremes of<br />
temperature or ra<strong>in</strong>fall deflcits. The situation <strong>in</strong> the marg<strong>in</strong>ai SWA, especially away from moderat<strong>in</strong>g<br />
affecta of aea fogs. is quite different and it Is possible chat what is k<strong>in</strong>g <strong>in</strong>dicatad is tha relatively greabr<br />
effect on the vegetation of the practice of agriculture <strong>in</strong> a harsher environment. If one factors out<br />
apparently arteflcisl super-abundances of particular species it is possible that variation In values of H could<br />
give some <strong>in</strong>dication of the relative effects of farm<strong>in</strong>g under different conditions, especially <strong>in</strong> the past.<br />
The <strong>in</strong>dex of general diversity provi<strong>des</strong> an <strong>in</strong>dication of trends <strong>in</strong> past climatic conditions and it is<br />
effectiveiy a summary of much other evidence. its precise regional <strong>in</strong>terpretation depends on the<br />
underly<strong>in</strong>g data base, cornprislng such factors as th8 identity of the species. variation <strong>in</strong> their proportional<br />
representation. and <strong>change</strong>s <strong>in</strong> <strong>in</strong>dividual tlze and <strong>in</strong> population structure. At a higher levsl. however. it<br />
appears that rnere genersl statem8nts cari be made us<strong>in</strong>g denom<strong>in</strong>ators cornmon to more than one regim. As<br />
more samples becoma available SO the resolution should improve and the patbarns become clearer.<br />
Bibliography<br />
Avery, DM. 19Bl. Helocene micromammalian faunas from the northem Cape Prov<strong>in</strong>ce, South <strong>Africa</strong>.<br />
South <strong>Africa</strong>~ Journal of Sctènce77: 265 - 273.<br />
Avery, D!l. 1982a. Micromammals as palaeoenvironmental <strong>in</strong>dicators and an <strong>in</strong>terpretation of the late<br />
Quaternary <strong>in</strong> the southern Cape Prov<strong>in</strong>ce, South <strong>Africa</strong>.<br />
ffuseum 85: 183-374.<br />
An~/s of ths Suulh A/ri~a~<br />
Avery. DM. 1962b. The micromammalian faune from Border Cave, KwaZulu, South <strong>Africa</strong>. Journa/ of<br />
Afch8edogicai S~i@/x~ 9: 187 - 204.<br />
Avery, DM. 1983. Palaeoenvironmental implications of tbe small Guaternary mammals of the fynbos region.<br />
/n Deacon, HJ, Hendey. 0 b Lambrechts, JJN, SUIS. Fynbos palaeoecology: a prelim<strong>in</strong>ary<br />
synthesis . South A frican ffaf ha/ Scibnlif7c Progrommss RuporJ 75: 139 - .155.<br />
Avery, DM. 19B4. Micromammalian population dynamics and environmental <strong>change</strong>: the lest 18 000 years<br />
<strong>in</strong> the southern Cape. <strong>in</strong>: Vogel, JC, GO! Lde C8<strong>in</strong>oroic pa/asoclimafes of ihe soufhern<br />
hemispkvv? 361 - 369. Rotterdam: Balkema.<br />
Figure Captions<br />
1. Location of sltes (P - prehlstorlc; m - modem) mentioned <strong>in</strong> the text. (AG - Andriesgrond; BC -<br />
Border Cave; BK - Bl<strong>in</strong>kklipkop; BNK - Byneskranskop; BP - Boomplaas; CV- Congo Valley; DK -<br />
Dle Kelders; DP - Diepkloof; EBC- Elands Bay Cave; FS - Fairview Shelter; GT - Glentyre; HV -<br />
Horseshoe Valley; JS - Jubile8 Shelter; KF - Klipfonte<strong>in</strong>rand; KH - Kleln Hagelkraal; KRH - Klasies<br />
Rlver ~%MI; PIS - flgede Shelter; NBC - Nelson Bey Cave; NS - Nkupe Shelter; PC - Powerhouse<br />
Cwe; RB - Renbaan; WK - Wonderwerk)<br />
2. Distribution Of values Of th8 generat <strong>in</strong>dex of diversity (HI. show<strong>in</strong>g a basic trend towards higher<br />
valües <strong>in</strong> the Holocene than In the Upper Plelstocene.<br />
(SOUthern Savanna Woodland r; Southern Savonna Grassland A; central South West Arid 0 ;<br />
margfnal S~~UI West Arld + ; South West Cape n ; modern samples plaC8d separately on the leftj<br />
16
Fig. 1<br />
;<br />
I<br />
. l * .<br />
. ’ .<br />
.<br />
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.<br />
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1 v ..a- .L<br />
Fig. 2 1 .<br />
50 100 500<br />
.<br />
17<br />
x 100 y’ BP<br />
I
Fig.3<br />
2.2<br />
2.0<br />
.<br />
I<br />
I IN v .<br />
I<br />
I .1.5<br />
Fluctuation In values OP the nersl dlverslty Index In AI the uthern Savanna WoofJland (BC - Border<br />
Cave; JS - Jubilee Shelter, with the dom<strong>in</strong>ant semi-commensal species ,+~o~Ys nrfs/8nsis JSa<br />
- Jubllee Skelter wlthout B.rosfh?nsis); BI the central South West Arld (WK - Wonderwerk; BK :<br />
Blhkklipkop; PC - Pswerhouse Cave]; snd CI the South West Cape (BP - Bbomplass Cave; DK - Die<br />
Kelders 1; BNK - Byneskranskop 1)<br />
18<br />
I
INQUA/ DAKAR SYKPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
VARIATIONS DU MILIEU A L'HOLOCENE DANS LES AURES<br />
(ALGERIE)<br />
Jean-Louis BALLAIS<br />
Faculté <strong>des</strong> Lettres et Sciences Huma<strong>in</strong>es de Tunis, Tunisie<br />
Dans le massif montagneux <strong>des</strong> Aurës, élément le plus élevd de 1'<br />
Atlas saharien (2 326 m au dj. Chelia), 1'Holocène peut se décomposer en<br />
quatre pério<strong>des</strong> : Holocëne <strong>in</strong>férieur aride, Néolithique humide, Holocène<br />
supérieur, période historique.<br />
Le passage du Pléistocène supérieur à 1'Holocène <strong>in</strong>férieur pré-<br />
sente les caractéristiques d'un Catapluvial : à l'accumulation et à l'éro-<br />
sion aréolaire succède l'<strong>in</strong>cision l<strong>in</strong>éaire, d'abord assez réduite. Sur le<br />
Piémont méridional, un episode éolien régional met en place une croûte<br />
gypseuse alors que, sur le Piémont septentrional et dans l'étage moyen<br />
(environ 1 IOC m - 1 700 m),se forme un encroûtement calcaire. Puis l'en-<br />
taille majeure se généralise, dégageant la terrasse du Pléistocène supé-<br />
rieur (terrasse II) (fig. 1).<br />
Sablon éoliana ot d&St gran- -.<br />
sier <strong>in</strong>férieur & la turœœ plus flac& ? IastaU.ationd~ Capsims<br />
Ill<br />
D6ptkf<strong>in</strong>supdrirrnd.ktnc<br />
mss. xa<br />
P&&èSO<br />
Ablation daa sols<br />
plus bumiàc.<br />
plllm CimA ?<br />
plus ac 7<br />
COlmd.saticm 2wmi.œ<br />
P<strong>in</strong>de IA mloni.mtiona-omiaa<br />
227oB? SUbSWtl.qUO<br />
EnWl<strong>in</strong>éaiœdœW haslcau h Actud<br />
Fig. 1 : Evolution morphoclimatique holocëne<br />
L'Holocène <strong>in</strong>férieur, aride, dure vers vers 6 500 BP. Il est mar-<br />
qué surtout par l'accumulation de sables éoliens un peu à l'Ouest <strong>des</strong> Aurès,<br />
sur le Piémont <strong>des</strong> Zibans, sous l'action de vents efficaces du NW, le long<br />
d'une trajectoire NW-SE, depuis le bass<strong>in</strong> du Hodna vers le Grand Erg Orien-<br />
tal, qui fonctionne à chaque période sèche depuis au mo<strong>in</strong>s le début du<br />
Pléistocène moyen. Une faune d'Hélicidés, au sommet de ces dépats, confirme<br />
la sécheresse du milieu. Au même moment, <strong>des</strong> <strong>in</strong>dustries du Paléolithique<br />
19
moyen-supérieur (fig. 2) sont éolisés sur le Piémont méridional. Dans 1'<br />
étage moyen, s'accumule alors le dépôt grossier <strong>in</strong>férieur de la terrasse Ia<br />
qui <strong>in</strong>dique une reprise de la désagrégation mécanique et, probablement, de<br />
la gélifraction en altitude.<br />
Fig. 2 : Sites préhistoriques <strong>des</strong> Aurès et de leurs bordures<br />
L'humide néolithique, plus humide et plus frais que l'Actue1,<br />
dure de 6 500 à 4 300 BP environ. 11 se caractérise par une stabilité<br />
générale <strong>des</strong> versants. La terrasse Ia cont<strong>in</strong>ue à s'édifier lentement, mais<br />
elle prend un faciès f<strong>in</strong>, limoneux, souvent noirâtre, <strong>in</strong>diquant <strong>des</strong> écoule-<br />
ments lents et réguliers <strong>des</strong> "oueds". L'importance de l'humidité est aussi<br />
montrée par le développement de la pitdogénèse jusque dans l'étage <strong>in</strong>férieur,<br />
sur les sables dunaires de 1'Holocène <strong>in</strong>férieur; plus haut, se forment <strong>des</strong><br />
sols vertiques ou bruns. Le ruissellement diffus tronque en glacis les<br />
sables éoliens du Piémont méridional <strong>des</strong> Zibans. Une faune d'Hélicidés de<br />
l'étage <strong>in</strong>férieur, dans laquelle dom<strong>in</strong>e Helicella setifensis, confirme 1'<br />
humidité du milieu. Enf<strong>in</strong>, dans le gisement néolithique de la grotte Capé-<br />
letti, vers le sommet de l'étage moyen, les pollens <strong>in</strong>diquent un groupe d'<br />
essences à caractère "boréal" (comme Bet&a, AInus, Ulmus, Carp<strong>in</strong>us) en<br />
même temps qu'un groupe à caractère "méditerranéen"!'(Castanus, P<strong>in</strong>us p<strong>in</strong>-<br />
aster, Frax<strong>in</strong>us xanthoxyloi<strong>des</strong>, Erica arborea) et les macrorestes l'exis-<br />
e,<br />
20
tente de Taxus baccata *qui nécessitaient <strong>des</strong> précipitations très supé-<br />
rieures aux 450 mm annuels actuels. Les gisements épipaléolithiques sont<br />
souvent remaniés dans les dépats de cet humide qui se marque d'abord au<br />
Nord (dès 6 530 + 250 BP), puis au Sud (6 320 + 120 BP) en raison <strong>des</strong><br />
différences d'altitude et se term<strong>in</strong>e vers 4 670 + 130 ou 4 340 2 200 BP).<br />
L'assèchement post-néolithique, à 1'Holocène supérieur, est<br />
<strong>in</strong>diqué par la reapparition de dépôts éoliens (quelques décimètres de<br />
sables et pseudo-sables gypseux) dans l'étage <strong>in</strong>férieur. Dans l'étage<br />
moyen, le dépôt f<strong>in</strong> majeur de la terrasse Ia est parfois entaillé par un<br />
chenal remblayé de galets qui débordent ensuite sur la terrasse. Dans 1'<br />
étage supérieur, de m<strong>in</strong>ces talus d'éboulis à matrice limoneuse brune re-<br />
couvrent alors les éboulis néolithiques. Cette légère reprise de la désa-<br />
grégation mécanique et de l'accumulation grossiëre est surtout due à 1'<br />
éclaircissement de la végétation par l'accroissement de la sécheresse et,<br />
peut-être, par une deforestation (dont nous n'avons pas de preuves) par<br />
<strong>des</strong> pasteurs transhumants <strong>in</strong>stalles depuis le Néolithique.<br />
La période historique commence par une phase subhumide pré-<br />
roma<strong>in</strong>e, au cours de laquelle le faciès f<strong>in</strong> supérieur (dans l'étage moyen)<br />
ou le limon <strong>des</strong> palmeraies (dans l'étage <strong>in</strong>férieur) de la terrasse Ia se<br />
dépose. Les rares analyses poll<strong>in</strong>iques effectuées dans les Nementchas mon-<br />
trent <strong>des</strong> contradictions peut-être liées à l'occupation huma<strong>in</strong>e. Le maximum<br />
d'humidité pourrait se placer vers 2 270 + 80 BP. Ensuite, la construction<br />
de la terrasse Ia s'achève par le dépôt de quelques décimètres de limons<br />
caillouteux issus d'une phase généralisée de décapage <strong>des</strong> sols, de remanie-<br />
ment <strong>des</strong> gisements néolithiques et <strong>des</strong> couvertures de glacis, à la suite<br />
de la colonisation roma<strong>in</strong>e. Enf<strong>in</strong>, la terrasse Ia s'<strong>in</strong>dividualise grâce à<br />
une entaille vigoureuse <strong>des</strong> oueds (souvent 4 à 5 m) qui, après au mo<strong>in</strong>s la<br />
phase d'arrét de la très basse terrasse Ib, se poursuit actuellement.<br />
Sélection bibliographique':<br />
BALLAIS J.-L. (1981-1984). - Recherches géomorphologiques dans les Aurès<br />
(Algérie), Thèse Doct. ès-Lettres, Paris 1, A.N.R.T:, 2 vol., 626 p..<br />
BALLAIS J.-L. (1984). - Les gran<strong>des</strong> phases de modification de l'environne-<br />
ment dans les Aurès (Algérie) au cours de la période historique, Bull.<br />
Assoc. Géogr. Franç., no 499, p. 73-76.<br />
BALLAIS J.-L., ROUBET C. (1981-1982). - Morphogenèse et préhistoire dans<br />
les Aurès (Algérie), Rev. Géol. dyn. Géogr. phys., 23, 5, p. 375-384.<br />
LUBELL D., HASSAN F.-A., GAUTIER A., BALLAIS J.-L. (1977). - The prehistoric<br />
cultural ecology of Capsian escargotières, Libyca, XXIII, Alger, p.<br />
43-121.<br />
ROUBET C. (1979). - Economie pastorale préacjricole en Algérie orientale :<br />
le Néolithique de tradition capsienne.'Exemple : l'Aurès, CNRS, Paris,<br />
595 p.<br />
21
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
SISMICITE DE L’AFRIQUE DE L’OUEST<br />
Bellion, Y. & Rob<strong>in</strong>eau, 8.<br />
Dëpartement de Géologie,<br />
Université de Dakar-Fann, Dakar, SENEGAL<br />
Le séisme meurtrier de Koumbia du 22 décembre 1983 en Gu<strong>in</strong>ée, a<br />
brutalement rappelé que la sismicité de l’Afrique de l’Ouest, bien que faible et<br />
diffuse comparée a celle de l’Afrique de l’Est, n’est pas négligeable.<br />
Dans un article publie récemment dans le Bullet<strong>in</strong> de I’ASEQUA (11, les<br />
auteurs dressent un <strong>in</strong>ventaire historique <strong>des</strong> séismes survenus en Afrique de<br />
l’ouest. Malgrè les imperfections <strong>in</strong>hérentes a une telle méthode et les<br />
discussions qu’elle suscite, cet <strong>in</strong>ventaire qui couvre la période 1618 1984,<br />
a permis de recenser une c<strong>in</strong>quanta<strong>in</strong>e de séismes d’importance générale<br />
moyenne à faible ; cependant 8 d’entre eux ont sans doute atte<strong>in</strong>t ou dëpassë<br />
la magnitude 4,5 et 4 la magnitude 6.11 apparaît en outre que les séismes, et<br />
leur épicentre determ<strong>in</strong>é ou déduit, se répartissent selon trois zones (Fig.) ou<br />
ils semblent liés a <strong>des</strong> accidents anciens trés différents.<br />
Dans la partie sud du craton ouest-africa<strong>in</strong> (Côte d’ivoire, Ghana, Togo),<br />
les séismes se situent au vois<strong>in</strong>age de grands accidents d’orientation<br />
subméridienne a NNE-SSW et sur lesquels ils s’alignent parfois ; ces<br />
accidents semblent plus particulièrement actifs près de la marge<br />
cont<strong>in</strong>entale même si <strong>des</strong> séismes se produisent parfois très à l’<strong>in</strong>térieur du<br />
cont<strong>in</strong>ent. Au Ghana, 1”‘Akwapim fault zone” qui correspond au segment le plus<br />
méridional de la suture panafrica<strong>in</strong>e en est le meilleur exemple . La région<br />
d’Accra est en effet la zone la plus <strong>in</strong>stable de l’Afrique de l’Ouest ; elle<br />
montre une sismicité permanente et a connu, depuis<br />
.<strong>des</strong>tructeurs de magnitude supérieure à 6.<br />
1862, trois séismes<br />
Dans la zone côtière de la Gu<strong>in</strong>ée, les séismes se localisent au vois<strong>in</strong>age<br />
d’accidents hercyniens orientés NE-SW et NNW-SSE et qui ont rejoué à<br />
l’ouverture de l’Atlantique central, permettant a<strong>in</strong>si la mise en place de<br />
dolérites. Ces accidents qui affectent surtout la partie ouest du bass<strong>in</strong><br />
palèozoïque de Bové sont particulièrement <strong>in</strong>stables au vois<strong>in</strong>age de la côte<br />
entre les term<strong>in</strong>aisons <strong>des</strong> deux zones de fractures océaniques de Bissau et<br />
de Sierra Léone. Ces séismes, pour lesquels on manque de données précises ,<br />
traduisent le rejeu d’accidents de type marge , paralléles à la côte , et<br />
d’accidents de soc.le comparables a ceux du Ghana ou de la Cote d’lvoire.<br />
Les séismes les plus septentrionaux, beaucoup plus épars, s’alignent sur<br />
de grands l<strong>in</strong>éaments dits gu<strong>in</strong>ëo-nubiens (2) qui affectent l’Est de la Gu<strong>in</strong>ée<br />
et le Sud du Mali, de Bamako ti Tombouctou, et délimitent un long couloir<br />
tectonique a travers l’Afrique . Les séismes résultent du rejeu de ces<br />
accidents qui ne peuvent être réactivés que par <strong>des</strong> mouvements diffërentiels<br />
liés à <strong>des</strong> contra<strong>in</strong>tes<br />
produit sur une faille<br />
<strong>in</strong>tracont<strong>in</strong>entales.<br />
E-W rejouant en<br />
Le séisme de Koumbia qui s’est<br />
normale dextre(31, constitue le<br />
meilleur représentant de ce groupe.<br />
23
Comme BACON & BANSON (4), nous doutons d’une orig<strong>in</strong>e “océanique” pour<br />
<strong>des</strong> rejeux sur <strong>des</strong> failles que cette étude montre actives bien a l’<strong>in</strong>térieur du<br />
cont<strong>in</strong>ent. Dans la plupart <strong>des</strong> travaux antérieurs, la sismicité côtière de<br />
l’Afrique de l’Ouest est reliée à l’arrivée de gran<strong>des</strong> fractures océaniques sur<br />
la marge. Certa<strong>in</strong>s auteurs proposent même une réactivation depuis la dorsale<br />
médio-atlantique. Les zones de fracture peuvent certes favoriser l’<strong>in</strong>stabilité<br />
de certa<strong>in</strong>es failles en bordure de la marge mais celles-ci sont par ailleurs<br />
activées par <strong>des</strong> mouvements différentiels <strong>in</strong>traplaques. L’existence de tels<br />
mouvements au cours de pério<strong>des</strong> récentes. a été démontrée par plusieurs<br />
étu<strong>des</strong> (voir 2) et nous les lions à la mise sous contra<strong>in</strong>te du cont<strong>in</strong>ent en<br />
arrière de la collision Europe-Afrique.<br />
. . . . . . . .<br />
. . . . . . . .<br />
. . . . . .<br />
. . . . . .<br />
. . . . .<br />
. . . . . . .<br />
. . . . .<br />
. .<br />
- -<br />
C”ttlYm”IL<br />
--<br />
1- BELLION Y., HEBRARD L., ROBINEAU B. (1984). Sismicité historique de<br />
l’Afrique de l’Ouest. Essai d’<strong>in</strong>ventaire. Remarques et commentaires. Ass.<br />
Sénégal. Et. Quatern. Afr., Bull. Liaison, n’ 72-73.<br />
2- GUIRAUD R., ISSAWI B., BELLION Y. (1984). Les l<strong>in</strong>éaments gu<strong>in</strong>éo-nubiens :<br />
un trait structural majeur à l’échelle de la plaque africa<strong>in</strong>e.<br />
Paris, présenté à la Séance du 4 ju<strong>in</strong> 1984.<br />
C.R. Acad. SC.<br />
3- DORBATH C., DORBATH L., GAULON R., GEORGE T., RAMDANI M., ROBINEAU B. ,<br />
TADILI B., ( 1984). - âeismotectonics of the Gu<strong>in</strong>ean earthquake on december<br />
22, 1983. Geophysical Research Letters, 1 1, p. 97 1.<br />
4- BACON M. and BASON J.K.A. (1979). - Recent seismicity<br />
Ghana. Earth Planet. SC. Letters, 44, p. 43-46.<br />
of southeastern<br />
24
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
REGIONALISATION DES VARIATIONS TEMPORELLES RECENTESDESPRECI-<br />
PITATIONS DE LA ZONE SOUDAN~-SABELIENNE (DE L'OCEAN INDIEN A<br />
L'OCEAN ATLANTIQUE)<br />
BELTRANDO G., Institut de Géographie d'Aix- 29, avenue Robert<br />
Schuman -- FT13621 - AIX EN PROVENCE.<br />
CHARRE J., Institut de Géographie Alp<strong>in</strong>e - Rue Maurice Gignoux<br />
F-38031 -- GRENOBLE-CEDEX.<br />
E.R.30 du CNRS/Biologie Végétale--B.P.68<br />
St MARTIN D'HERES CEDEX.<br />
DOUGUEDROIT A., Institut de Géographie d'Aix- 29,<br />
--F-38402avenue<br />
Robert<br />
Schuman --F-13621 - AIX EN PROVENCE.<br />
E.R.30 du CNRS/Biologie Végétale--B.P.68 --F-38402-<br />
St MARTIN D'HERES CEDEX.<br />
La méthode utilisée est un modèle de type analyse de la variante<br />
avec rotation à deux facteurs, l'un spatial, l'autre temporel, adapté<br />
à l'étude de réseaux de stations pluviométriques par un groupe de travail<br />
grenoblois (Lebreton et al., 1984). Ce modèle s'écrit :<br />
P P<br />
ij= .j<br />
B<br />
+Olj li +a 2j B2i + . . . a q,j Rqoi + Eij<br />
avec :<br />
P. * = valeur observée <strong>des</strong> précipitations<br />
iJ<br />
j (mm)<br />
p '= valeur moyenne <strong>des</strong> précipitations<br />
.j<br />
6ki = valeur en mm de la composante<br />
de l'unité<br />
à la station<br />
temporelle k,<br />
de temps i à la station<br />
j (mm)<br />
l'unité de temps i,<br />
'kj<br />
coefficient<br />
=<br />
composante<br />
stationnel'(sans<br />
k,<br />
dimension) de la station j vis-à-vis de la<br />
Eij = résidu de l'unité de temps i à la station j en mm<br />
Les variations temporelles résultent de la, comb<strong>in</strong>aison <strong>des</strong> différents<br />
coefficients 6 dans la limite de la qualité de représentation de chaque<br />
station (<strong>in</strong>fluence régionale) et d'un résidu (<strong>in</strong>fluence locale).<br />
Les calculs <strong>in</strong>itiaux, une fois sélectionnés, le nombre q de composantes<br />
8 significatives, permettent de connaître la variante cumulée prise<br />
en compte par les q composantes. A l'aide d'une rotation orthogonale<br />
d'angle e du repère déf<strong>in</strong>i par les composante Bk, on cherche la transforma-<br />
tion permettant de m<strong>in</strong>imiser un critère de simplicité calculé sur les<br />
coefficients a , suivant la méthode OBLICIMIN (G. Feyt, 1985). Les nouveaux<br />
coefficients stationnels a<strong>in</strong>si obtenus permettent de mieux <strong>in</strong>dividualiser<br />
<strong>des</strong> stations, ou <strong>des</strong> groupes de stations, dépendant les uns <strong>des</strong> autres.<br />
La variante prise en compte par les q composantes est <strong>in</strong>changée, mais<br />
l'<strong>in</strong>formation apportée par les coefficients stationnels et les composantes<br />
temporelles est comb<strong>in</strong>ée différemment.<br />
L'étude concerne les précipitations de la zone llsoudano-sahéliennell,<br />
c'est-à-dire une bande d'Afrique boréale s'étendant en latitude entre<br />
les isohyètes 200 mm au nord et 1200 au sud et en. longitude de l'Océan<br />
Indien à l'Océan Atlantique. Deux séries d'analyses ont été <strong>in</strong>itialement<br />
menées, l'une portant sur l'ouest, du Sénégal au Tchad <strong>in</strong>clus, la seconde<br />
sur l'est, du Niger à la Somalie.<br />
25
De nombreux auteurs ont décrit l'homogénéité climatique du Sahel occidental<br />
tant du po<strong>in</strong>t de vue <strong>des</strong> caractéristiques moyennes qua de la variabilité<br />
<strong>in</strong>terannuelle. Cela a permis de décrire une histoire d'ensemble:sécheresses<br />
de 1911-1914, 1931-1932, 1968-1973. Une analyse de variante (1935-1975)<br />
confirme cette homogénéité, puisque la première composante (40 % de la<br />
variante) décrit cette histoire moyenne (fig.1) : période assez seche<br />
de 1940 à 1949, très humide de 1950 à 1958, moyenne de 1959 à 1967, très<br />
sèche après<br />
-nl 181<br />
1968. Une deuxième composanJe (10 % de la variante) apporte<br />
Fig. I-Sahel occidental (analyse de la variante sans rotation sur les<br />
totaux annuels) : Ire composante temporelle (histoire commune du Sahel).<br />
un correctif : il arrive que le Sénégal et le Niger s'opposent ; certa<strong>in</strong>es<br />
années, l
SaheZ occidentai! (analyse de la variance avec rotation sur tes totaux<br />
anme 1s ) . Fig. 2 (en haut) - Ire composante temporelle (le Sénégal).<br />
Fig. 3 (en bas) - 2e composante temporelle (du Mali au Niger).<br />
mm<br />
0<br />
100<br />
HIVER<br />
Sud-Soudan au Kenya (analyse de la variante avec rotation sur les précipita-<br />
tions d’hiver).<br />
Fig.‘ 4 (en haut) - Ire composante temporelle (Ouganda et Kenya occidental).<br />
Fig. 5 (en bas) - 2e composante temporelle (Kenya).<br />
27
La première composante (38,5 99) de la variante à l'échelle<br />
annuelle décrit une histoire surtout marquée par la partie méridionale<br />
(sud-Soudan; Ouganda-Kenya caractérisée par un double maximum <strong>des</strong> pluies),<br />
alors que la deuxième (9 % de la variante) apporte une nuance supplémentaire<br />
en marquant une opposition entre cette partie et le reste de la zone,<br />
le nord, caractérisé par un maximum estival unique. La limite entre ces<br />
deux sous-ensembles passe par le Bahr-el-Gazal. Les analyses à échelle<br />
saisonnière confirment cette opposition.<br />
Deux analyses complémentaires avec rotation ont donc été menées séparément<br />
sur ces deux sous-ensembles. Au sud, apparaissent une série d'années<br />
à précipitations déficitaires (Fig. 4 et 5 : exemple de l'hiver) mo<strong>in</strong>s<br />
nombreuses qu'au nord, même si certa<strong>in</strong>es sont communes (Fig. 6).<br />
I 1 I I I I I I I<br />
35 40 46 50 55 60 65 70<br />
Fig. 6 - Sahel--oriental, du Niger à l'Ethiopie (analyse de la variante<br />
avec rotation sur les précipitations d'été) : Ire composante temporelle..<br />
D'après une étude de corrélations entre les composantes temporelles obtenues<br />
pour le Sahel occidental et la zone septentrionale de l'Est, il y a <strong>in</strong>dépen-<br />
dance parfaite (0.04 à 5 % d'erreur ) entre cette dernière et le Sénégal.<br />
En revanche, on trouve une corrélation significative entre le Sahel occiden-<br />
tal (du Mali au Niger) et l'oriental (du Niger à l'Ethiopie). Il existe<br />
bien une histoire commune récente d'une vaste zone sahélienne de l'Afrique<br />
boréale, différente de celle <strong>des</strong> bordures occidentale et .orientale à<br />
même latitude.<br />
28
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
ASTRONOMICAL INSOLATION IN TEE TROPICS<br />
A. Berger<br />
Universitb Catholique de Louva<strong>in</strong><br />
Institut d'Astronomie et de Ceophysique G. Lemartre<br />
2 Chem<strong>in</strong> du Cyclotron<br />
1348 Louva<strong>in</strong>-la-Neuve, Belgium<br />
Among the longest astrophysical and astronomical cycles which might<br />
<strong>in</strong>fluence climate (and even among a11 forc<strong>in</strong>g mechanisms external to the<br />
climatic system itself) only those <strong>in</strong>volv<strong>in</strong>g variations <strong>in</strong> the elements<br />
of the earth's orbit have been found significantly related to the long-<br />
term series available <strong>in</strong> the geological record.<br />
However, as the climate system is thermally driven by solar <strong>in</strong>sola-<br />
tion, there is a real <strong>in</strong>terest to check whether or not there are some<br />
relationships between <strong>in</strong>solation parameters and the climate at the global<br />
scale. The difficulty which then first arises is to determ<strong>in</strong>e which are<br />
the most realistic latitu<strong>des</strong> and dur<strong>in</strong>g which periods of the year. The<br />
adjustment may be tested <strong>in</strong> the time and/or the frequency doma<strong>in</strong>s. This<br />
is why the different k<strong>in</strong>ds of <strong>in</strong>solation which are supposed to be used<br />
for modell<strong>in</strong>g the climate or for simulat<strong>in</strong>g the climatic variations, are<br />
carefully reviewed (computation, accuracy and spectrum).<br />
These <strong>in</strong>solation parameters are : half year astronomical seasons<br />
(length, total and mean <strong>in</strong>solation), half year calorie seasons, astronomica1<br />
and meteorological seasons (length, total and mean <strong>in</strong>solation),<br />
monthly<br />
tions.<br />
mean <strong>in</strong>solation, mid-month (solar date)<br />
s<br />
and calendar date <strong>in</strong>sola-<br />
These <strong>in</strong>solations depend upon (i) 4 astronomical parameters which a11<br />
affect the total energy received by the planet : the astrophysical solar<br />
constant, the length of the tropical year and of the day, the secularly<br />
variable mean distance from the Earth to the Sun (def<strong>in</strong>ed by the eccen-<br />
tricity, e), (ii) and 2 other ones which re-distribute differently the<br />
energy among the latitu<strong>des</strong> and months : the climatic precession, e s<strong>in</strong> 3,<br />
and the obliquity, E. This dependance is summarized <strong>in</strong> table 1.<br />
The accuracy of the long-term variations of the astronomical elements<br />
and of the <strong>in</strong>solation values and the stability of their spectrum have<br />
al,so been analysed by compar<strong>in</strong>g 7 different astronomical solutions and 4<br />
different time spans (O-O.8 Myr BP, 0.8-1.6 Myr BP, 1.6-2.4 Myr BP and<br />
2.4-3.2 ~yr BP). The general conclusions are for the accuracy <strong>in</strong> time<br />
that improvements are necessary for periods further back than 1.5 Myr BP.<br />
About the stability of the frequencies, the fundamental periods (around<br />
40, 23 and 19 Kyr) do not detoriate with time over the last 5 Myr but<br />
their relative importance for each <strong>in</strong>solation and even astronomical para-<br />
meter is a function of the period considered.<br />
29
Table 1 Insolations as a function of astronomical parameters (i+ means<br />
stronger dependancy).<br />
Mid-month <strong>in</strong>solation at equ<strong>in</strong>oxe<br />
at solstice<br />
Half-year astronomical seasons<br />
- total <strong>in</strong>solation<br />
- length<br />
- mean <strong>in</strong> polar latitu<strong>des</strong><br />
<strong>in</strong> equatorial latitu<strong>des</strong><br />
Calorie seasons polar latitu<strong>des</strong><br />
equatorial latitu<strong>des</strong><br />
E e s<strong>in</strong> 3<br />
+<br />
+ ++<br />
+<br />
+<br />
++ +<br />
+<br />
+<br />
+<br />
Meteorological seasons (astronomical def<strong>in</strong>ition)<br />
- total <strong>in</strong>solation +<br />
- length +<br />
Meteorological seasons (monthly mean) + ++<br />
Not only these fundamental frequencies are alike but the climatic<br />
series are also phase locked and strongly coherent with orbital varia-<br />
tions. Moreover, most recent models outputs compare favorably with data<br />
of the past 400 000 years. Thus the mode1 predictions for the next 100<br />
000 years are useful as a basis for forecast<strong>in</strong>g how climate would evolve<br />
at orbital frequencies <strong>in</strong> the absence of anthropogenic disturbance : the<br />
long-term cool<strong>in</strong>g trend which began some 6 000 years Will cont<strong>in</strong>ue for<br />
the next 5 000 years, this first cold peak will be followed by an amelio-<br />
ration around 15 000 YAP, by a cold <strong>in</strong>terval centered .23 000 YAl? and by a<br />
major glaciation at around 60 000 YAP.<br />
Aga<strong>in</strong>st these long-term <strong>in</strong>solation variations, there is a secular<br />
trend which amplitude varies between hundredths to tenths of one per cent<br />
(more or less similar to the one associated to solar activity as measured<br />
by satellites) with quasi-periodicities associated to the motion of the<br />
moon (%19 yr> and of Jupiter (~12 yr).<br />
30
INQUA/ DAKAR SY!!POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
.LES PROBLEMES DU QUATERNAIRE AFRICAIN<br />
VUS PAR LA THEORIE ASTRONOMIQUE DES CLIMATS<br />
(Faits établis et Progrès souhaitables)<br />
Etienne A. BERNARD, météorologiste honoraire,<br />
Institut Royal Météorologique, 3, Avenue Circulaire,<br />
1180 Bruxelles<br />
Unexemièrepartie ---- ---<br />
“Rythmes climatiques et stratigraphiques” apporte la preuve générale<br />
de lataorie astronomique <strong>des</strong> climats, si longtemps dénigrée, mise en doute ou ignorée : “les<br />
rythmes <strong>des</strong> climats astronomiques d’<strong>in</strong>solation <strong>des</strong> latitu<strong>des</strong> ont toujours contrôlé l’évolution<br />
<strong>des</strong> climats réels dans l’échelle de temps de dix mille à cent mille ans”.<br />
Le régime de l’<strong>in</strong>solation 1 d’une latitude h quelconque dépend en effet <strong>des</strong> 3 éléments<br />
astronomiques que voici :<br />
1. l’obliquité 8 de l’écliptique, angle d’<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>aison de l’axe de rotation de la Terre sur<br />
l’écliptique<br />
2. la position II du périhélie par rapport au po<strong>in</strong>t vernal y de l’époque<br />
3. l’excentricité e de l’orbite terrestre.<br />
Depuis que le système solaire existe, &, II et e n’ont jamais cessé d’osciller sous l’effet <strong>des</strong><br />
perturbations gravitationnelles que les 7 autres planètes exercent sur la Terre. Comme résultat<br />
d’un théorie qui, depuis Laplace et Lagrange s’aff<strong>in</strong>e toujours davantage, la mCcanique’cé!este<br />
exprime ces oscillations par les lois très simples suivantes :<br />
d=E+zCicos(-t<br />
i<br />
2K<br />
Oi<br />
+$) ,<br />
e s<strong>in</strong> II = 7 Mi s<strong>in</strong> (F t + pi)<br />
i<br />
(1)<br />
e COS II = c Mi COS<br />
1<br />
2n<br />
(T f +Pi)<br />
i<br />
Les pério<strong>des</strong> Oi et Ti <strong>des</strong> fonctions périodiques ord<strong>in</strong>aires que ces expressions additionnent ne<br />
dépendent que <strong>des</strong> masses <strong>des</strong> planètes et <strong>des</strong> demi-grands axes de leur orbite. Avec l’évolution<br />
du système Terre-Lune, elles ont augmenté lentement dans l’échelle géologique. Cependant, leur<br />
ordre de grandeur est resté de 10.000 à 100.000 ans.<br />
La preuve générale de la théorie astronomique a valeur universelle car elle est apportée par<br />
l’ensemble <strong>des</strong> rythmes sédimentaires observés en tout temps et en tout lieu. Elle tient dans la<br />
chaîne causale formée <strong>des</strong> maillons M1 à M4 suivants :<br />
LO~S(I) dela<br />
mécanique<br />
céleste<br />
Ml M2 Al3 M4<br />
Le lien A, conséquence de laloi de la gravitation, à la même force que cette lpi. Le lien B résulte<br />
<strong>des</strong> faits constatés : tous les traits qualitatifs de M4 se retrouvent dans Mz. Quand on peut<br />
mesurer les périodicités dans les faits, les prédictions par les rythmes Mz se vérifient. A cet<br />
égard, <strong>des</strong> preuves nouvelles sont apportées. L’existence dans les rythmes sédimentaires d’effets<br />
31
de battement et de mégacycles formés du nombre prédit de cycles apporte la preuve irréfutable<br />
que ces rythmes obéissent aux relations (1).<br />
On ne peut passer de M2 à M4 que par le maillon <strong>in</strong>termédiaire M3 <strong>des</strong> rythmes <strong>des</strong> climats<br />
réels. On déf<strong>in</strong>it ceux-ci par le système <strong>des</strong> régimes de la température et <strong>des</strong> précipitations.<br />
L’évolution de ces rythmes a contrôlé celles <strong>des</strong> sols, du tapis végétal, de l’érosion, de l’écoulement,<br />
du transport et <strong>des</strong> dépôts <strong>des</strong> sédiments. Ces rythmes sédimentaires universels sont les<br />
témo<strong>in</strong>s fossiles <strong>des</strong> rythmes disparus <strong>des</strong> climats réels et <strong>des</strong> rythmes de leur cause, les climats<br />
d’<strong>in</strong>solation dont la théorie retrouve les traits. La solidité du lien D, si souvent contestée, est<br />
donc établie par les rythmes stratigraphiques universels que les coupes géologiques du paysage<br />
met partout sous nos yeux.<br />
Une seconde partie ” Les climats quaternaires, spécialement africa<strong>in</strong>s” démontre la possibi-<br />
lité de réétablir l’évolution rythmée <strong>des</strong> climats réels de l’Afrique au cours <strong>des</strong> 3 derniers mil-<br />
lions d’années. Deux situations favorisent l’atte<strong>in</strong>te d’un tel objectif.<br />
1. Par l’observation <strong>des</strong> positions planétaires à l’<strong>in</strong>stant <strong>in</strong>itial (te = 1985), on peut calculer<br />
numériquement tous les paramètres <strong>des</strong> relations (1) et réétablir avec certitude, pour les 3<br />
derniers millions d’années, les rythmes de b, II, e, donc ceux <strong>des</strong> climats d’<strong>in</strong>solation I (X; b, II,<br />
e). On dispose a<strong>in</strong>si providentiellement d’une échelle chronologique absolue pour <strong>in</strong>sérer les<br />
concordances <strong>des</strong> faits du Quaternaire.<br />
2. Le Quaternaire est dans un “Age glaciaire”, <strong>in</strong>stallé depuis la mise en place de l’Antarc-<br />
tique et du Groenland sur les calottes polaires. Les phases glaciaires et <strong>in</strong>terglaciaires qui en<br />
résultent ont amplifié considérablement les rythmes climatiques et leurs effets.<br />
On précise d’abord l’objectif : reconstruire pour le Quaternaire africa<strong>in</strong> l’évolution <strong>des</strong> 7<br />
types climatiques de Koppen, fondés sur les régimes thermiques et pluviométriques. Ces types<br />
sont : Af et Am (forêt ombrophile, forêt de mousson), Aw (savane), Cw (forêt sèche), BS<br />
(steppe), BW (désert), Cs (climat méditerranéen ). Sous le contrôle astronomique <strong>des</strong> climats<br />
d’<strong>in</strong>solation, ces types ont subi un cont<strong>in</strong>uel balancement autour de l’équateur pouvant atte<strong>in</strong>-<br />
dre 10’ d’amplitude. En concomitante, ont eu lieu <strong>des</strong> expansions ou <strong>des</strong> contractions <strong>des</strong><br />
territoires assignés aux types et du tapis végétal qui les caractérise.<br />
On déf<strong>in</strong>it ensuite les grands axes méthodologiques de cette recherche en précisant ces axes<br />
par <strong>des</strong> exemples. A cette f<strong>in</strong>, l’auteur développe ses conce ts et analyses théoriques (1962,<br />
1967 et 1974) : “Modélisation <strong>des</strong> pluviaux et <strong>in</strong>terpluviaux ! ondée sur les climats d’<strong>in</strong>solation,<br />
sur les circulations atmosphérique et océanique et sur la circulation de mousson. Classification<br />
<strong>des</strong> pluviaux (isopluvial, displuvial). Evolution <strong>des</strong> lacs et <strong>des</strong> glaciers africa<strong>in</strong>s. Genèse, stabilisation,<br />
disparition d’une calotte glaciaire et effets climatiques en Afrique (les derniers 50.000<br />
ans). Déphasages de l’ordre de 5.000 ans entre les situations extrêmes <strong>des</strong> climats d’<strong>in</strong>solation et<br />
les réponses retardées <strong>des</strong> climats réels.”<br />
En conclusion, on résume l’histoire de la théorie astronomique <strong>des</strong> climats depuis la<br />
publication en 1920 par M. Milankovitch de sa théorie mathématique <strong>des</strong> climats et <strong>des</strong> phases<br />
glaciaires quaternaires. On analyse les causes de la méfiance que la théorie a suscité chez les<br />
météorologistes et qu’elle cont<strong>in</strong>ue de susciter chez les naturalistes, récolteurs <strong>des</strong> faits du<br />
Quaternaire quand ils cherchent à <strong>in</strong>sérer les faits dans le cadre de l’évolution paléoclimati-<br />
que. Les leçons de cette analyse conduisent à proposer un “Programme <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>aire”<br />
pour que théoriciens du climat et spécialistes <strong>des</strong> faits consolident mutuellement leurs con-<br />
naissances du Quaternaire africa<strong>in</strong> et pour qu’ils en accélèrent le progrès.<br />
L’auteur term<strong>in</strong>e en affirmant sa conviction. La puissance du cadre théorique disponible<br />
et les grands progrès réalisés dans le déterm<strong>in</strong>isme <strong>des</strong> climats actuels d’une part, la riche ré-<br />
colte de faits significatifs et quantitatifs d’autre part, justifient l’entreprise d’un tel Program-<br />
me et la mise à sa disposition <strong>des</strong> moyens qu’il exige et qu’il mérite.<br />
32
BIBLIOGRAPHIE<br />
MILANKOVITCH, M (1920) Th éorie mathématique <strong>des</strong> phénomènes thermiques produits pnr la<br />
radiation solaire. Paris, Gauthier-Villars, 339~.<br />
BERNARD, E.A. (1962) Th éorie astronomique <strong>des</strong> pluviaux et <strong>in</strong>terpluviaux du Quaternaire<br />
africa<strong>in</strong>. Acad. Roy, SC. Outre-Mer, Bruxelles 232~.<br />
BERNARD, E.A. (1967) P a 1 eoclimatology - Astronomie cycles, pp 723-727 <strong>in</strong> : FAIRBRIDGE,<br />
R.W. ed. the Encyclopedia of atmospheric Sciences and Astrogeology, vol II. lie<strong>in</strong>hold<br />
Publ. New York, 1200 p.<br />
BERNARD, E.A. (1974-1975) Les bases énergétiques de la paléoclimatologie théorique et<br />
l’évolution <strong>des</strong> climats, Ciel et Terre, Bruxelles,<br />
1. Faits et théories. Système <strong>des</strong> causes, vol 90, pp 4134.~4,<br />
2. Evolution <strong>des</strong> causes astronomiques $104-105 ans), vol 91, pp.41-74,<br />
3. Evolution <strong>des</strong> causes géologiques (10 -108 ans), vol 91, pp. 89-518,<br />
4. Evolution<br />
161-219.<br />
<strong>des</strong> causes cosmologiques (lOg ans) et solaires (10-103 ans), vol 91, pp.<br />
Fig 1. Les 4 élimenu astronomiques <strong>des</strong> climats,<br />
dur aux mquvemenrr de la Terre ~YU,,X du Soleil:<br />
2 Cléments dc la trrnslntion nnnueilc : 1 , c<br />
2 Cléments de la rotation diurne : .%, Il<br />
Po<strong>in</strong>ts et directions caractdrisriqucs<br />
~~~~~~~~--~~~-~~----- I<br />
s centre du soleil<br />
T centre de Ir Terre /<br />
a<br />
Elimcnrs de l’orbite (translation)<br />
~~--~~~~--_~---___-____<br />
‘demigand ZIXC OA<br />
(demi-petit axe OB = b)<br />
0 centre de l’orbite elliptique . .<br />
m<strong>in</strong>. en P périhélie<br />
ST nyon-vccrcur p<br />
I max. en A rphélie<br />
SN normale i I’iclipkque<br />
SPn parallèle P l’axe terrestre TPn<br />
sh S, trace du plan NSP,, sur I’écliptiquc. ligne<br />
l<br />
l<br />
e<br />
&<br />
n<br />
.exccnuiciré E - -- J,‘7br<br />
OA 1<br />
---------_____<br />
Eléments de In rotation<br />
obliquité de I’icliprique<br />
position du périhClie pu rapport j 7<br />
<strong>des</strong> so~sticcs : d’hiver Sh , d’été S,<br />
L’attraction de Ir Lune et du Soleil<br />
E, pcrpcndicukire i Sh S, , bgnc <strong>des</strong> équi-<br />
EP<br />
noxcs : dc pr<strong>in</strong>temps Ep, d’automne E,<br />
’ sur le bourreler terrestre et les nrtrncrions<br />
pLnéoircs déplxcnr Icntemenc l’axe SP, ,<br />
Y po<strong>in</strong>r vernal de l’époque, nice de EPS ,ur y CI P dans le sens <strong>des</strong> flèches. En consé.<br />
la sphère cClcste. quence Il varie de 0’ i 360’ selon une période<br />
moycnnc de 21.500 nnr.<br />
La Fig 1. est établie pour l’époque xtucUc (t,, = 1985.0) : P, étoile polnire, 7 entre Aquarius<br />
et Pisccs, 8 = 23’44, II = 102*68 , c = 0,01672<br />
33
BIBLIOGRAPHIE<br />
MILANKOVITCH, M (1920) Th éorie mathématique <strong>des</strong> phénomènes thermiques produits par la<br />
radiation solaire. Paris, Gauthier-Villars, 339p.<br />
BERNARD, E.A. (1962) Théorie astronomique <strong>des</strong> pluviaux et <strong>in</strong>terpluviaux du Quaternaire<br />
africa<strong>in</strong>. Acad. Roy. SC. Outre-Mer, Bruxelles 232~.<br />
BERNARD, E.A. (1967) P a 1 eodimatology - Astronomie cycles, pp 723-727 <strong>in</strong> : FAIRBRIDGE,<br />
R.W. ed. the Encyclopedia of atmospheric Sciences and Astrogeology, vol II. Re<strong>in</strong>hold<br />
Publ. New York, 1200 p.<br />
BERNARD, E.A. (1974-1975) Les bases énergétiques de la pdéochmatologie théorique et<br />
l’évolution <strong>des</strong> climats, Ciel et Terre, Bruxelles,<br />
1. Faits et théories. Système <strong>des</strong> causes, vol 90, pp 413-454,<br />
2. Evolution <strong>des</strong> causes astronomiques (704-10’ ans), vol 91, pp.41-74,<br />
3. Evolution <strong>des</strong> causes géologiques (10 -10’ ans), vol 91, pp. 89-118,<br />
4. Evolution<br />
161-219.<br />
<strong>des</strong> causes cosmologiques (10’ ans) et solaires (10-103 ans), vol 91, pp.<br />
34
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LE QUATERNAIRE ANCIEN DANS LA BOUCLE DU NIGER<br />
Jean-Pierre BLANCK<br />
Centre de Géographie Appliquée<br />
3, rue de l'Argonne<br />
67083 STRASBOURG Cedex<br />
Après la traversée de la cuvette lacustre, le Niger, bloqué vers<br />
le Nord par les massifs dunaires, oblique vers l'Est en empruntant les cou-<br />
loirs <strong>in</strong>terdunaires. Dans son périple vers l'Est, le Niger franchit succes-<br />
sivement trois seuils de plus en plus étroits, à Garez Goungou, à Bosahalia<br />
et à Taoussa. A la sortie de ce dernier, il se dirige résolument vers le SE<br />
jusqu'à son entrée au Nigeria. A<strong>in</strong>si entre Tombouctou et Labbezenga (fron-<br />
tière avec la République du Niger) le cours du Niger se situe entre 17"05<br />
et 15" de latitude Nord. Il délimite trois ensembles morpho-structuraux :<br />
- le bass<strong>in</strong> Précambrien du Gourma, situé à l'<strong>in</strong>térieur de la Boucle.<br />
Ce bas plateau est constitué par les formations du groupe Idouban<br />
qui franchissent le Niger à Ansongo et s'étendent vers l'Est.<br />
- le massif dunaire de 1'Azaouad au Nord de la Boucle, caractérisé par<br />
<strong>des</strong> alignements dunaires orientés ENE-OSO, séparés par <strong>des</strong> dépres-<br />
sions <strong>in</strong>terdunaires.<br />
- le fossé de Gao, rempli par <strong>des</strong> sédiments mar<strong>in</strong>s crétacés et éocènes, .<br />
puis par les formations lacustres du Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al. Celles-ci<br />
affleurent sur la rive gauche du Niger de Taoussa à Ansongo.<br />
A<strong>in</strong>si <strong>des</strong> modelés se sont développés sur <strong>des</strong> substrats de nature différente.<br />
Par ailleurs, pendant la période aride de l'ogolien, toute la région a été<br />
envahie par les sables dunaires, qui ont recouvert les modelés préexistants.<br />
Ce n'est que dans les secteurs OU la couverture sableuse a été déblayée qu'<br />
apparaissent les formations et le modelé du Quaternaire ancien.<br />
L'opposition <strong>des</strong> modelés entre rive gauche et rive droite nous<br />
amène à suivre cette dist<strong>in</strong>ction dans l'exposé.<br />
1. Le Quaternaire ancien sur la rive gauche du Niger en aval du seuil de<br />
Bosahalla<br />
A) Les formations cuirassées sur le Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al.<br />
Elles couronnent la plupart <strong>des</strong> buttes et coll<strong>in</strong>es découpées dans<br />
les sédiments lacustres du Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al. On les trouve à <strong>des</strong> alti-<br />
tu<strong>des</strong> comprises entre 270 et 360 m. Les formations cuirassées présentent<br />
trois faciès différents :<br />
1) Le faciès conglomératique : c'est le plus caractéristique. Il est consti-<br />
tué par <strong>des</strong> galets et <strong>des</strong> galets émoussés. Les quartz sont nettement pré-<br />
dom<strong>in</strong>ants, et les gres sont rares. Le ciment est soit uniquement siliceux<br />
de couleur noirâtre, soit siliceux d'aspect saccharoïde avec <strong>des</strong> oxy<strong>des</strong><br />
de fer, ce qui conne à. la cuirasse <strong>des</strong> colorations rouge vif ou rouge<br />
foncé. Ce type de cuirasse arme le bas plateau mollement ondulé entre<br />
Bosahalia et Bourem, situé à 270 m d'altitude. En affleurement il se pré-<br />
sente en dalles décimétriques horizontales, ce qui donne l'aspect d'une<br />
cuirasse de nappe phréatique.<br />
35
2) Faciès gréseux noir-violacé : il s'est formé dans les couches gréseuses<br />
du Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al par enrichissement en fer et en silice.<br />
.<br />
3) Faciès nodulaire : constitué par <strong>des</strong> accumulations de fer sous forme de<br />
nodules de taille centimétrique. Ce faciès s'est formé dans un matériau<br />
argilo-sableux. Les gra<strong>in</strong>s de quartz sont en majorité de la taille <strong>des</strong><br />
sables moyens et de forme anguleuse. Le ciment est essentiellement fer-<br />
rug<strong>in</strong>eux et siliceux, et comporte <strong>des</strong> taches jaunâtres. Ce faciès est<br />
caractéristique <strong>des</strong> accumulations de fer dans <strong>des</strong> conditions hydromor-<br />
phes.<br />
Bien que localisé au seuil de Taoussa il faut signaler ce faciës formé<br />
dans les oolithes ferrug<strong>in</strong>euses, qui donne une cuirasse trës dure, de<br />
couleur noire brillante. Les oolithes sont fondues dans une masse noire,<br />
leurs contours ne se dist<strong>in</strong>guent plus et leur structure concentrique<br />
n'est que rarement visible.<br />
Ces différents faciës correspondent â ce que.BEAUDET et Alié (1981)<br />
ont appelé la "cuirasse fondamentale".<br />
B) Terrasses fluviatiles caillouteuses.<br />
1) Terrasses caillouteuses en amont du seuil de Taoussa. Deux lambeaux ont<br />
été conservés à l'entrée du seuil de Bosahalia. Ils sont constitués oar<br />
<strong>des</strong> galets de quartz et de quartzites essentiellement, plus ou mo<strong>in</strong>s'fer-<br />
rug<strong>in</strong>isés. Tous les galets sont bien émoussés et recouverts d'une pelli-<br />
cule argileuse rouge. Le mode se situe entre 4 et 8 cm. On observe à<br />
0,6 m de profondeur un cuirassement irrégulier à ciment ferrug<strong>in</strong>eux.<br />
2) Terrasse de l'aérodrome de Gao. Elle comprend en surface, une cuirasse<br />
â faciès conglomératique. Le matériel est composé de galets et de galets<br />
(mode entre 4 et 6 cm) mélangés à une matrice sablo-argileuse rouge. Les<br />
galets sont en général très altérés, seuls sont reconnaissables les grès,<br />
les quartz et quartzites. Entre 1 et 3 m de profondeur le dépôt fluvia-<br />
tile est constitué par une alternance de lits sableux et caillouteux,<br />
dans lesquels on observe un grand nombre de manchons cyl<strong>in</strong>driques creux<br />
de 2 â 8 cm de diamètre. Les parois de ces manchons sont formées par <strong>des</strong><br />
oxy<strong>des</strong> de fer dont l'accumulation a pu se produire autour <strong>des</strong> rac<strong>in</strong>es.<br />
Compte tenu de la nature du ciment (argile ferrug<strong>in</strong>euse) et du degré de<br />
cimentation nous attribuons à la cuirasse sommitale un âge <strong>in</strong>termédiaire<br />
entre les cuirasses sur le Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al (plus anciennes) et le<br />
cuirassement de la terrasse de Bosahalia (plus récent).<br />
Ce systëme de terrasses se retrouve au Sud d'Ansongo : une terras-<br />
se caillouteuse cuirassée, plus ou mo<strong>in</strong>s démantelée (Algadri, 290 m) domi-<br />
nant une terrasse caillouteuse (250 m #) dans laquelle les galets sont par<br />
endroits cimentés par les oxy<strong>des</strong> de fer.<br />
C) Glacis cuirassés<br />
Au pied <strong>des</strong> coll<strong>in</strong>es du Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al s'est développé un<br />
système de deux glacis étagés. Cette disposition s'observe clairement dans<br />
la vallée du Niger à la hauteur d'Amakouladji.<br />
1) Glacis supérieur : il est constitué par un matériel sablo-graveleux. Aux<br />
granules et graviers de quartz sont mélangés <strong>des</strong> débris de grès et de la<br />
cuirasse conglomératique siliceuse sur le Cont<strong>in</strong>ental Term<strong>in</strong>al. Ce maté-<br />
riel a été fortement ferrug<strong>in</strong>isé avec accumulation <strong>des</strong> oxy<strong>des</strong> de fer<br />
36
2)<br />
sous la forme de nodules de plusieurs cm de longueur. Lorsque ces nodu-<br />
les sont cimentés entre eux ils donnent une cuirasse, qui par endroits,<br />
a été quasi complëtement démentelée. Ce glacis dom<strong>in</strong>e le glacis <strong>in</strong>féri-<br />
eur de 3 à 5 m.<br />
Glacis <strong>in</strong>férieur : le matériel sablo-argileux à sableux avec mélange de<br />
granules de quartz, l'absence de triage , sont tout à fait caractéristi-<br />
ques de dépôts mis en place par le ruissellement. Lorsqu'il affleure ce<br />
matériel est recouvert d'une pat<strong>in</strong>e noire millimétrique et il se durcit.<br />
Il se forme même, lorsque le glacis est entaillé, une véritable cuiras-<br />
se d'aspect vacuolaire. Ce durcissement se produit également dans les<br />
oolithes ferrug<strong>in</strong>euses tronquées par <strong>des</strong> glacis d'ablation qui se rac-<br />
cordent aux précédents.<br />
II. Le Quaternaire ancien sur la rive droite du Niger<br />
A) Glacis et épandages au pied <strong>des</strong> buttes cuirassées du Tertiaire (Sud<br />
de Garbamé).<br />
A une diza<strong>in</strong>e de kilomëtres au Sud du Niger s'élëve une série de<br />
coll<strong>in</strong>es schisteuses, couronnées par une cuirasse d'accumulation relative,<br />
dont l'altitude est comprise entre 300 et 330 m. Cette cuirasse de 2 m et<br />
plus d'épaisseur recouvre les schistes altérés. Au pied de ces buttes les<br />
schistes altérés ont été tronqués par <strong>des</strong> glacis sur lesquels s'est êgale-<br />
ment formée une cuirasse. Celle-ci est mo<strong>in</strong>s épaisse (10 â 40 cm). Certà<strong>in</strong>s<br />
glacis tronquent <strong>des</strong> affleurements de grès-quartzites, auxquels ils ont ar-<br />
rachés <strong>des</strong> graviers et <strong>des</strong> granules, ce qui donne une cuirasse congloméra-<br />
tique, avec <strong>des</strong> cavités dues au lavage du matériel peu cimenté.<br />
Vers le Nord ces glacis cèdent la place à <strong>des</strong> épandages hétéromé-<br />
triques, de galets et graviers de quartz, de débris de cuirasse, mélangés<br />
à <strong>des</strong> sables et <strong>des</strong> gravillons contenant une forte proportion de concré-<br />
tions ferrug<strong>in</strong>euses.<br />
B) Affleurements de cuirasses dans la berge du Niger.<br />
Entre Balessadjié et Gao, nous avons observé, en plusieurs endroits,<br />
<strong>des</strong> affleurements de cuirasse, qui sont recouverts par la haute terrasse sa-<br />
bleuse du Niger. Situés à quelques mëtres au-<strong>des</strong>sus du niveau <strong>des</strong> hautes<br />
eaux du fleuve il s'agit bien d'une formation ancienne. Le matériel est sa-<br />
bleux, mal trié et le ciment est constitué par <strong>des</strong> oxy<strong>des</strong> de fer ce qui lui<br />
donne une couleur rouge vif par endroits.<br />
A<strong>in</strong>si l'évolution de la Boucle du Niger au Quaternaire ancien a<br />
été marquée par : I<br />
- une période d'épandages avec <strong>des</strong> écoulements fluviatiles importants<br />
suivie par une période d'entaille et de cuirassement<br />
- deux pério<strong>des</strong> de façonnement généralisé par le ruissellement avec<br />
<strong>des</strong> écoulements concentrés localisés le long <strong>des</strong> grands axes, et ac-<br />
cumulation <strong>des</strong> oxy<strong>des</strong> de fer<br />
- deux pério<strong>des</strong> de cuirassement.<br />
37
BIBLIOGRAPHIE<br />
BEAUDET G. et alié (1981) : Reliefs cuirassés et évolution géomorphologi-<br />
que <strong>des</strong> régions orientales du Mali. Zeitschrift fiir Geomorpho-<br />
logie, N.F, 38, p. 38-62.<br />
BLANCK J.P. (1968) : La Boucle du Niger (Mali). Cartes géomorphologiques et<br />
notice ; projet d'aménagement. C.G.A., Strasbourg, 12 cartes,<br />
30 p. et 42 p.<br />
DEFOSSEZ M. (1958) : Contribution à l'étude géologique et hydrogéologique<br />
de 1a'Boucle du Niger. Thèse, Strasbourg, 221 p.<br />
RADIER H. (1959) : Contri bution à l'étude géologique du Soudan oriental<br />
(AOF). Bull. Serv. Géol. et Prospect M<strong>in</strong>., Dakar, 26, 550 p.<br />
PETIT-MAIRE N., GAYET M. (1984) : Hydrographie du Niger (Mali) à l'Holocë-<br />
ne ancien. C R. Acad. SC. Paris, T. 298, Série II, 1, p. 21-23.<br />
TRICART J. (1965) : Rapport de la mission de reconnaissance géomorphologi-<br />
que de la vallée moyenne du Niger. Mém. IFAN, Dakar, 72, 196 p.<br />
38
INQUA/ DAKAR SY~?POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
Paléoenvironnements quaternaires au large de la Gu<strong>in</strong>ée :,<br />
analyse multivariée de données micropaléontologiques et<br />
m<strong>in</strong>&ralogiques.<br />
Laure BLANC-VERNETl. Michel MOIJLLADE* et Christian ROBERTl.<br />
.<br />
1. Géologie Mar<strong>in</strong>e, Faculté <strong>des</strong> Sciences de Lum<strong>in</strong>y, Case 901,<br />
13288 MARSEILLE Cedex 9, France.<br />
2. Micropaléontologie et Géologie Mar<strong>in</strong>e, Université de Nice,<br />
Parc Valrose, 06034 NICE Cedex.<br />
Lors de la mission Equamarge (1983), la carotte KS 03 a été prélevée sur la<br />
pente du plateau marg<strong>in</strong>al de Gu<strong>in</strong>ée (latitude : B"58.02N ; longitude : 16"50.<br />
41w ; profondeur : 1940m ; longueur : 3,67m), dans une zone actuellement sous<br />
'<strong>in</strong>fluence de l'eau profonde nord-atlantique (NADW). Les résultats <strong>des</strong> analy-<br />
ses micropaléontologiques, m<strong>in</strong>éralogiques et isotopiques paraîtront dans un<br />
<strong>volume</strong> <strong>des</strong> "Résultats <strong>des</strong> campagnes à la mer" de 1'IFREMER (J. MASCLE coor-<br />
donateur). La présente communication tient compte de données concernant la<br />
distribution <strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères et <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux argileux.<br />
Les données quantitatives ont été traitées statistiquement sur un micro-<br />
ord<strong>in</strong>ateur Apple IIe : régression multiple pas à pas et analyse factorielle<br />
en composantes pr<strong>in</strong>cipales (programmes J.de la GARDE, 1983). Le grand nom-<br />
bre de variables disponibles a nécessité l'élim<strong>in</strong>ation <strong>des</strong> formes rares ou<br />
présentant peu de variations. Il a été retenu : - neuf espèces de foram<strong>in</strong>i-<br />
fères benthiques représentatives d'habitats divers, plateau, pente, eau pro-<br />
fonde nord-atlantique, - un groupe de foram<strong>in</strong>ifères planctoniques, Globoro-<br />
talia du groupe menardii-tumida, particulièrement sensible à la température<br />
de l'eau (ERICSON et WOLLIN, 1968 ; BRISKIN et BERGGREN, 1975), - trois para-<br />
mètres m<strong>in</strong>éralogiques, les rapports d'abondance relative smectitefillite<br />
(S/I), kaol<strong>in</strong>itelillite (K/I) et smectite/kaol<strong>in</strong>ite (S/K), qui rendent com-<br />
pte de l'orig<strong>in</strong>e <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux. L'illite est présente en abondance au large<br />
<strong>des</strong> secteurs nord-sahariens (SARNTHEIN et al, 1982) ; la smectite est pré-<br />
sente depuis le Maroc jusqu'aux régions sahéliennes où elles sont dom<strong>in</strong>an-<br />
tes ; la kaol<strong>in</strong>ite, présente au Sahel, dom<strong>in</strong>e dans les zones équatoriales<br />
(PEDRO, 1984).<br />
Régression multiple pas à pas.<br />
Deux variables explicatives apparaissent liées de manière significative à la<br />
distribution <strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères "chauds" du groupe G. menardii. 1. Uviger<strong>in</strong>a<br />
peregr<strong>in</strong>a : cette espèce benthique est bien représentée en Atlantique lors<br />
<strong>des</strong> pério<strong>des</strong> glaciaires pendant lesquelles la production d'eau profonde nord-<br />
atlantique (eau bien oxygénée) est dim<strong>in</strong>uée. 2. Bulim<strong>in</strong>a aculeata : l'<strong>in</strong>ter-<br />
prétation de cette espèce est souvent délicate en raison de sa large distri-<br />
bution bathymétrique et de sa présence éven,tuelle dans <strong>des</strong> sédiments déplacés.<br />
Quoi qu'il en soit, cette espèce peut ici être considérée comme un marqueur<br />
de climat chaud, comme c'est le cas également dans le bass<strong>in</strong> <strong>des</strong> Canaries<br />
(LUTZE, 1979).<br />
Analyse factorielle en composantes pr<strong>in</strong>cipales.<br />
Une première analyse concerne uniquement les foram<strong>in</strong>ifères (fig. 1). Le fac-<br />
teur 1 <strong>in</strong>fluencé d'un côté par G. menardii et de l'autre par U. peregr<strong>in</strong>a<br />
semble avoir une signification thermique. Les variations de ce facteur pour<br />
les différents échantillons de la carotte permettent d'obtenir un graphique<br />
39
qui reproduit globalement l'évolution du climat au cours du temps, telle qu'<br />
elle peut être déduite de la distribution <strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères planctoniques et<br />
<strong>des</strong> mesures isotopiques (MOULLADE, VERGNAUD-GRAZZINI, travaux en cours).<br />
Néanmo<strong>in</strong>s, l'<strong>in</strong>tensité <strong>des</strong> variations n'est pas respectée, et quelques déca-<br />
lages apparaissent. Le facteur II <strong>in</strong>dividualise deux groupes d'espèces ben-<br />
thiques, l'un comprenant les espèces caractéristiques de l'eau profonde nord-<br />
atlantique (SCHNITKER, 1980), l'autre composé de B. aculeata et Nonion barle-<br />
eanum : il s'agit de deux assemblages <strong>in</strong>terglaciaires.<br />
Une seconde analyse associe les données micropaléontologiques et m<strong>in</strong>kalogi-<br />
ques. Le facteur I pourrait ici encore être <strong>in</strong>terprété comme un axe ther-<br />
mique, mais la très forte contribution <strong>des</strong> rapports S/I et K/I pourrait si-<br />
gnifier l'existence d'une liaison entre le facteur 1 et les apports en pro-<br />
venance du Nord. Le facteur II apparaît lié essentiellement 2 la variable<br />
S/K, qui augmente pendant les pério<strong>des</strong> d'aridité. Une relation semble donc<br />
exister entre la répartition de certa<strong>in</strong>s foram<strong>in</strong>ifères benthiques liés à<br />
l'hydrologie profonde et l'aridité du climat. L‘examen du graphique montre<br />
que seuls les assemblages "chauds" sont concernés : les espèces <strong>des</strong> deux<br />
masses d'eaux <strong>in</strong>terglaciaires isolées par l'analyse préce'dente (fig. 2) se<br />
trouvent ma<strong>in</strong>tenant (fig. 3) réparties le long du facteur II. Les variations<br />
de celui-ci au long de la carotte font apparaître trois ensembles : de la<br />
base de la carotte à 2,7m, de 2,7 2 1,3m, de 1,3m au sommet de la carotte.<br />
L'ensemble médian (2,7 à 1,3m) correspond à une période durant laquelle le<br />
facteur II, qui représente l'association de l'aridité et <strong>des</strong> espèces <strong>in</strong>ter-<br />
glaciaires, est constamment positif.<br />
Conclusion.<br />
Au large de la Gu<strong>in</strong>ée, les variations du climat,mises en évidence par la<br />
distribution <strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères planctoniques, ont eu une <strong>in</strong>fluence prépon-<br />
dérante sur les masses d'eaux profon<strong>des</strong> et la distribution <strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères<br />
benthiques qui leur sont liés, a<strong>in</strong>si que sur les apports de m<strong>in</strong>éraux argi-<br />
leux. En outre, l'existence de pério<strong>des</strong> <strong>in</strong>terglaciaires ari<strong>des</strong> est probable.<br />
Références.<br />
BRISKIN M., BERGGREN W.A., 1975 : <strong>in</strong> Late Neogene Epochs boundaries, SAITO,<br />
BURKLE ed., Am. Mus. Nat. Hist. (N.Y.), 1 : 167-198.<br />
ERICSON D.B., 1968 : Science, 162 (3859) : 1227-1234.<br />
LA GARDE .J. de, 1983 : Initiation à l'analyse <strong>des</strong> données, Dunod, PARIS, 158~.<br />
LUTZE G.F., 1979 : Initial Reports DSDP, 47 (l), von RAD, RYAN et a1 ed.,<br />
U.S. Gov. Pr<strong>in</strong>t. Office, WASHINGTON D.C., 419-432.<br />
PEDRO G., 1984 : Sci. Géol. Bull., 37 (4), 333-347.<br />
SARNTHEIN M. et al, 1982 : <strong>in</strong> Geology of the Northwest <strong>Africa</strong>n cont<strong>in</strong>ental<br />
marg<strong>in</strong>, von RAD et a1 ed., Spr<strong>in</strong>ger-Verlag, BERLIN : 545-604.<br />
SCHNITKER D., 1980 : Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 8 : 343-370.<br />
40
41<br />
.<br />
\<br />
\<br />
\<br />
\I<br />
;Y 9<br />
' t;<br />
8.8-I \
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
INTRODUCTION.<br />
SEC!HERESSE ET EVOLUTION DES SEDIMENTS<br />
FLUVIO-MARTNS Au SENEGAL<br />
Ca4 de la Ba44e Ca4amance.<br />
P.BOIl’IN -J.Y. LOYER - B.MOUGENOT - P.ZANTE.<br />
Pédotogue4 ,ORSTOM, BP 1356 Vaharr SENEGAL.<br />
La 4 échehe44 e que COnnUZX ta zone .<strong>in</strong>XehXhOpicUte<br />
d epui4<br />
payhagu<br />
15 an4 a<br />
4ahWien4.En<br />
4 en4ibeement<br />
tni.tieu 4al@<br />
addecXté k2a<br />
ce ph@nom&ne<br />
physionomie<br />
ctimatique<br />
de4<br />
peut<br />
UVOih de4 h@zIehcUbbiOnb hapide4 e.t phodonde4 4uh te4 4o.t4 ghàce<br />
à ta ghande mobilité de4 4et4 40~4 cc24 climat4 chaud4 à dohate<br />
demande évapohatoihe. En Bu44 e Ca4 amante, le4 4 ediment4 de<br />
mUnghOVe pah.ticuti8hemen.t cl en4ibte4 à ce4 dtucXua.tion4<br />
ptuViOmé~hiqUe4 en hUi4On de teUh ghande <strong>in</strong>4tabikté<br />
chimique<br />
et 4thUC&khUte ( ViEiLLEFON 1974))<br />
ont ptre4enXte’ depui4 te début<br />
du diècte une tZvbk%ttion qui en a dai;t un v&hitable labohatoihe<br />
nU.?khet.~Un4 ce&te chhonogogie, te4 hetev&4 ctimatotogiqueb de.<br />
ta station de Zigu<strong>in</strong>choh (Ba44e Cabamance) e,j,(ec-tuEls depui4<br />
1935 metXten$ en lvidence deux pha4e4 (cd.dig. l).Ce 4onX:<br />
-Une pehiode de 1935 à 196b,il pt?.LViOm&hie “nOhmUt~“, avec<br />
peu4 de 1500mm de ph~CipitUtiOn4 hépUhXic4 4uh 5 à 6 moi4.<br />
-La petriode actuelte où,de 1968 à 1985,la ptUViOm@hie e4X<br />
Xhè4 d&diciXaihe.Ll&cahX pUh hUpp0h.t ii ta moyenne qU.hIqUenrKLtfi?<br />
1931-19S5 e4t négatid et .ta 4ai4on de4 ptuiie4 e4.t rrcduite à 3<br />
ou 4 moi4.<br />
Une XhOi4ième pha4e pOUhhUiX appahacthe dan4 e’hypothè4 e<br />
d’un hCdOUh à .ta nOhmU&tZ p.kkViOmé$hiqUe.<br />
Le4 condition4 c.tXmatique4 4ucce44ive4 0nX addeeX6<br />
le4 pay4age4 et le4 4ot4 .Le4 di(d&enct4 de hégim& hydhique<br />
ont <strong>in</strong>du2 une ambiance gtochimique pahticugikhe à chaque<br />
péhiode,te mode d'aménagement du mi.Lieu devant en Xtenih compate.<br />
La 4iXua$tion pa44Ee dom<strong>in</strong>ée pah t?‘acidite potentielte.<br />
-<br />
sou4 7 500mm de phécipitation4,la bu44 e piZa.<strong>in</strong>e .t?i~~OhUtc<br />
de .k!’ &4tuaihe du ,jgc?uve Ca4amance, constituee de 4 ediment4<br />
btuvio-mah<strong>in</strong>4<br />
htCen%il,c)t XhOUVe boumirse à un hégime hydhique<br />
équi.tibhE entrre le4 <strong>in</strong>ondaXion4 mah<strong>in</strong>e4 biquotidienne4 ou bimen4ueiYe4<br />
(cycle4 de4 mahtZe4 1 et te4 appoht4 d’eau douce i44ue<br />
du hui44ekTement de4 ba44<strong>in</strong>4 veh4antb,en 4ai4on de4 p.tuie4,<br />
auqueL 4 I ajoutent le4 than4 deh-t4 de nappe4 touXte. l’année.<br />
L'UppOht d'eau douce 1242 donc U44uh& de dagon quasi-<br />
pehmanente,~imitan~ dan4 1% Xemp4 une pha4 e. de compohtement<br />
tagunaihe ( fj<strong>in</strong> de 4ai4on 4&che) pendant .t!aquelYe .t'e4tuaihe<br />
doncaXonne tempohaihement de. ducon <strong>in</strong>vehbe,la Ca4 amante<br />
4’appahentant dOh4 davantage à une. “R
Au niveau 6co.Eo i ue,cette 4ituation <strong>in</strong>itiale pehme2 ii<br />
la végéGZLon pionnLcehe ---=-ch a Manghove 2 base de palétuvieh4<br />
Rhizophotta de coZoni4eh la VabiéhQ et de 4 ‘y dévek!oppeh dan4 de<br />
bonne4 condition4.Dan4 te.4 zone4 plu4 en hEthQi.% pUh hUppOht au<br />
couhb d’eau,atteignanX une peu4 boh;te 4aL<strong>in</strong>.ité en 4ai4on 4&che,<br />
la 4 équence 4e pou4ui.t avee te4 pUk!é.hViQh4 Avicennia<br />
adapté4.1 e4 4uhdace4 de Tanne4 vLd4 1”) et‘ 6. hatophyte4<br />
hEdui.te4 , e.t Ce4 $ehh&4 non dutEe (Tehha44e4 eX d-Cte4<br />
mieux<br />
bon-t<br />
de<br />
ba44<strong>in</strong>4 vw4anaZ4) 4ovz.t ~tizicuttivEe4. (LAMAGAT - LOYER 1985).<br />
Au niveau édoto i ue,ce hégime d’<strong>in</strong>ondation<br />
ee dévetZjTpement dwgénè4 e <strong>in</strong>itiatel~ déehi.t~eh~%<br />
VIEILLEFON ( 7 914) dom<strong>in</strong>ée pUh te4 phoce44u4 d’hydhomohphie<br />
pehmanente qui chéent de4 condition4 anaéhobiie4. L’abondance de<br />
mati&he ohganique pEhm&t ta héduc.tion de4 4utbake4 mahrr<strong>in</strong>4 en<br />
4uef$uILe4 ,patr l’ a@ion de4 bactéhieb 4ulda-to-héducXice4 .Ce4<br />
4utduhe4 .4OnX abondamment dixé4 au niveau de4 hac<strong>in</strong>e4 de<br />
Rhizophoha 40~4 dOhme de pyhite ,te dt2.h k%.tWX appohté pUh te4<br />
oxyde4 de dQh i44u4 du ptfteau cont<strong>in</strong>ental (MARIUS 1986) .Le pH<br />
hQ4tQ voi4<strong>in</strong> de ta neu.thatitE et ta 4aL’<strong>in</strong>i;té voi4<strong>in</strong>e de ceeee<br />
de l’eau<br />
phépondéhent4<br />
t’oxydation<br />
bauitate. La<br />
de meh.Le4 phénom@.ne4 de<br />
.Si ce-4 condition4 ne dont<br />
de4 4ulZbuse4 en 4ulda.te4 phOVOqUe<br />
pédogEnE.4 e de ce4 va4e4 e4t donc<br />
/réduc;tion sont<br />
pa4 ma<strong>in</strong>tenueb,<br />
une acidi~ieation<br />
e44entieltemen-t<br />
cahactéhibée pah cette acidit& pOtU&iette <strong>in</strong>i;tiaile.<br />
condition4<br />
Le4 aménag ement4<br />
tiennent compte<br />
agiricote4<br />
de cet<br />
pn&coni4 64<br />
équilibhe bhagiiee<br />
4ou4 ce4<br />
ma<strong>in</strong>tenu<br />
Pah<br />
.thadi&~netXe<br />
hizicuLtuhe<br />
dEchite -‘pah<br />
eng o&g ement qua4i pe&manent . En hiziCU&tuhe<br />
te4 paybanb phu.tiquent 4uh ce4 va4e4 la<br />
phodonde de manghove don.t {a .ttechnique a été<br />
PELiSSZER (7966): de44atemen.t à eteau douce puid<br />
h.iziCu&tuhe 4ubmesgde eaZ nemi4e en 4ubmePr4ion pUh t’eau 4 atée<br />
en 4ai4on<br />
iJ.‘est<br />
4&ehe.<br />
4uh ee ph<strong>in</strong>cipe de la double dubmehdion qu’a& été<br />
conçu4 en<br />
bahhag e à<br />
1’963<br />
double<br />
te4 aménagement4 an.t.i4et<br />
4en4 :bloquage de4 eaux<br />
de<br />
4afZ&e4<br />
ta<br />
et<br />
rrégion,patr<br />
rétention<br />
d’eau<br />
pou<br />
douce<br />
éVi.tteh<br />
pendant<br />
toute<br />
la h.iZ.kUt-&LhE<br />
acidi~ica.tion.<br />
pui4 hQmi4e<br />
Le4 p/remiiZ&e4<br />
en eau<br />
tentativ<br />
4alée<br />
e4 de<br />
mi4 e en<br />
n’avaienit<br />
valteuir<br />
pu4<br />
de ce4<br />
macthidé<br />
wa4e4<br />
.te<br />
,e~~ecakée4<br />
phénomène<br />
aphk4 dha<strong>in</strong>age<br />
d’acidi~ication<br />
&t<br />
,ont<br />
qui<br />
en<br />
eddc~X toujouhb abou.ti à t’abandon du ptrojet aphli4 con4tatat~on<br />
de ta chute du pH.Pheci4on4 -tou~te~oi4 que ta toxicité de4 4og4<br />
aeid&~iE4 et 4u/rsalé4 ti’ avait pu4 Eté identiaitfe.<br />
- La diXua.tion actuelYe : acidi,$icaXion - et 4uh4 atuhe.<br />
Le d @,$ic.i.t p~uviom&thique enrregi4ttré depu.i.4<br />
1968,accentutZ pu& une eonttrac-t.i.on de ta 4ai4on pluvCeu4e,a<br />
phodondtZment et trapidement modi,f.Lie’ ce dhagite équ.iLibhe .Le4<br />
%Xii4 daibte4 quantLit& d’eau hui44etée4 4uh Le ba44<strong>in</strong> Veh4Un.t<br />
a44 ociécz.4 aux daible4 pente4 longitud<strong>in</strong>ales de4 valCée4 ont<br />
déclencheZ un ~oncLionnemen.t <strong>in</strong>veh4e de fite4.tuai&e parc <strong>in</strong>t/ru4ion<br />
d’eaux mah<strong>in</strong>e4 Veh4 .t’amon.t.La tongueuh de ta 4ai4on 4Lche 40~4<br />
---------------------------------------------------------------<br />
(*)T&kme veknacu&Uze Sénégalai désignant le4 étendue4<br />
4uh4akXe4 dépouhvue4 de végétation.<br />
44
Ci CtimaX th &4 COnthU4$d à b0h.t POUVOih évapohatoihe y a<br />
bUVOhi4é ta concenthation en set de4 eaux de ?suh~ac,e:~a<br />
Cabamance po442de aLotr4 un donc.tionnemenX de Xype tagunaihe.<br />
Cette 4échehe44e ckYimaS.ique a engendhfl au niveau<br />
physiologique et écologique de4 con4 &qutence4 dhamatique4 p0f.M<br />
ta poputa.tion de paGtuvieh4:te peuplement de Rhizophoha a .te<br />
phemieh été atte<strong>in</strong>t pah ta moktatlté et pa&tiettement semptacE<br />
pair Avicennia , Lui-même actue.Uement décimé ta<br />
6u&4atu~e.C.MARlllS (1985) e4time à t'examen de4 pho.t$aphied<br />
aékiennk4 que 30 à SO% de4 pak!&tuvieh4 de Ca4 amante auhaien.t<br />
di6pa-w depuis 1969. Pahatt&?ement -!Xc, 4uhdace4 de tanne4 vid4<br />
ont con6id6habtement augmenté au ddtkimen.t de4 unité4<br />
ptrécéd ente4 , mai4 au44.L <strong>des</strong> hiziiZhe4 douce4 .La paogke44ion du<br />
dtronx de 4a.tuhe atte<strong>in</strong>t actuekYemen.t ta bohduhe du plateau<br />
conaXnentat oii ta pak?metraie e4t ?ouvent dégkadée.<br />
Veux phOce44u4 gtochimiques adbec.tten2 te4 46dimenZ4<br />
duhant cette pctriode:<br />
-Une acfdi~ica+n de’ctenchée put t’abai44emen.t na,tuhet<br />
de4 nappe4 e phovoquee patr t’oxydation de4 composé4 4dduhé4<br />
40~4 tl<strong>in</strong>~tuence de4 bactéhie4 “4utdoxydante4”. Le pH chute<br />
;h;;, (va&+? 4ouvent <strong>in</strong>fjéGeuke4 à 4,5 I .Simuttanément te4<br />
hac~nache4 4 e dEcompo4 ent entkatnant une ma.tuhation<br />
phybique tente de ce4 va4e4:ta den4ité augmente,une 4 -thuC-tUh ‘2<br />
appahaît . L’oxydation patrtiette du derc et du 4oudhe aboutit à<br />
ta 6otmaXLon d’un 4ukZdaXe de deh cahactéhistique : ta 3aho4ite<br />
(K,Na) Fe (SO ) w(.OH)<br />
-Und at!iBi&cS~’ non plu4 pou44ée voit le. pH chuteh à 2 ou<br />
3 .Ve4 photon6 4 ‘6<strong>change</strong>n$ UtOh4 au niveau de4 a/rgiled qui<br />
tibèhent de t'aLum<strong>in</strong>ium.Van4 cehta<strong>in</strong>4 ca4, en p/re’4 ence<br />
d ’ alum<strong>in</strong>ium et de 4ut$aXte4 en quantité importante et à bas<br />
PU, on ob4ehve .ta ~ohma-ttion de dueda-teb d’Atum<strong>in</strong>ium Xee4<br />
q u ’ A.tunite ou Tamanugite . C e4 m<strong>in</strong>éhaux 4 ont Xhè4 Irahement<br />
ob4 ehvé4 dan4 Le milieu natuhet et .teuk4 condition4 de<br />
dOhmU.tiOt? bon$ .t?’ ob jeX d’ étude4 . (ORSTOM DAKAR)<br />
-Une 4a.tXni4a.tion pUhk0u.t con4tatée (BOlVZN et LE SRUSQ<br />
1984) et atteignant bon pUhOXy4ftIe ce4 detrniètre4 année4 4 e jo<strong>in</strong>t<br />
au phénoméne d’acidibication et en ma4que te4 ed5et4 4uh te<br />
mitiieu na.tuhet . Au niveau de4 eaux de 4uhdace,LE RESTE (1983) a<br />
note une “Aituation extkêmement ghQVf2." avec en b<strong>in</strong> de 4aibon<br />
de4 ptuie4 une ba.tZ<strong>in</strong>iXte exceptionnettement Uev&e ,4upéhieuhe à<br />
cette de -CIeau de me& en Zou4 po<strong>in</strong>t4 de La Cabamance,e-t 4uhtou.t<br />
un g/radient de 4a.t<strong>in</strong>i-tte ckoi44ant de t’avak’ veh4 t'amont,oU on<br />
peut atte<strong>in</strong>dre ttloi4 boih ta 4at<strong>in</strong>ité de L’eau de meh.<br />
Au niveau de4 4ot4 de Tanne4 ,on note de4 manit$e4XaXion4<br />
4at<strong>in</strong>e4 de suadace généhati46e4 avec ph6cipitation de 4eg 4ou4<br />
dohme de choûte chgohuhée-4 odique et magné4ienne ou de4<br />
6 ohmation4 à 4Xhuctuhe poudheu4e à ba4e de Uabite mai4 avec<br />
appahi.tion du gyp4 e 40~4 doarme d’ aiguiUe6. Cet <strong>in</strong>dice d’ atlidite<br />
n’avait jamaib été ob4ehvé duhant ta pgkiode humide<br />
anttfkieuhe.(MARIUS 1955).<br />
End<strong>in</strong>, et venant agghaveh phénomkne,te4 nappe4<br />
du ptateau cont<strong>in</strong>entat’6e 4ont<br />
phh6atique4 abai ée4 et ee<br />
ghadient de phe44iOn actuel pi2hme.t aux nappe4 4a1Ee4 du doma<strong>in</strong>e<br />
dkfvio-mah<strong>in</strong> de 4 ‘écouteh veh4 te pta$eau,en contam<strong>in</strong>ant te4<br />
45
Au niveau <strong>des</strong> amEnagQmQn.t4 hydho-aghieo.lJQ4,<br />
.t I acidi~ication 4'é;tant déjà mani6Q4~dQ,kZ’aeidi~~ potQntiQt8Q<br />
n’appahact p.tu4 comme ta contha<strong>in</strong>te mUjQUhQ 6 ma~t/r.i4eh pourr<br />
;LX~ JLiZicUt~UhQ.PUh conttre la photeetion eonthe et, phoghQ44ion<br />
4 et4 et -ta hh.LpihU+tiOn de4 tehhe4 deja atte<strong>in</strong>te4<br />
appahai44 Qnt comme une pfiiotritte en cQt;tQ péhiodQ.L’hypQh4a~uhQ<br />
<strong>in</strong>tehdit déjà ta hizieu&tuhe phodonde, et 4Uh;tOUJt<br />
C’acididication na~uhQ-!XQ hQmQt Qn cau4Q la conception de4<br />
ouvhag Q4 anC-4 el à double 4Qn4 -tQL4 qu’il4 on.t été concu4 Qn<br />
pt?hiodQ humidQ.LQuh nécQ44ité n’appahaît peu4 pui4quQ<br />
et acididieation 4’Qs.t déjà manidQ4XeQ et que le4 sot4 4ont<br />
pu4464 du 4tadQ potQn.tiQ.ttQmQn~ sul!da.tC-acide au stade sutdaX&<br />
ou paha4udaté-acide.<br />
Pu& conaZhQ,~'QndiguQmQnt d$d<strong>in</strong>i;tid et t’a44a<strong>in</strong>i44QmQn.t dQ4<br />
zone4 Qndigu&Q4 (ta potdEhi4aCon) 4 ’ avghent nécQ44aihQ4 Qn de<br />
nombheux Qndhoit4 de ta Ca4amancQ.<br />
& hLtua.Con,~LLtwLQ : d~naa&meti~atidLténén~du&e?<br />
QUQt avenih Peut-on enviaagen pouh te doma<strong>in</strong>e Ftuviomah<strong>in</strong><br />
de ta 8a44Q Casamance ? Ce$ avenih e4.t dofiction de4 deux<br />
.contha<strong>in</strong>tQ4 majQuhQ4 qui p84Qnt 4uh eQ mi.C.Qu : ta 4Uh4UtUhQ Qt<br />
t.’ acidixé, mais est au44i f(oncZtion <strong>des</strong> dwx 4 c6nahio4<br />
ctimatiq ue4 envia ag Qab.tQ4<br />
une "notrmak!e" p-!ZuviométhiquQ.<br />
: 4 6ehQhQ44<br />
1 cd dig.<br />
Q pQhbistan.tQ<br />
I )<br />
ou hetouh à<br />
4échesedb<br />
Au444<br />
Q que l’<br />
tongZQmp4<br />
on eonna.tt,la<br />
que pQn4i4tqhon4<br />
4ituation<br />
eQ4<br />
déc&ite<br />
condition4<br />
phtlcédemment<br />
de<br />
ne dQhU qu’empiheh.<br />
L’évotution<br />
ac~uQLCQmQn.t pehceptible dan4 lQ4 pahtiQ4 le5<br />
pLu4 à .t’avak? du ba44<strong>in</strong> de la Ca4amancQ (rregion d’044ouye)<br />
menthe<br />
menacee<br />
limi.tteQ<br />
qu’à<br />
pas<br />
de<br />
long tQhmQ ta qua4i .tota&Xe’ du<br />
la 4uh4atuhQ et .t’acidi~ication.SQufZQ<br />
La Manghove,à prroximit6 immédiate<br />
ba44<strong>in</strong><br />
du<br />
vehbant Q4-t<br />
une pahxie<br />
Litto&aC,nQ<br />
vehhait pu4 4on Ecologie phodondémenzt modidi6e.<br />
En CQ qui eoncehne te4 sot4 ,une g~fl6hUti4QtiOn de4<br />
mani~Q4taLLon4 d ’ acidi;tt est dOh4 a pkévoih,avee dea<br />
con4Cquence4 didd.i.citemen$ Q4atimab.tQ4 .tant au niveau de4<br />
eahac.t@h.i4tiquQ4<br />
dea sot4 et de. la mi4Q Qn valQuh,quQ dQ lu<br />
hévQh4ib.&iA6 du phCnomEnE.Pak ait.tQuh4 ta phopagation de Ca<br />
4aluhQ Q4.t exa2Ememenat <strong>in</strong>qui&tantQ.<br />
En ma&l.iZ.ke d'aménagQmQnt,la k.&tQ con$hQ .ta 4cduhe dQviQnt<br />
une. uhgence. La ptupahe-t de4 zone4 acididiCQ4 4ont, à nothe. avi4,<br />
pold6hi4ab.tQ4 .Néanmo<strong>in</strong>s ,lQ4 pkemiltre4 QxplhiQncQ4 d 'aménagemen.t<br />
1 Guide[, ouvhagQ4 du PIVAC e&. . ) montnent qu’un de4batemen.t <strong>des</strong><br />
sot4 Q4t diddi.citQ à obtenih et 4uppo4Q de4 $hUVUUX d’a44a<strong>in</strong>i4semer&<br />
do& gQ4 modalite4 hQ4tQn.t à phécib eh.De CXud Q4<br />
hydhodynamiquQ4 4on.t ae.tueMement 4uh cc<br />
thlme.L'impaeX de .tet4 aménagemen.t 4Q dQzgi.t ~~$!~rnenX 4 enX.ï/z<br />
en 2onQ non am5nagCQ:Qn .!Zimia2ant te4 4UhdUCQ4 evapohatoihQ4 QX<br />
Qn dim<strong>in</strong>uanx tQ happoht Su&daee/Votume d’Qau,.tQ bitan 4aCn dc<br />
~‘QnbQmb.tQ du bæbh<strong>in</strong> veA5ant ne veA.haiA a!né.tiohk?. En&&& po,&&(.&E agG-<br />
CO&Q du ho& hU&l& atidti dUc&% ebt mc& dé&&& au S&$gd.La .&avaux<br />
e.tie@h à iX'OR.STOM VAKAR. pwwttent néanmoiti de phéc<strong>in</strong>eh k.4 po<strong>in</strong>t% huAan&:<br />
-Une Longue phane de hubmes&on CC& pIun Q~&i.cacQ qu’wz amend~mment ca.&qUQ<br />
peuh <strong>in</strong>du-h UMQ hmontée. de. pff.<br />
-bh CmenCU hubiai patr &Q nii,duti au &LU~ él?QvE d’u&nitium en 4o.&&on<br />
betnb.&nt Q~~icacement Levées à pah,ti~. d 'amendemen& aux deeh& dQ phoh pha;tti .<br />
46
- Un 601 hL&@@ acide dtiha@ h&5.& p.i?uh phoductid (powr &e niz) qu’un<br />
6o.t non aticli~ié mais hypQh4aLé.<br />
Ban4 Phypo$h6!4Q d’un hQ$OUh à la “nohmate”<br />
ptuvioméZhiquQ,it Q4Z phobable que t'ensembte dQ4 eaux du<br />
doma<strong>in</strong>e d-tuvio-mak<strong>in</strong> hethouvehaien~ hapidement un niveau de<br />
4a.tuhe. accQp~abtQ.VQ même ta ptupQhL? de4 zone4 de Manghove peu<br />
deghad6Q4 hQ%thOUVQhUiQn~ 4an4 doute un d6vQtoppQmQnt nohmat.<br />
TouXe~oi4,i~ ne dau.t pas n6ggigQh g'impohtance de4 quanti2te4 de<br />
4e.tZ ph64entQ4 dan4 te4 nappe4 et te4 bok%.A<strong>in</strong>bi nou6 avons pu<br />
MQ4UhQh qu’aphè4 ta 4ai4on de4 ptuiQ4 /985,pouhtant th84 phoche.<br />
de ta moyenne p-kviomcthique (cd.Xab.t’eaul,ta 4atuhQ avait<br />
aLtQ<strong>in</strong>t,thOi4 sema<strong>in</strong>e Uphè4 .tTa dchniche p.kiQ,6on niveau de ta<br />
4ai4on 4échQ phe’cédente dan4 Ce mUhigO$ de KOUZALAN.<br />
L’tZvapohaZion ne peut pu4 4Qu.tQ QXptiqUQh cextte hQmontEQ.<br />
VQ même. que pouh le hiz, on ignohe ta potQntiaf2itE d'un<br />
4o.t butdalté acide à t’égahd de ta v&géZa.tior. de ManghovQ.~an4<br />
t’ignohance de .t’avQnih c~imatiquQ,i-tT Q4t 4anb doute ph~tjêhabi?Q<br />
de con4idéhQh te4 4o.& acididi64 comme. de4 zone4 à am~nageh<br />
dtuhgQncQ.Le4 conditions de geuh mi4Q en valeuh on2 &tte<br />
6noncéQ4 ph~cédemment.<br />
Can&&on: La phahe etimatique 4ubi.e depuis 1968 auha Qn aZou4<br />
ca4 un impac-t photongé 4Uh te4 46dimQnt4 btuvio-mah<strong>in</strong>4 de .tta<br />
Babde CabamancQ.V’unQ paht ta pédogénès Q a connu une impohtantQ<br />
évo&&ion VQh4 te 4tadQ 4ulZ&até acidQ,évolution gén6ha~QmQn.t<br />
considthée comme ihhévehsibte en condi$.iona nUZUhQttQ4 , d ’ au$hQ<br />
pair2 lea cbndition4 ctimatiquQ4 modidient ta pok&tiquQ<br />
d ’ am&nag emenX Q.t imposent ta poldéhi4ation de. nombheux 4itQ4<br />
qui n’auhaient 4an4 doute jamai4 &tte am&nages Qn p&.LviomC%hie<br />
nohmatc.<br />
- BlBLlOGRAPUiE--<br />
BOlVIN P. Q-t LE 8RUSC'J.Y. (19b4) Etude p&dotogique de4<br />
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VQh4 an44 Qn Ba44Q Ca4amancQ.Tabt'!Q bonde 4Uh le4 bahhag Q4<br />
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47
Fig.1 - Evolution de la !3luvlométrle à Zlgulnchor de 1935 à 1985<br />
;<br />
t<br />
I<br />
i<br />
i<br />
i<br />
i<br />
I<br />
MOp?““CS<br />
,1nquenns1es<br />
en mm<br />
1607<br />
lb42<br />
133b<br />
1557<br />
3506<br />
1523<br />
1505<br />
1470<br />
trog<br />
1098<br />
1109<br />
’<br />
I<br />
Année<br />
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I<br />
i<br />
i<br />
i<br />
i<br />
I<br />
M<strong>in</strong>imum<br />
5 .ns<br />
en m-n<br />
Il92<br />
,411<br />
965<br />
1202<br />
1394<br />
1145<br />
1223<br />
882<br />
952<br />
OOb<br />
6163<br />
r 1<br />
J--<br />
i<br />
i<br />
i<br />
i<br />
i<br />
I<br />
Aa I Imum<br />
b an*<br />
en mn<br />
1965<br />
2031.<br />
1653<br />
lb24<br />
1940<br />
ibb2<br />
1757<br />
2004<br />
1417<br />
1512<br />
1371<br />
i-i<br />
t-<br />
I<br />
i<br />
i<br />
i<br />
i<br />
I<br />
Il-55 (142<br />
POSiCiC<br />
12,8<br />
lb,7<br />
0.5<br />
12.0<br />
b,Q<br />
5,b<br />
3,1<br />
PluviomPtric Année Pl""Ic.é~ria~<br />
l9b.b lb03<br />
2006<br />
482<br />
14bO<br />
1 1976 ’<br />
I<br />
I ‘Ob’<br />
I 3968<br />
iOb9<br />
1070<br />
I 1971<br />
I<br />
1972<br />
I<br />
I ‘973<br />
197.<br />
l<br />
I 1975<br />
1398<br />
1008<br />
-295<br />
790<br />
1513<br />
1194<br />
698<br />
1221<br />
957 897<br />
1209 61'3<br />
1240 1237<br />
1417 1 1371<br />
I I i<br />
'Pluviométrie annucllc lQbWlPb5 Zipulnchor '<br />
1aourccs ASICNAI<br />
1<br />
I<br />
rm)<br />
Néqrtif<br />
6.0<br />
i5,a<br />
22,9<br />
22.1<br />
1
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
.<br />
MODIFICATIONS IXS VEGETATIONS INTERTROPICALES ET<br />
CHANGEMENTS CLIMATIQUES<br />
R. BONNEFILLE<br />
Laboratoire de GBologie du, Quaternaire - CNRS - Case 907 - Lum<strong>in</strong>y -<br />
13288 MARSEILLE Cedex 9 -FRANCE-<br />
Depuis 1964. une succession de <strong>des</strong>astres lies au climat ont affecte les regions tropi-<br />
cales du globe et en particulier l’Afrique. L’attention <strong>des</strong> scientifiques a et& attiree<br />
sur l’existence et les causes de <strong>change</strong>ments climatiques brusques et <strong>in</strong>tenses affectant<br />
de vastes territoires. L’impact de ces phenomènes sur la végétation a Bte considerable au<br />
cours <strong>des</strong> dernieres décennies et le <strong>des</strong>equilibre, quelquefois irreversible. Les <strong>des</strong>ertifi-<br />
cations et deforestations, d’abord exclusivement attribuees à l’action de l’homme moderne.<br />
semblent de plus en plus s’<strong>in</strong>tegrer dans <strong>des</strong> phenomènes naturels dont la dimension globable<br />
resulte de la dynamique climatique generale. L’impact <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments climatiques globaux,<br />
detectes dans les oceans, sur les climats locaux et les vegetations est encore tres mal<br />
et tres sporadiquement connu en Afrique. La paleobotanique et la palynologie qui apportent<br />
<strong>des</strong> repenses y sont fort peu developp6es par rapport à l’Europe et 1’Amerique. La synthese<br />
<strong>des</strong> données existantes presentée ici ne peut être qu’un essai prelim<strong>in</strong>aire, servant de cadre ’<br />
aux recherches futures qui devraient en combler les lacunes. Nous l’envisageons B deux<br />
Echelles de temps dist<strong>in</strong>ctes.<br />
1 - EVOLUTION DES VEGETATIONS AU TERTIAIRE<br />
Les <strong>change</strong>ments enregistres à l’echelle du million d’annees semblent avoir affecte<br />
les grands ensembles phytogeographiques de dimension cont<strong>in</strong>entale. Leur répartition actuelle<br />
date du Miocene moyen. Avant 14 millions d’annees, elle fut conditionne par la position<br />
de la plaque africa<strong>in</strong>e par rapport à l’équateur géographique situe plus au Nord qu’actuel-<br />
lement et par l’existence de la Tethys. grande mer epicont<strong>in</strong>entale productrice de masses<br />
d’air humide à circulation Est-Ouest.<br />
Les donnees paleobotaniques temoignent de l’existence. è 1’Eocene de mangroves bien<br />
developpees sur la façade nord du cont<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong> et le golfe de Gu<strong>in</strong>Be. La coexistence<br />
<strong>des</strong> flores s&ches et de flores humi<strong>des</strong> est documentée par les macrorestes. bien en place<br />
a 1’0ligocene mais leur orig<strong>in</strong>e est vraisemblablement anterieure: EocBne term<strong>in</strong>al ? (SCUREAU<br />
et al., 1983). L’apparition <strong>des</strong> flores sclerophylles d’Afrique du Nord, a<strong>in</strong>si que celle<br />
<strong>des</strong> savanes et forêts claires, est attribuks à la mise en place d’un climat saisonnier.<br />
A ce sujet, <strong>des</strong> <strong>in</strong>formations supplementaires pourraient être obtenues par de nouvelles<br />
Etu<strong>des</strong> sur les macrorestes <strong>des</strong> sites anciens (morphologie foliaire, anneaux de croissance,<br />
isotopes. etc.1 qu’il conviendrait de reetudier et de dater par les metho<strong>des</strong> modernes.<br />
Les gisements B macrorestes d’Afrique orientale remontent à 22 millions d’ann6es où.<br />
dès cette Epoque. on reconnait dejà l’existence de milieux variés, forêts denses humi<strong>des</strong>,<br />
forêts claires <strong>des</strong> 19 millions d’annkes. forêts de montagne, etc. L’extension <strong>des</strong> savanes<br />
à Gram<strong>in</strong>Bes. dont on a quelques <strong>in</strong>dications palynologiques <strong>des</strong> 19 millions d’années. s’est<br />
poursuivie et accentuke depuis avec l’augmentation du caractère saisonnier et l’apparition<br />
<strong>des</strong> rifts (BONNEFILLE. 1985).<br />
Au Pliocene sup6rieur. il existe les preuves d’une forêt soudanienne plus humide que<br />
l’actuelle à l’emplacement du plateau Bthiopien au Nord du lac Tana (YEMANE. BONNEFILLE.<br />
FAURE, 1985). L’extension <strong>des</strong> steppes ari<strong>des</strong> sahaliennes à basse altitude est documentée<br />
au Plio-pleistocene en même temps que les forêts sèches de coniferes sur les montagnes<br />
(BONNEFILLE, VINCENS, 1985). A 2,5 millions d’ann6e.s. le diagramme poll<strong>in</strong>ique de Gadeb<br />
montre un abaissement de temperature. contempora<strong>in</strong> <strong>des</strong> gran<strong>des</strong> glaciations nordiques<br />
(BONNEFILLE. 1983). tandis, qu’à basse altitude, les flores ari<strong>des</strong> actuelles de la façade<br />
orientale du cont<strong>in</strong>ent sont bien etablies.<br />
49
2 - EVOLUTION DES VEGETATION§ AU QUATEFWJRE<br />
Apres une quasi absence de documents pour la periode comprise entre 1.5 million<br />
d’années et 40 000 ans B.P., les <strong>in</strong>formations sur l’évolution <strong>des</strong> vegétations sont exclusivement<br />
dkluites <strong>des</strong> diagrammes poll<strong>in</strong>iques <strong>des</strong> dépôts lacustres et tourbiéres. La plupart<br />
d’entre<br />
variations<br />
cont<strong>in</strong>ent.<br />
eux concernent<br />
climatiques<br />
presque<br />
a l’échelle<br />
exclusivem t Les dix derniers<br />
Y<br />
<strong>des</strong> 10 ans ne sont donc<br />
milliers d’annkas.<br />
pas document-k% sur<br />
Les<br />
Ie<br />
Pour 1’Holocène. on dispose, en Afrique de l’Ouest. d’un diagramme poll<strong>in</strong>ique par<br />
grande zone de vegetation et. plus recemment. d’abondants résultats sur la côte du Seriégal<br />
(LEZINE. ce <strong>volume</strong>). Tous les diagrammes poll<strong>in</strong>iques montrent une dynamique complexe <strong>des</strong><br />
associations végétales. La période 9 000-6 000 ans B.P., qui semble avoir Bté la plus<br />
humide, a vue une augmentation <strong>des</strong> taxons soudaniens en zone saharo-sahélienne (RITCHIE<br />
et al., 1985). au Tchad, une augmentation <strong>des</strong> gu<strong>in</strong>éens en zone soudanienne (MALEY, 1977).<br />
laquelle semble plus tardive au Sud aux environs de 6 000 ans B.P. L’<strong>in</strong>stallation <strong>des</strong> vege-<br />
tations sahariennes est confirmée vers 5 000 ans B.P. (RITCHIE et a1<br />
A* 1985). Soulignons<br />
que dans les diagrammes poll<strong>in</strong>iques la p&icde aride de 7 000 ans B.P. n’est pas aussi<br />
nettement visible que dans les affleurements géologiques ou les niveaux lacustres. Mais<br />
la rarete <strong>des</strong> diagrammes cont<strong>in</strong>us et echantillonnés avec précision ne permet pas de<br />
conclusion génerale. Le seul diagramme poll<strong>in</strong>ique donnant, en Afrique de l’Ouest. <strong>des</strong> <strong>in</strong>di-<br />
cations sur les vkgetations durant le maximum glaciaire est celui du Bosumtwi, au Ghana<br />
(TALBOT et al., 1984). où l’extension <strong>des</strong> forêts, post 9 000 ans B.P. succède à une vbgb-<br />
tation de savane qui s’est ma<strong>in</strong>tenue (entre 19 000 et 10 000 ans B.P.) durant une @i-iode<br />
aride contempora<strong>in</strong>e du dernier maximum glaciaire. Ile nouveaux résultats sont attendus pour<br />
le Mont Cameroun (MALEY en cours).<br />
En Afrique de l’Est. les diagrammes poll<strong>in</strong>iques sont plus nombreux mais concentres<br />
sur les montagnes. Les séquences de plus de 30 000 ans, obtenues au Mont Kenya (CGETZEE.<br />
1967). en Uganda (HAMILTON, 1982) et plus recemment au Burundi (BONNEFILLE, RIOLLET, 1984).<br />
confirment une <strong>des</strong>cente d’environ 1 000 m <strong>des</strong> ce<strong>in</strong>tures altitud<strong>in</strong>ales de vegétation en<br />
liaison avec un abaissement de temperature de 2 à 3°C. durant le maximum glaciaire, comme<br />
cela avait Qté <strong>in</strong>terpréte anterieurement par E.M. VAN ZINDEREN BAKKER mais pour les regions<br />
de montagne.<br />
Pour la p&ri&le de transition 14 080-10 000 ans B.P., un nouveau diagramme poll<strong>in</strong>ique<br />
du lac Bogoria (VINCENS, 1986) <strong>in</strong>dique plusieurs <strong>change</strong>ments brusques d’une dur& de<br />
quelques centa<strong>in</strong>es d’anrkes avant l’<strong>in</strong>stallation de conditions plus stables. L’expansion<br />
<strong>des</strong> forêts commence vers 11 500 B.P. autour du lac Victoria (KENUALL. 1969). un peu plus<br />
tard sur les montagnes. Durant 1’Holocene <strong>in</strong>ferieur, les migrations <strong>in</strong>dividuelles <strong>des</strong><br />
plantes donnent lieu à <strong>des</strong> associations tres varikes. differentes d’une montagne à l’autre<br />
et pour lesquelles, parfois, on ne connaît pas d’analogues dans les végetations actuelles.<br />
Les <strong>in</strong>terpretations climatiques <strong>des</strong> diagrammes poll<strong>in</strong>iques ont une signification locale,<br />
parfois régionale, qu’il est difficile d’extrapoler.<br />
La dynamique climatique globale ne peut être d6duite que de la comparaison d’un très<br />
grand nombre de diagrammes poll<strong>in</strong>iques bien datés et étudiés avec une plus grande réso-<br />
lution, c’est-à-dire une maille serrée. 11 en faut donc beaucoup plus pour élucider la<br />
complexité de la dynamique climatique cont<strong>in</strong>entale.<br />
58
BIBLICGRWHIE SCMAIRE<br />
BCUREAU E., CHELBDLDAEFF-SALARD. KOENICER J.C., LQUVET P. (19831 - Evolution <strong>des</strong> flores<br />
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d’Afrique orientale. pp. 237-278. fi: Colloque <strong>in</strong>ternational de la Fondation S<strong>in</strong>ger Polignac<br />
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KENDALL R.L. (19691 - An Ecological History of the Lake Victoria Bas<strong>in</strong>. Ecol. Mon., 39.<br />
MALEY J. (1977) - Analyses poll<strong>in</strong>iques et paléoclimatologie <strong>des</strong> douze derniers millenaires<br />
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RITCHIE J.C., EYLES C.H.. HAYNES C.V. (1985) - Sediment and pollen evidence for an early<br />
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TALBOT M.R.. LIVINGSTDNE D.A.. PALMER P.A.G.. MALEY J., MELACK J-M.. ELIBRIAS G.. GULLIKSEN<br />
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Neogene microflora from the North western Ethiopian highlands. Nature, 318: 653-656.<br />
51
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
UN NOUVEAU SITE ACHEULEEN AU KENYA: ISENYA<br />
(KAJIADO-DISTRICT). CONTRIBUTION A LA CONNAISSANCE DES<br />
PALEOENVIRONNEMENTS DES HOMINIDES DU PLEISTOCENE MOYEN<br />
J-P. BRUGAL<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire - CNRS -<br />
Case 907 - Lum<strong>in</strong>y - 13288 MARSEILLE Cedex 9 - FRANCE -<br />
Cette note a pour objet d'exposer les résultats prélim<strong>in</strong>aires sur<br />
l'assemblage faunique d'un site date du Pléistocéne moyen localise sur<br />
les hauts plateaux kenyans (Athi-Kaputiei pla<strong>in</strong>s). Ce nouveau gisement<br />
est situe près d'Isenya dans le district de Kajiado, sur la route A104<br />
qui relie Nairobi a Namanga, a 55 km au Sud de Nairobi. Depuis 1983 la<br />
Mission Préhistorique au Kenya, dirigée par H. ROCHE, a entrepris une<br />
série de campagne de fouilles, à Isenya, devant se poursuivre dans les<br />
années a venir.<br />
Isenya est un site acheuléen de ple<strong>in</strong> air et de bord de riviére,<br />
le premier a être exploite dans cette région de hauts plateaux.<br />
L'<strong>in</strong>dustrie lithique, tr& riche, est caracteristique de l'acheuléen<br />
avec (par ordre de fréquence décroissante) <strong>des</strong> hachereaux, bifaces,<br />
nucléus, sphéroZ<strong>des</strong>, polyédres et un petit outillage sur éclat (H. ROCHE<br />
et al., 1985).<br />
370<br />
-1"<br />
Fig.l- Localisation géographique <strong>des</strong> sites<br />
d'Isenya et Olorgesailie (Kenya).<br />
Les restes de faune sont très fossilises et pas toujours bien<br />
conserves. La liste faunique est la suivante: Primates, Canis sp., aff.<br />
Genetta,- Elephas recki (évolué: stade 4 ?), Rh<strong>in</strong>ocerotidae, Hippopotamus<br />
SP., Suidae, Equus aff. oldowayensis, Equus sp. ?. Taurotragus SP.. aff.<br />
Pelorovis, Redunca SP., cf. Connochaetes, Alcelaphus SP., Gazella cf.<br />
53
qranti, G.cf. thomsoni, Aepyceros SP., Pedetes SP., Otomys SP., Muridae,<br />
Lepus SP., Crocodylus SP., Chelonien, Aves.<br />
Les Bovidae sont les plus abondants avec une forte proportion<br />
d'Antilop<strong>in</strong>i (env. 40 %) et d'Alcelaph<strong>in</strong>i (env. 39 %). Ces deux tribus,<br />
et leur fréquence dans un site, permettent d'obtenir une bonne image<br />
du paléoenvironnement (E.VRBA, 1980). Les Equidae représentent<br />
environ 6 8.<br />
Les faunes du Pléistocène moyen sont rares dans l'Est <strong>Africa</strong><strong>in</strong> et<br />
la découverte d'un nouveau site comme celui d'Isenya nous amene a faire<br />
le po<strong>in</strong>t de nos connaissances sur cette période. La faune d'Isenya est<br />
d'abord comparée a celle d'Olorgesailie, gisement du Rift situe a une<br />
quaranta<strong>in</strong>e de kilometres seulement a l'Ouest d'Isenya, puis a la faune<br />
de Kaptur<strong>in</strong> (Kenya) (Tabl. 1) et, enf<strong>in</strong>, aux faunes <strong>des</strong> niveaux attribues<br />
au Pléistocène moyen d'olduvai (Upper bed II, beds III et.IV; Tanzanie).<br />
Les comparaisons portent egalement sur les faunes actuelles avec une<br />
focalisation particuliére sur la région du Rift (bass<strong>in</strong> de Magadi) et<br />
<strong>des</strong> Hautes Pla<strong>in</strong>es (Athi-Kaputiei) où se trouvent respectivement les<br />
sites d'Olorgesailie et d'Isenya (Fig. 1).<br />
G.L.ISAAC<br />
H.EIXHE<br />
env.500 OOO(K/Ar) M.Ed2.W<br />
lacustre<br />
Flwiatile<br />
~ Fluvio-lac.<br />
Tab1.S - Sites pr.4historiques du PleistocPne moyen du Kenya.<br />
rèf.biblio.<br />
Isaac,19?7,1978<br />
Facbe et alii,1985<br />
Tallon,1978<br />
L'étude de la reconstruction <strong>des</strong> paléoenvironnements et de la paléo-<br />
écologie <strong>des</strong> espéces animales durant le Pléistocène doit être fondée<br />
sur le pr<strong>in</strong>cipe de l'actualisme écologique, comportant les données de<br />
la biogéographie au niveau local en relation avec le climat, la végétation<br />
et la topographie. Dans le doma<strong>in</strong>e africa<strong>in</strong>, les contrastes les plus<br />
significatifs opposent les associations de milieu humide a celles de<br />
milieu plus sec, d'ou l'importance <strong>des</strong> données pluviométriques. Le<br />
tableau 2 <strong>in</strong>dique l'existence de méso-climats bien différencies dans<br />
la region concernée, avec <strong>des</strong> précipitations différentes en particulier<br />
entre Ngong-Nairobi-Athi River et Isenya-Kajiado.<br />
La composition de l'association trouvée à Isenya reste très proche<br />
de celle observee actuellement sur Athi Pla<strong>in</strong> (National Park), et dénote<br />
un environnement similaire lors du dépôt d'Isenya. La présence d'espéces<br />
(sub-) aquatique (hippopotame, crocodile), ou aimant les bords de rivière<br />
(buffle, suidés,...), <strong>in</strong>dique l'existence d'eau pérenne qui n'existe<br />
plus, a l'heure actuelle, a Isenya, mais que l'on trouve encore a Athi<br />
River (avec de l'hippopotame). Par analogie, on pèut a<strong>in</strong>si suggerer un<br />
paysage ouvert, de-savanne peu arboréè, avec une ripisylve plus ou mo<strong>in</strong>s<br />
développée pour le paléoenvironnement <strong>des</strong> hommes préhi,storiques d'Isenya.<br />
54
3.6~43’<br />
36050<br />
36-58’<br />
36.48’<br />
36’17’<br />
1890-2043<br />
10x-laoo<br />
1509<br />
1738<br />
613<br />
751-873<br />
785-973<br />
528<br />
484-716<br />
384-417<br />
- -<br />
25.5 12.8<br />
- -<br />
- -<br />
34.8 23.1<br />
Comparaison <strong>des</strong> associations d'herbivores: les faunes <strong>des</strong> sites est-<br />
africa<strong>in</strong>s se trouvent pour la plupart dans le même contexte sédimentaire<br />
<strong>in</strong>diquant la présence de lacs ou de riviéres. Au niveau générique, les<br />
associations sont comparables entre-elles. Cependant, les <strong>in</strong>certitutes<br />
tax<strong>in</strong>omiques, nombreuses en ce qui concerne l'espr?ce, limitent, pour<br />
l'<strong>in</strong>stant, les comparaisons.<br />
Nous avons considéré le nombre de taxons présent dans une famille<br />
ou tribu (Tabl. 3); certa<strong>in</strong>es différences apparaissent; A<strong>in</strong>si, il existe<br />
plus de Suidae et d'Alcelaph<strong>in</strong>i 21 Olduvai que dans les sites kenyans;<br />
ce qui pourrait être en relation avec un âge plus ancien ou un paléo-<br />
écosystème différent pour les niveaux d'olduvai.<br />
Pour les sites kenyans il y a une certa<strong>in</strong>e homogénéité dans la repré-<br />
sentation <strong>des</strong> groupes majeurs d'herbivores, notamment entre Olorgesailie<br />
et Isenya. Les Bovidae sont de bons <strong>in</strong>dicateurs de l'environnement, en<br />
partie parce qu'ils présentent une grande diversité éco-éthologique.<br />
La présence de nombreux Alcelaph<strong>in</strong>i et d'Antilop<strong>in</strong>i a Isenya et la domi-<br />
nance de Tragelaph<strong>in</strong>i et de Redunc<strong>in</strong>i dans les sites du rift correspondent<br />
à <strong>des</strong> conditions de végétations différentes (plus boisés dans le Rift).<br />
Les associations fossiles <strong>in</strong>diquent toujours un milieu relativement<br />
plus humide qu'aujourd'hui. En ce qui concerne Isenya, et considérant<br />
le régime climatique regional, on peut imag<strong>in</strong>er un abaissement <strong>des</strong> iso-<br />
hyètes avec <strong>des</strong> précipitations peut-être proches de celles relevées dans<br />
la région Ngong-Nairobi. Un <strong>change</strong>ment dans le contraste saisonnier,<br />
avec un etalement de la. saison <strong>des</strong> pluies, pourrait également affecter<br />
la distribution <strong>des</strong> grands herbivores. Cette hypothése a été proposée<br />
pour expliquer les hauts-niveaux lacustres du Pléistocéne moyen et<br />
supérieur du bass<strong>in</strong> Magadi-Natron (J. CASANOVA, C. HILLAIRE-MARCEL,<br />
a paraître).<br />
55
mal:<br />
7 11111<br />
2 12 111<br />
2 2 * 0 2/3 2<br />
1 11111<br />
6 34 5 2 2<br />
3 2 3 0 2/3 0<br />
1 02 2 2 1<br />
1110 11<br />
7 77200<br />
Il 1222 1<br />
110 0 0 0<br />
4 55 112<br />
1110 11<br />
(2) (21 (2) 1 1 2<br />
-----_<br />
21 20 26 16 17/19 1s<br />
(1) 0<br />
1 1<br />
1 1<br />
0 1<br />
1 1<br />
1 1<br />
1 2<br />
0 1<br />
7 1<br />
1 3<br />
1 0<br />
12<br />
1 1<br />
2 2<br />
- -<br />
12 17<br />
a'@ les dcnnées do m9uo et lzc&e~1978)Tallon(1978)<br />
et Imac(l977,197BJ. Williams (1981)<br />
Si nous sommes relativement bien documentes sur le paléoenvironnement<br />
<strong>des</strong> hom<strong>in</strong>idés de la f<strong>in</strong> du Pliocène et du Pléistocène <strong>in</strong>ferieur, avec<br />
une séquence climatostratigraphique plus ou mo<strong>in</strong>s établie, il n'en est<br />
pas de même pour la période postérieure a la limite Bruhnes-Matuyama.<br />
Malgré les différences chronologiques devant certa<strong>in</strong>ement exister<br />
entre les sites kenyans, on remarque une certa<strong>in</strong>e parente entre les<br />
faunes, malgré <strong>des</strong> particularités liees a une augmentation de l'hygro-<br />
métrie. L'étude comparative d'assemblages apporte de nouvelles <strong>in</strong>for-<br />
mations sur une région et sur une période pour lesquelles tres peu de<br />
données sont disponibles. Toutefois, <strong>des</strong> étu<strong>des</strong> complémentaires (tax<strong>in</strong>o-<br />
miques, taphonomiques,... ) sont nécessaires en vue de preciser la paleo-<br />
climatologie et le paleoenvironnement <strong>des</strong> hommes du Pléistocene moyen.<br />
East <strong>Africa</strong>n Meteorological Department (1966) - y Monthl<br />
ra<strong>in</strong>fall <strong>in</strong> Kenya dur<strong>in</strong>g the 30 years, 1931 to 1960. Meteo. Department<br />
East Afr. Com. Serv., Organ., Nairobi: 172 p-<br />
East <strong>Africa</strong>n Meteorological Department (1975) - Climatological statistics<br />
for East <strong>Africa</strong>. Part. 1: Kenya. E.A. Meteo. Dept., E.A. Commun., Nairobi.<br />
ISAAC G.L. (1977 1 - Olorgesailie, Archeological studies of a Middle<br />
Pleistocene Lake Bas<strong>in</strong> <strong>in</strong> Kenya. University of Chicago Press: 272 p.<br />
ISAAC G.L. (1978) - The Olorgesailie formation: stratigraphy, tectonics<br />
and the paleogeographic context of the middle Pleistocene archeological<br />
sites. - <strong>in</strong> W.W. Bishop (Ed.) Geological background to fossil man: 173-206.<br />
MAGLIO V.J., COOKE H.B.S. (1978) - Evolution of <strong>Africa</strong>n mammals. Harvard<br />
University Press, 641 p.<br />
ROCHE H., TEXIER P.J., BRUGAL J-P., REDURON M. (1985) - Isenya, un Site<br />
acheuléen du Kenya. 1984. 2' campagne. Paris: Mission Préhistorique au<br />
Kenya: 50 p.<br />
TALLON P.W. (1978) - Geological sett<strong>in</strong>g of the hom<strong>in</strong>id fossils and<br />
acheulian artifacts from the Kaptur<strong>in</strong> formations, Bar<strong>in</strong>go district, Kenya.<br />
- <strong>in</strong> W.W. Bishop (Ed.) Geological background to fossil man: 361-373.<br />
VINCENS A., CASANOVA J. (1985) - Modern background of Natron-Magadi bas<strong>in</strong><br />
(Tanzania-Kenya):' physiography, climate, hydrology and vegetation.<br />
Sciences Géologiques (sous presse).<br />
56
INQUA/ DAKAR SY~4POSIU~l “Changements globaux en Afrique"<br />
LA SAISONNALITE CLIMATIQUE AU COURS DES OPTIMUMS LACUSTRES<br />
DE L'EST AFRICAIN ET LA RYTHMICITE DES CONSTRUCTIONS<br />
STROMATOLITIQUES: EXEMPLE DU BASSIN NATRON-MAGADI AU<br />
PLEISTOCENE TERMINAL<br />
J. CASANOVA<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire - CNRS - Case 907 - Lum<strong>in</strong>y -<br />
13288 MARSEILLE Cedex 9 - FRANCE -<br />
Le bass<strong>in</strong> <strong>des</strong> lacs Natron (Tanzanie) et Magadi (Kenya) est situé à l’extrémité sud<br />
de la branche orientale de la Gregory Rift Valley. Par suite d’un bilan hydrologique<br />
nettement negatif, les deux lacs sont temporaires et contiennent <strong>des</strong> saumures alcal<strong>in</strong>es<br />
très concentrees a<strong>in</strong>si que <strong>des</strong> dépôts d’évaporites (V<strong>in</strong>cens A* et a1 sous presse). La<br />
depression a Bte occupea à plusieurs reprises au cours du Pleistocene par <strong>des</strong> lacs Btendus.<br />
Durant ces hauts niveaux lacustres, <strong>des</strong> stromatolites se sont construits dans la zone littorale.<br />
Ils delimitent les lignes de rivage d’un pal6olac de 1 959 km’ (vs. 1 203 km’ actuels)<br />
représentant un velum? de & km’ (vs. 0.3 km’ actuels). Le niveau du paléolac du Pleistocène<br />
term<strong>in</strong>al a atte<strong>in</strong>t la côte 656 m, soit une elévation de + 48 n\4au-<strong>des</strong>sus du niveau actuel<br />
du lac Natron et de +56 m par rapport au lac Magadi. Les âges C de la ce<strong>in</strong>ture stromato-<br />
litique correspondante se répartissent. après normalisation isotopique. entre 12 950 B.P.<br />
et 10 150 B.P. (Hillaire-Marcel et-al.. sous presse.a).<br />
L’analyse petrographique <strong>des</strong> stromatolites livre <strong>des</strong> donnees sur les paramètres<br />
physico-chimiques <strong>des</strong> paleolacs; certa<strong>in</strong>s sont directement reliés au climat (Casanova,<br />
sous presse.a). La lam<strong>in</strong>e, unité de base qui déterm<strong>in</strong>e la microstructure <strong>des</strong> stromatolites.<br />
est étroitement liée à la composition de la population microbienne et aux limites du cadre<br />
écologique dans lequel elle évolue. Dans les stromatolites du bass<strong>in</strong> Natron-Magadi. la<br />
faible diversité sphcifique et l’importance <strong>des</strong> facteurs climatiques dans l’environnement<br />
permet de relier le cycle Ecologique d; tapis algo-bacterien à un cycle saisonnier<br />
(Casanova. 1986). L’organisation lam<strong>in</strong>aire la plus frequente dans les échantillons exam<strong>in</strong>és<br />
résulte de la superposition d’un doublet constitué par une lam<strong>in</strong>e claire sparitique et une<br />
lam<strong>in</strong>e sombre micritique. La lam<strong>in</strong>e claire correspond au developpement du tapis algaire<br />
et représente une phase de croissance favorable <strong>des</strong> Cyanophycees (saison <strong>des</strong> pluies).<br />
attestea par la presence de très nombreux filaments. La lam<strong>in</strong>e sombre, composea de un ou<br />
plusieurs films organiques, correspond à une croissance m6diocre du tapis algaire: elle<br />
peut être <strong>in</strong>terprét&s comme une phase de developpement bacterien en période de croissance<br />
defavorable <strong>des</strong> Cyanophycees (saison seche).<br />
L’analyse <strong>des</strong> cycles Ecologiques du tapis algaire permet donc un contrôle climatique<br />
de “haute resolution”. Il est possible d’estimer quantitativement la valeur du contraste<br />
saisonnier en effectuant le rapport numerique <strong>des</strong> épaisseurs moyennes de la lam<strong>in</strong>e claire<br />
et de la lam<strong>in</strong>e sombre de chaque cycle. Cette analyse ne peut concerner que les lam<strong>in</strong>ations<br />
generées par de~a$#scla&aeires gazonnants, excluant toute forme coloniale. Le rapport<br />
saisonnier- CRS= Lam<strong>in</strong>e sombra 1 a<strong>in</strong>si calcul6 mesure l’importance relative de la saison <strong>des</strong><br />
pluies par rapport à la saison seche et traduit le contraste saisonnier: il tend vers zero<br />
pour <strong>des</strong> climats de type aride et vers l’<strong>in</strong>f<strong>in</strong>i pour <strong>des</strong> climats de type humide.<br />
57
Au se<strong>in</strong> d’un même échantillon (Fig. 1). les parties dans lesquelles le doublet est<br />
nettement dom<strong>in</strong>e par la lam<strong>in</strong>e claire contiennent <strong>des</strong> pourcentages importants d’éléments<br />
détritiques et de matière organique. Les lam<strong>in</strong>es claires sont donc formées pendant <strong>des</strong><br />
pério<strong>des</strong> de fort ruissellement favorisant a la fois le developpement <strong>des</strong> algues et le<br />
transport de particules en suspension. A l’<strong>in</strong>verse. les zones dans lesquelles le doublet<br />
est dom<strong>in</strong>é par la lam<strong>in</strong>e sombre montrent <strong>des</strong> pourcentages de détritiques et de matière organique<br />
plus faibles. Les lam<strong>in</strong>es sombres correspondent donc à un arrêt de la productivité<br />
;;-$ 19;n;t<br />
contexte<br />
9%<br />
0. effectués<br />
d’eaux<br />
sur<br />
peu renouvelées. Par ailleurs,<br />
les carbonates stromatolitiques<br />
le<br />
(Fig.<br />
parallélisme<br />
1). reflète<br />
<strong>des</strong><br />
ggalement<br />
la croissance saisonnière du tapis biologique (Hillaire-Marcel et al.. SOUS<br />
presse.b). Les basses teneurs en isotopes lourds marquent les épiso<strong>des</strong> de fortes precipitations,<br />
au cours <strong>des</strong>quels la turbidité accrue, l’augmentation de profondeur du lac et les<br />
températures relativement basses concourrent a r6duirT3 l’activité photosynthétique algaire<br />
et. partant, atténuent l’enrichissement relatif en C du carbone dissous ambiant; une<br />
calcite plus légère se précipitant alors. Les effets <strong>in</strong>verses s’observent lors <strong>des</strong> Bpiso<strong>des</strong><br />
évaporatoires<br />
de fagon<br />
ration).<br />
<strong>in</strong>tenses,<br />
concomittante<br />
où l’augmentation<br />
a un enrichissement<br />
du te s de résidence <strong>des</strong> eaux<br />
Y3<br />
en C (activité biologique)<br />
de surf e conduit<br />
et en “0 (évapo-<br />
11.0. Ca 4 w3tritiqur<br />
P 650 + 2-m B.P.<br />
+3<br />
6K8 ‘C %‘<br />
+5 +2 +3 +5<br />
13 18<br />
Fig. 1 - Analyse de la composition séclimentologique <strong>des</strong> teneurs en C et 0 et de la<br />
saisonnalite d’un stromatolite lacustre du bass<strong>in</strong> Natron-Magadi.<br />
La figure 2 permet de comparer le rapport saisonnier enregistré par trois stromatolites<br />
d’un même site mais distants les uns <strong>des</strong> autres de quelques centa<strong>in</strong>es de mètres. La corré-<br />
lation entre les trois courbes est tres bonne. Neanmo<strong>in</strong>s, de faibles variations appa-<br />
raissent, reflétant la marge d’erreur liée à la lecture de l’<strong>in</strong>formation d’une part, la<br />
position bathymétrique de l’échantillon d’autre part. Une amélioration de la représen-<br />
tativité de la courbe RS, établie pour un site donne. passe donc par une analyse statistique<br />
effectuée sur plusieurs échantillons appartenant à la même zone écologique.<br />
La figure 3 permet de comparer le rapport saisonnier enregistré au lac Natron et au<br />
lac Magadi dans <strong>des</strong> sites contempora<strong>in</strong>s. Si les deux courbes montrent la même tendance<br />
générale, c’est-à-dire la même succession de zones, l’amplitude <strong>des</strong> variations du FS est<br />
58<br />
RS
toujours plus importante au lac Magadi. Il est plus vraisemblable d’attribuer une telle<br />
différence B la spécificit6 morphologique <strong>des</strong> deux bass<strong>in</strong>s que d’envisager une modification<br />
significative du contraste saisonnier à 60 km d'<strong>in</strong>tervalle. En effet, le lac Magadi. plus<br />
étroit et mo<strong>in</strong>s profond que le lac Natron, enregistre de fagon plus marqu6e l’évolution<br />
du milieu-conshutive à la saisonnalité. Il apparaît donc que l'enregistrement du RS peut<br />
être carrelé d’un bass<strong>in</strong> à l’autre mais que celui-ci sera plus accentue dans le cas <strong>des</strong><br />
r6se Irvoirs de petites dimensions.<br />
a - \ . ‘--. ZOE<br />
0 1 5 11 0 1 5 10 0 1 5<br />
.<br />
l<br />
11<br />
ZONE<br />
0<br />
C<br />
Zxl<br />
ZCtE<br />
B<br />
Fi3 x6.6<br />
Fig. 2 - Comparaison du contraste<br />
site (troisième gW&-ation<br />
saisonnier enregistrb par<br />
du bass<strong>in</strong> Natron-Magadi).<br />
trois stromatolites d’un même<br />
2mm 1<br />
10300 + 200 B.P.<br />
KS.<br />
LAC NATROti<br />
2<br />
10360 + 160 B.P.<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-<br />
-’<br />
J’<br />
==-<br />
-\<br />
-1<br />
/<br />
_---<br />
----<br />
.<br />
. . .<br />
., --<br />
,‘- b<br />
-<br />
l-a-r-l-<br />
0 1 5 10 15<br />
-<br />
ZONE<br />
A<br />
?s -2.3<br />
Fig. 3 - Comparaison du contraste saisonnier enregistré au lac Natron et au lac Magadi<br />
dans <strong>des</strong> sites contempora<strong>in</strong>s.<br />
59<br />
0.5<br />
7.2<br />
2<br />
5.7<br />
.0.6
La mise en eau du bass<strong>in</strong> Natron-Magadi, lors <strong>des</strong> p&rio<strong>des</strong> humi<strong>des</strong> du Quaternaire,<br />
correspond très probablement aux phases de recharge importante de la nappa profonde du rift.<br />
Pour autant que celle-ci ait gardé le message isotopique du dernier Qpisode humide (12 OOO-<br />
10 000 B.P.). elle reflète, d’un po<strong>in</strong>t de vue hydroclimatique, un abaissement <strong>des</strong> zones<br />
climatiques altitud<strong>in</strong>ales de l’ordre de 600 à 1 000 m (Hillaire-Marcel. sous presse). En<br />
terme de pluviosité. ceci correspondrait à <strong>des</strong> paléoprécipitations de l’ordre de 750 mm/an<br />
au niveau <strong>des</strong> lacs, soit une augmentation de ca. 75 % par rapport à la situation actuelle<br />
(427 mm/anl . Or, dans l’hypothèse d’un RS identique à l’actuel (RS moyen = 0.591, il<br />
faudrait, pour atte<strong>in</strong>dre un équilibre hydrologique. augmenter les précipitations sur<br />
l’ensemble du bass<strong>in</strong> de 229 % (soit ca. 1 400 mm/an à Magadi). En consequence. le facteur<br />
climatique, caractéristique <strong>des</strong> Bpisc<strong>des</strong> de haut niveau lacustre (balance hydrologique posi-<br />
tive), paraît être l’augmentation du RS moyen (i.e. un etalement de la saison <strong>des</strong> pluies).<br />
Il est vraisemblable que l’augmentation de la durée <strong>des</strong> précipitations s’accompagne d’une<br />
augmentation quantitative de ces dernières mais la réduction de l’evaporation potentielle,<br />
li&e à la couverture nuageuse, permet d’atte<strong>in</strong>dre et de depasser l’équilibre hydrologique.<br />
sans faire appel à <strong>des</strong>-pluies par trop importantes.<br />
Les donnees actuellement disponibles sur les stromatolites. construits pendant<br />
l’optimum humide du Pleistocene term<strong>in</strong>al (Casanova, 19861, témoignent d’une nette augmen-<br />
tation du RS moyen, ce dernier pouvant atte<strong>in</strong>dre ponctuellement <strong>des</strong> valeurs maximales de<br />
l’ordre de 16. Bien que la repartition <strong>des</strong> precipitations soit sujette à de fortes fluctu-<br />
ations au cours d’un même optimum lacustre, chaque phase de concretionnement algaire suit<br />
la tendance generale suivante: l’épisode débute par un régime saisonnier dom<strong>in</strong>é par une<br />
longue saison <strong>des</strong> pluies et se term<strong>in</strong>e par l’augmentation progressive de la dur&e de la<br />
saison sèche, jusqu’a ce que le déséquilibre de la balance hydrologique provoque la baisse<br />
du niveau lacustre.<br />
Cette methcde. basée sur l’<strong>in</strong>terprétation saisonniere du rythme de croissance de la<br />
lam<strong>in</strong>ation s’cromatolitique devrait permettre d’etablir. pour chaque p&iode de haut niveau ,<br />
lacustre, une courbe cont<strong>in</strong>ue de la répartition <strong>des</strong> pal&oprecipitations. dans le double<br />
but d’aff<strong>in</strong>er la connaissance <strong>des</strong> mécanismes climatiques regissant les optimums humi<strong>des</strong><br />
et de pouvoir comparer ces optimums entre eux.<br />
REFERENCES<br />
CASANOVA J. (1986) - Les stromatolites du Rift Est-<strong>Africa</strong><strong>in</strong>: paleoécologie. paléohydrologie<br />
isotopique et paleoclimatologie. These Doct. SC.. Université Aix-Marseille II.<br />
CASANOVA J. (sous presse.sI - East-<strong>Africa</strong>n Rift Stromatolites. <strong>in</strong> “Sedimentation <strong>in</strong> the<br />
<strong>Africa</strong>n Rift System” (Eds. L.E. Frostick. R. Renaut, 1. Reid. J.L Tiercel<strong>in</strong>). Geol. Soc.<br />
London publ.<br />
CASANOVA J. (sous presse.bl - Les stromatolites et hauts niveaux lacustres pléistocènes<br />
du bass<strong>in</strong> Natron-Magadi (Tanzanie-Kenya). Sci. Géol.<br />
HILLAIRE-MARCEL C. (sous presse) - Hydrologie isotopique <strong>des</strong> lacs Magadi (Kenya) et Natron<br />
(Tanzanie). Sci. Geol.<br />
HILLAIRE-MARCEL C., CARFXI 0. et CASANOVA J. (sous presse) -<br />
14<br />
C and Th/U dat<strong>in</strong>g of<br />
pleistocene and holocene stromatolites from East <strong>Africa</strong>n Paleolakes. Quaternary Research.<br />
HILLAIRE-MARCEL C. et CASANOVA J. (sous presse) - Isotopic hydrology and paleohydrology<br />
of the Magadi (Kenya) - Natron (Tanzania) bas<strong>in</strong> dur<strong>in</strong>g the Late Quaternary. Palaeogeography.<br />
Palaeoclimatol., Palaeoecol.<br />
VINCENS A. et CASANOVA J. (sous presse) - Modem background of Natron-Magadi bas<strong>in</strong><br />
(Tanzania-Kenya): physiography. climate. hydrology and vegetation. Sci. Geol.<br />
60
INQUA/ DAKAR SYIY!POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
RADIOCHRONOLOGIES FONDEES SUR LE DESEQUILIBRE<br />
(PAR DEFAUT/PAR EXCES) DU 230 Th APPLIQUEES A L'ETUDE DE<br />
LACS AFRICAINS: WADI SHATI (LIBYE) ET NATRON, MAGADI<br />
(KENYA-TANZANIE)<br />
Christiane CAUSSE et Claude HILLAIRE-MARCEL<br />
GEOTOP - UQAM, C.P. 8888, SU~C. A, H3C4P8, Montréal,<br />
Québec -CANADA-<br />
& Laboratoire de Géologie du Quaternaire - CNRS -<br />
Case 907-Lum<strong>in</strong>y - 13288 Marseille Cedex 9 -FRANCE-<br />
La biogenése <strong>des</strong> carbonates -qu'elle soit directe, cas <strong>des</strong> tests<br />
de Lamellibranches, ou <strong>in</strong>duite, exemple du concrétionnement stromatolitique-<br />
et leur diagenese précoce s'accompagnent de fixation d'uranium,<br />
toujours présent dans les eaux naturelles. Le thorium, au contraire, quasi<strong>in</strong>soluble,<br />
ne peut être <strong>in</strong>itialement <strong>in</strong>clus dans le matériau carbonate<br />
que si celui-ci est <strong>in</strong>dissociable de phyllites argileuses, par exemple,<br />
ce qui est le cas <strong>des</strong> stromatolites.<br />
Les deux types de carbonates mentionnes fournissent deux types<br />
~:"~~:eg~PSibreo~~lqgbques différentes, fondées toutes deux sur la mesure<br />
Th, par défaut dans un cas, par exces dans l'autre.<br />
Deux exemples nous permettrons d'illustrer les deux approches méthodologiques.<br />
Le premier est celui de tests de Cerastoderma glaucum (le<br />
"Cardium" méditerranéen) échantillonnés le long du paléorivage d'un lac<br />
qui occupait la dépression du Wadi Shati, dans le Sud libyen, au cours<br />
d'une phase humide a la charnière Pléistocène moyen-Pléistocène supérieur.<br />
La seconde approche sera illustrée a partir d'un dossier analytique<br />
constitue sur trois générations de stromatolites d'un paléolac du rift<br />
tanzano-kenyan (Myfdi-Natron), la plus récente, entrant dans le doma<strong>in</strong>e<br />
de la chronologie C (12 000-10 000 B.P.).<br />
En pr<strong>in</strong>cipe, les tests de lamellibranches ne contiennent pas de<br />
matériau détritique. Par suite, le thorium mesure dans les coquilles<br />
provient exclusivement de la dés<strong>in</strong>tégration de l'uranium <strong>in</strong> situ. Eu<br />
autant que celui-ci a été fixe rapidement <strong>des</strong> la fossilisation et a<br />
constitue le po<strong>in</strong>t de départ d'un systéme géochimiquement clos, le<br />
rapport Th/U livre une chronologie directe (de 0 a-200 000 ans). Dans<br />
le cas<br />
quelques<br />
du Wadi<br />
particules<br />
Shati, toutefois,<br />
détritiques:<br />
les tests <strong>des</strong> cardiums<br />
une très fait&% quantité de Y#f;flg<br />
accompagne. Par suite, une certa<strong>in</strong>e fraction du 231h mesure est étrangère<br />
a l'uranium <strong>in</strong> situ et a éte <strong>in</strong>troduite avec le Th; l'âge calcule sans<br />
tenir compte de cette fraction est supérieur a l'âge réel de l'échantillon.<br />
La comparaison <strong>des</strong> histogrammes de frequence <strong>des</strong> âges de 21 échantillons<br />
calcules avec et sans la prise en compte d'une présence <strong>in</strong>itiale<br />
de thorium montre la faible <strong>in</strong>cidence de celle-ci sur les conclusions<br />
chronologiques: le lac du Wadi Shati a connu deux optimums durant le stade<br />
isotopique 5, vers 86 000 ans (- SC) et 130 000 ans (5e; cf. Fig. 1).<br />
Les stromatqjb 'tes <strong>des</strong> lacs Natron et Magadi présentent au contraire<br />
une activité du Th largement supérieure a celle de l'uranium et l'isotope<br />
232 du thorium y est toujours présent et abondant. 11 n'est possible<br />
de calculer l'âge de ces formations que si l'on prend en compte la<br />
correction due a la présence d'une fraction de thorium étrangère a<br />
l'uranium <strong>in</strong> situ. Pour ce faire, la valeur <strong>in</strong>itiale du rapport<br />
61
230 232Th/ Th a été préalablement calculee par corrélation <strong>des</strong> données U/Th<br />
et <strong>des</strong> âges obtenus par la méthode au radiocarbone sur la génération<br />
récente <strong>des</strong> stromatolites (10 échantillons). Considérant que cette valeur<br />
était probablement la miSme lors <strong>des</strong> phases antérieures de concrétionnement,<br />
nous l'avons utilisée pour calculer leurs âges (15 échantillons).<br />
Les deux genérations anciennes ont a<strong>in</strong>si été datees respectivement<br />
à = 130 000 ans et > 200 000 ans.<br />
Dans les deux types d'etu<strong>des</strong> présentées ici, nous avons utilise une<br />
approche quasi statistique du probleme chronologique. En effet, la radiochronologie<br />
U/Th appliquee aux carbonates biogéniques, ni plus ni mo<strong>in</strong>s<br />
que ladite méthode appliquee aux Coraux, ne constitue la panacée. Aucun<br />
<strong>in</strong>dice de clôture alun milieu n'en est un critère absolu. Mais la probabilité<br />
pour qu'une ouverture quelconque du système géochimique U-Th<br />
conserve les concentrations respectives <strong>des</strong> divers isotopes concernes<br />
dans <strong>des</strong> rapports <strong>in</strong>variants pour divers échantillons d'une même unit&<br />
est très faible s<strong>in</strong>on nulle, étant donne la différence <strong>des</strong> degrés de solubilite<br />
de ces deux éléments. En déf<strong>in</strong>itive, la cohérence <strong>des</strong> âges obtenus<br />
pour un événement donne est probablement le meilleur critere de leur validite.<br />
Dans ces conditions, la radiochronologie U/Th s'avére un outil<br />
irremplaçable pour un <strong>in</strong>tervalle de temps compris entre 30 000 ans<br />
et 200 000 ans. Les exemples ci-<strong>des</strong>sus montrent qu'elle est applicable<br />
aux milieux cont<strong>in</strong>entaux.<br />
62
(ThlTh). - 1 -<br />
~10s ans<br />
Fig.1 - Histogramme de fréquence <strong>des</strong> rapports d’activité 210Th/Zo”U <strong>des</strong> Cardiums<br />
fossiles du Wadi Shati, exprimLs en termes d’âge. La compilation (21 échantillons) a été<br />
effectu6e à partir de la distribution gaussienne <strong>des</strong> valeurs dans un <strong>in</strong>tervalle de con-<br />
fiance correspondant a 30. Les corrections li&ss à une faible quantité de thorium non<br />
auchigène sont m<strong>in</strong>imes (cf. l’écart entre les deux courbes en po<strong>in</strong>tillé et en trait ple<strong>in</strong>)<br />
Fig.2 - Histogramme de fr8quence <strong>des</strong> rapports d’activité z’“Th/232Th <strong>des</strong> trois<br />
g&r&ations de stromatolites du Bass<strong>in</strong> Hagadi Natron. 25 r&ultata ont 6té compilés h<br />
partir de la distribution gaussienne <strong>des</strong> mesures i30Th/2’2Th, avec un <strong>in</strong>tervalle de<br />
confiance correspondant B 30. Latroisi&oegénération, datée entre 12000 et 10000 ans BP<br />
par le radiocarbone, livre un rapport <strong>in</strong>itial "0.88 et, par suite, permet de calculer<br />
l’âge <strong>des</strong> générations stromatolitiques antkieures ( 3130 000 ans; >200 000 ans )<br />
63
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
HISTORY OF CLIMATE AND VEGETATION OF EASTERN NIGERIA<br />
(ANAMBRA STATE) DEDUCED FROM POLLEN ANALYSIS OF<br />
SHORT CORES FROM FOUR LARES (OPI, OHE, NGURU-NSUKKA,<br />
AND NAWFIA).<br />
CHIORI O.C.AGWU, Palynology Research Laboratory,<br />
Department of Botany, University of Nigeria,<br />
NSTJKRA, NIGERIA.<br />
Prelim<strong>in</strong>ary pollen-analytical studies have been carried<br />
out on water and sediment samples from Opi, Ohe, Nguru and Nawfia lakes.<br />
Al1 the lakes are located between 6'21' - 6"40'N and 7'0' - 7'20'E ;<br />
Nguru and Ohe are situated on hilly terra<strong>in</strong>s at heights of 549 m and<br />
488 m respectively, while Opi and Nawfia are located at 244 m and 227 m<br />
respectively above sea level.<br />
The water samples reflected pollen flora characteristic<br />
of the present vegetation of the geographical locations. A comparison<br />
between the flora of the present vegetation (Lowland Ra<strong>in</strong>forest and<br />
Secondary grassland - WHITE,1984), the pollen flora of the water and<br />
tore samples reveal that discernible but not drastic vegetation and<br />
climatic <strong>change</strong>s (perhaps anthropogenic <strong>in</strong>duced) have occured s<strong>in</strong>ce the<br />
time of the deposition of the ol<strong>des</strong>t section of the longest (Opi) tore.<br />
The guide fossils (pollen) <strong>in</strong> this study are those of<br />
Gram<strong>in</strong>ae, Elaeis gu<strong>in</strong>eensis and Alchornea cordifolia which are represen-<br />
ted abundantly and regularly <strong>in</strong> both water and sediment samples of a11<br />
the lakes. Thé occurence of-pollen of Zea mays(?), Cajanus cajan, Vigna<br />
unguiculata, Solanum spp , Dioscorea spp . Manihot as well as the pollen<br />
of weeds e. g, Aspilia africana, Borreria spp. Peritrophe sp. among others<br />
<strong>in</strong>dicate past and present agricultural and anthropogenic activities.<br />
Generally the results po<strong>in</strong>t to an earlier dense Lowland<br />
Ra<strong>in</strong>forest preceded by a period of greater secondary grassland (Lake Opi).<br />
The palm - E.Gu<strong>in</strong>eensis shows evidence of gradua1 <strong>in</strong>crease <strong>in</strong> occurence<br />
and importance <strong>in</strong> an apparent <strong>in</strong>verse proportion to the grasses. The flora<br />
of the recent past and the present vegetation is characterized by the<br />
follow<strong>in</strong>g: Term<strong>in</strong>alia spp., Crossopteryx febrifuga, Nauclea latifolia<br />
(Savanna species); Gram<strong>in</strong>eae (cf Andropogon spp.); Paull<strong>in</strong>ia p<strong>in</strong>nata,<br />
Elaeis gu<strong>in</strong>eensis, Harugana madagascariensis, Trema spp.<br />
Alchornea cordifolia and Daniellia oliveri (fozspecies<br />
65
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
Extrait d'un manuscrit soumis à Oceanologica Acta<br />
REMARQUES SUR LA MIGRATION DE LA ZONE INTERTROPICALE<br />
DE CONVERGENCE EN ATLANTIQUE, LES TEMPERATURES DE<br />
SURFACE DU GOLFE DE GUINEE, ET LA PLUVIOMETRIE<br />
EN AFRIQUE DE L’OUEST SAHELIENNE ‘ET AU NORD EST DU BRESIL<br />
Pl7h<br />
J. CITEAU, J.P. CAMMAS, Y. GOURIOU et 6. GUILLOT*<br />
ORSTOM/CRODT B.P. 2241 DAKAR (SENEGAL)<br />
ORSTOM/CMS B.P. 147 LANNION (FRANCE)<br />
ABSTRACT<br />
The seasonnal displacement of the Atlantic Intertropical Convergence<br />
Zone (ITCZ) has been followed by its maximum of cloud<strong>in</strong>ess over fourteen<br />
years (1971-1984) with meteorological satellites imagery.<br />
Its migration has been compared to other climatic parameters as w<strong>in</strong>d<br />
and SST field (PICAUT et al.-1985+.and ECMWF data)., the Senegal river flow<br />
admitted to be a good Sndicator of sahelian drought, and ra<strong>in</strong>fall data and<br />
<strong>in</strong>dex over North East of Brazil.<br />
If the seasonnal northward displacement of the ITCZ is well correla-<br />
ted with the <strong>in</strong>tensification of the w<strong>in</strong>d stress, the relation between ITCZ<br />
position, SST <strong>in</strong> the Gulf of Gu<strong>in</strong>ea and the <strong>in</strong>tensity of the ra<strong>in</strong>y season<br />
over sahelian countries is not always evident as related by precedent works.<br />
Moreover ITCZ and SST departures are not sufficient to support the<br />
cont<strong>in</strong>uous and alarm<strong>in</strong>g decrease of Senegal river flow of past years, and<br />
another explanations have been searched <strong>in</strong> some atmospheric circulation<br />
components (TEJ and AEJ).<br />
Otherwise, an easier connection appear<strong>in</strong>g between NB Brazil ra<strong>in</strong>fall<br />
<strong>in</strong>dex and ITCZ motions, suggest to normalize its determ<strong>in</strong>ation by satellite<br />
imagery .<br />
INTRODUCTION<br />
Les qu<strong>in</strong>ze dernières années de sécheresse cont<strong>in</strong>ue sur l'Afrique sahé-<br />
lienne ont conduit différents auteurs à en proposer <strong>des</strong> <strong>in</strong>terprétations et<br />
<strong>des</strong> mécanismes possibles fondés sur différentes séries temporelles de para-<br />
mètres climatiques.<br />
Tous ces travaux font référence à la position de la zone <strong>in</strong>tertropica-<br />
le de convergence (ZITC) ; le poids qu'on lui attribue est controversé et<br />
les paramètres qui la déf<strong>in</strong>issent diffèrent souvent.<br />
L'imagerie satellitaire aujourd'hui disponible représente une série<br />
d'observations assez longue pour en amorcer l'analyse sous l'angle de la va-<br />
riabilité <strong>des</strong> paramètres climatiques.<br />
67<br />
.
La zone <strong>in</strong>tertropicale de convergence étant de lo<strong>in</strong> le phénomène le<br />
plus aisément reconnaissable, nous avons entrepris de reconstituer sa loca-<br />
lisation au <strong>des</strong>sus de l'océan Atlantique (28"~) af<strong>in</strong> :<br />
1) de préciser la signification de ce signal par rapport au champ de vent<br />
en surface,<br />
2) d'évaluer dans quelle mesure, année par année la migration de la ZITC<br />
s'adapte aux théories proposées,<br />
3) de tenter <strong>des</strong> corrélations causales entre la position de la ZITC et d'au-<br />
tres variables climatiques.<br />
DONNEES ET METHODES<br />
Nous avons choisi la déf<strong>in</strong>ition que FRANK (1983) donne de la zone de<br />
convergence : "The prevail<strong>in</strong>g east-west l<strong>in</strong>e of maximum convection".<br />
Nous avons réalisé cette déterm<strong>in</strong>ation au "milieu" de l'océan Atlan-<br />
tique (28-w) af<strong>in</strong> de m<strong>in</strong>orer l'effet <strong>des</strong> masses cont<strong>in</strong>entales africa<strong>in</strong>es et<br />
sud-américa<strong>in</strong>es au-<strong>des</strong>sus <strong>des</strong>quelles la migration diurne de la ZITC est plus<br />
importante qu'au <strong>des</strong>sus de l'océan.<br />
Les documents utilisés furent les archives (photographiques) <strong>des</strong><br />
orbites NOAA (en <strong>in</strong>fra-rouge et visible) présentées en projection de Mercator<br />
(1971-1977) et les données numériques et archives photographiques de METEOSAT<br />
pour les.années plus récentes (1978-79 et 1981-85).<br />
A partir <strong>des</strong> donnees numeriques, c'est la synthèse hebdomadaire par<br />
maximum de température que nous avons utilisée af<strong>in</strong> de localiser la région<br />
(quand elle existe) qui est restée en permanence convective.<br />
RESULTATS<br />
Les autres sources de données utilisées furent :<br />
- les fichiers mensuels de température et de vent de surface élaborés<br />
par PIciqUT et a1 (1985), sur la période 1964-1979,<br />
- les données <strong>des</strong> navires marchands (Météorologie Nationale/EERM) pour<br />
la période 1980-1985,<br />
- les données de vent issues du modèle d'analyse du Centre Européen<br />
(CEPMMT) de Read<strong>in</strong>g de 1 000 mb à 100 mb,<br />
- 'le débit du fleuve Sénégal (Service Hydrologique de l'ORSTOM-Dakar)<br />
que nous avons admis étre représentatif de la sécheresse en Afri-<br />
que sahélienne.<br />
- sur l'autre versant de l'Atlantique (N-E du Brésil), différents re-<br />
levés plu~iom&riques ont été choisis a<strong>in</strong>si qu'ont été prises en<br />
compte les données établies par le "Vecteur Régional" (HIEZ, 1985).<br />
La figure 1 donne la position de la ZITC en fonction du temps le long<br />
de 28W de 1971 à 1985.<br />
a) Relation entre 1'ITCZ et le vent local au niveau de la mer :<br />
En analysant la date de remontée de la ZITC par rapport à la date<br />
d'<strong>in</strong>tensification du vent en surface on peut noter que s'il existe entre<br />
les deux variables une bonne corrélation (r = 0,84), un décalage d'environ<br />
un mois apparait entre les deux dates, le mouvement vers le nord de la zone<br />
68
de convergence précédant presque toujours la date d'<strong>in</strong>tensification* <strong>des</strong> ali-<br />
zés de sud-est.<br />
Une autre observation a trait à l'<strong>in</strong>tervalle de temps jusqu'à 3 mois<br />
pouvant exister entre <strong>des</strong> années à remontée précoce de la zone de convergence<br />
(OU corrélativement <strong>in</strong>tensification <strong>des</strong> vents (années 1976, 82, 83) et <strong>des</strong><br />
années à remontee tardive (années 1971, 74, 77...).<br />
La position la plus septentrionale atte<strong>in</strong>te par la ZITC est la caracté-<br />
ristique la plus fréquemment évoquée pour <strong>in</strong>terpréter <strong>des</strong> anomalies du climat.<br />
SOUS cet angle, (et en élim<strong>in</strong>ant la période <strong>des</strong> cyclones), la position<br />
la plus au nord de la zone de convergence a été observée entre 8 et IO"N en<br />
1971, de 1974 à 1976, en 1978, 1982, 1983 et 1985.<br />
Pour les autres années, la Po@tion la plus au nord atte<strong>in</strong>te durant la<br />
période juillet à septembre, est restée vois<strong>in</strong>e ou <strong>in</strong>férieure à 80~.<br />
b) Relation entre la ZITC et la température de surface dans le golfe de<br />
Gu<strong>in</strong>ée.<br />
Deux raisons justifient un <strong>in</strong>térêt particulier pour les températures de<br />
surface du golfe de Gu<strong>in</strong>ée.<br />
La première veut que le flux de mousson (de .SW) qui prend son orig<strong>in</strong>e<br />
dans les alizés de l'Atlantique sud soit au cours de son survol maritime, af-<br />
fecte par les températures de surface de l'océan (DHONNEUR, 1985) ; LAMBERGEON,<br />
1981).<br />
La seconde fait référence à la théorie du "remote forc<strong>in</strong>g" selon laquel-<br />
le l'<strong>in</strong>tensification du vent dans l'Ouest Atlantique est en partie responsable<br />
de l'upwell<strong>in</strong>g dans le golfe de Gu<strong>in</strong>ée, (avec propagation d'on<strong>des</strong>) (MOORE et<br />
al., 1978 et SERVAIN et al., 1982) ; son corollaire opposé est la relaxation<br />
du vent et le réchauffement <strong>des</strong> températures de surface dans le golfe de Gui-<br />
née.<br />
Si nous comparons la skie <strong>des</strong> positions de la ZITC de 1971 à 1985, à la<br />
série <strong>des</strong> anomalies de température de surface, (fig. 2) il apparait (qualitati-<br />
vement) que les années à remontée plus au nord de la ZITC présentent également<br />
en juillet-août <strong>des</strong> anomalies négatives de température, (sauf pour les années.<br />
1982, 83 et 85). Entrent dans cette première classe les années 1971, 74, 75,<br />
76 et 78.<br />
Les années 1974 et 1985 (années de bon hivernage) présentent <strong>des</strong> simili-<br />
tu<strong>des</strong> de parcours en matière de migration de la ZITC, avec une position voisi-<br />
ne de l'équateur jusqu'en mai, suivie d'une remontée rapide ensuite de ju<strong>in</strong> à<br />
août .<br />
Mais, en désacord avec le schéma précédent, il n'.y a pas d'anomalies né-<br />
gatives de température en juillet-août 1985.<br />
De même les années 1982 et 1983 se signalent davantage par une précocité<br />
de la remontée de la ZITC, mais les températures du golfe de Gu<strong>in</strong>ée restent<br />
vois<strong>in</strong>es de la norme.<br />
Dans l'autre groupe d'années, où la remontée de la ZITC se fait plus<br />
lentement et atte<strong>in</strong>t <strong>des</strong> positions mo<strong>in</strong>s au nord en juillet-août, on observe<br />
effectivement un upwell<strong>in</strong>g faible ou <strong>des</strong> anomalies de températures positives<br />
pour les années 19'73, 77, 79, 81 et 84 exception faite de l'année 1972 pour la-<br />
quelle l'anomalie de température reste vois<strong>in</strong>e de la norme.<br />
La caractéristique de l'année 1972 est une très faible amplitude de va-<br />
riation de la ZITC. Traitées, en termes statistiques, ces observations font<br />
apparaitre une corrélation (faible) entre l'anomalie de position de la ZITC a<br />
28% et l'anomalie de température de surface dans le golfe de Gu<strong>in</strong>ée.<br />
La valeur maximale du coefficient de corrélation (r = -0,4) est atte<strong>in</strong>-<br />
te avec un délai de temps d'un mois entre le déplacement de la ZITC et le<br />
* Seule a été étudiée la composante zonale du vent.<br />
69
efroidissement superficiel (la remontée de la ZITC précède le refoidissement<br />
de la SST).<br />
c) Relation entre la ZITC et la pluviométrie<br />
Le travail de PALUTIKOFF (1984) autorise dans une première approche, à<br />
considérer le débit du fleuve Sénégal comme un <strong>in</strong>dicateur représentatif de<br />
la pluviométrie de l'ouest sahélien.<br />
Les données (Service hydrologique de l'ORSTOM-Dakar) ont été étudiées<br />
sous forme d'anomalies normalisées du débit (module).<br />
La décroissance générale du débit est telle qu'il est illusoire de vouloir<br />
la corréler à <strong>des</strong> anomalies de température de surface ou de position de<br />
la ZITC, dont les évolutions d'une années sur l'autre ne présentent pas de<br />
tendances.<br />
Néanmois et de façon purement qualitative il est possible de tenter une<br />
<strong>in</strong>terprétation <strong>des</strong> variations <strong>in</strong>terannuelles du débit du fleuve Sénégal.<br />
Si l'on admet qu'une position plus septentrionale de la ZITC conjuguée<br />
à un upwell<strong>in</strong>g équatorial fort sont favorables à une bonne pluviométrie, (HAS-<br />
TENRATH , 1984) notre série de données soutient globalement ce schéma jusqu'en<br />
1979.<br />
Oapendant: -l'année 1972 a eu un upwell<strong>in</strong>g normal, une ZITC basse. Cette<br />
année marqua longtemps un record de sécheresse.<br />
- l'année 1976, pour laquelle la remontée de la ZITC fut précoce et l'upwel-<br />
l<strong>in</strong>g équatorial <strong>in</strong>tense, ne se traduit pas par une pluviométrie très favorable.<br />
- la série 1980-1985 ne fournit pas davantage d'explications simples : les an-<br />
nées 1980 et 1981 sont vois<strong>in</strong>es sur le plan débit du fleuve et positions de<br />
la ZITC mais diffèrent en SST';<br />
-en 1982 et 1983 en dépit d'une remontée précoce et importante de la ZITC, les<br />
upwell<strong>in</strong>gs restent normaux et le débit du fleuve Sénégal décroit cont<strong>in</strong>ûment.<br />
-En 1985 enf<strong>in</strong>, la ZITC reste assez longtemps au vois<strong>in</strong>age de l'équateur<br />
puis effectue une remontée rapide de ju<strong>in</strong> à août. Cette situation qui rappel-<br />
le celle observée en 1974, coïncide aussi à un retour d'hivernage pluvieux,<br />
mais sans que pour autant les températures de surface suivent l'évolution<br />
attendue par les schémas précités.<br />
Obéissant sans doute à une mécanique plus simple, la relation entre posi-<br />
tion de la ZITC et pluviométrie au NE brésilien est meilleure et semble plus<br />
directe.<br />
Les données utilisées furent celles de FORTALEZA (3O45'5, 38'32'W), SAN-<br />
TA QUITTERIA (4'20'~, 40'1O'W) a<strong>in</strong>si que celles du "Vecteur Régional" de G.<br />
HIEZ (1985) calculées pour 1'Etat du Ceara (NB du Bresil).<br />
Les résultats obtenus à partir <strong>des</strong> cumuls de pluies sur la période de<br />
mars à mai et tous les paramètres étant traités en termes d'anomalies, font ap-<br />
paraitre une corrélation de -0,69 à FORTALEZA, de -0,78 à SANTA GUITTERIA, et<br />
de -0,69 avec le vecteur régional (une position basse de la ZITC correspond a<br />
une bonne pluviométrie et <strong>in</strong>versement),<br />
En guise de conclusion prélim<strong>in</strong>aire, la position de la zone de conver-<br />
gence et la température de surface du golfe de Gu<strong>in</strong>ée (qui doit affecter le<br />
flux de mousson), ne peuvent seules rendre compte que d'une partie <strong>des</strong> varia-<br />
tions <strong>in</strong>terannuelles, la période 1980-1985 s'<strong>in</strong>sérant mal dans les schémas clas-<br />
siques.<br />
Les nombreuses et parfois criticables corrélations qui ont été tentées<br />
entre <strong>des</strong> quantités de pluie dans la zone tropicale et différents paramètres<br />
(SST, ZITC), partent d'un schéma simplificateur qui a probablement été suggéré<br />
par la régularité <strong>des</strong> moussons qui existent en Extréme Orient, Océan Indien et<br />
70
partiellement en Afrique de l'ouest. Les pluies qui <strong>in</strong>téressent le Sahel étant<br />
en majeure parties issues de lignes de gra<strong>in</strong>s, il est nécessaire de prendre<br />
aussi en compte dans ces corrélations les paramètres plus spécifiques de la<br />
circulation atmosphérique.<br />
C'est en ce sens que reprenant les idées de DHONNEUR (1985), FINAUD<br />
(1977), LARRERGEON (1981) parmi d'autres météorologistes tropicaux, nous a-<br />
vons pour la série <strong>des</strong> années 1980-1984 analysé certa<strong>in</strong>es composantes dont nous<br />
résumons le propos :<br />
"Parmi les éléments du champ de vent figurent deux flux d'est :<br />
Tropical et <strong>Africa</strong>n Easterly Jet. De différentes étu<strong>des</strong> DHONNEUR (1985), TOURRE<br />
(1979) et FINAUD (1977) il apparait qu'une sécheresse puisse être associée :<br />
@FJ),<br />
- à un passage tardif sur la zone sahélienne de 1'<strong>Africa</strong>n Easterly Jet<br />
- à une anomalie positive de vitesse de l'AEJ,<br />
- à un un Tropical Easterly Jet (TEJ) faible, la situation étant opposée<br />
en année humide".<br />
Nous avons reconstitué à partir de données du Centre Européen les coupes<br />
verticales de vitesse à NIAMEY pour la période 1980-1984.<br />
La comparaison de ces coupes (fig. 3) à celles d'années types caractéris-<br />
tiques d'épiso<strong>des</strong> pluvieux (1969) ou secs (1972) met effectivement en évidence<br />
<strong>des</strong> migrations tardives (dans le sens Sud-Nord) de 1'AEJ pour les années 1980<br />
(170ème jour), 1982 (195ème jour) et 1983 (18Oème jour), alors que la norme é-<br />
tablie sur la période 1953-1963 la situe au 15Oème jour (JARICOT, 1985).<br />
L'analyse <strong>des</strong> années 1981 et 1984 est plus délicate : l'année 1981 pose<br />
problème quant à la déterm<strong>in</strong>ation de la date de passage d'un AEJ au demeurant<br />
faible.<br />
En 1984 enf<strong>in</strong> malgrè une date de passage précoce (135ème jour) c'est da-<br />
vantage le critère de force relative de 1'AEJ qui doive.être <strong>in</strong>voqué pour <strong>in</strong>ter-<br />
préter selon les critères proposés la pluviométrie déficitaire au Sahel.<br />
L'analyse du troisième critère (<strong>in</strong>tensité du TEJ) n'a pu être réalisée<br />
faute de données au-<strong>des</strong>sus de 100 mb dans notre fichier.<br />
Enf<strong>in</strong> il serait sans doute <strong>in</strong>téressant de complèter le critère d'<strong>in</strong>tensi-<br />
té de 1'AEJ par une étude de sa localisation verticale (les lignes de gra<strong>in</strong>s<br />
sont engendrées par l'irruption de flux d'Est, dans le flux de mousson (LEROUX,<br />
1983).<br />
CONCLUSION<br />
Une analyse même sommaire de la circulation atmosphérique est <strong>in</strong>dispensa-<br />
ble pour complèter les schémas classiques d'<strong>in</strong>terprétation de la pluviométrie<br />
dans l'ouest sahélien.<br />
Les différents paramètres que nous avons analysé expliquent une part $US<br />
ou mo<strong>in</strong>s grande de la variabilité <strong>des</strong> pluies, selon la région étudiée.<br />
La zone <strong>in</strong>tertropicale de convergence contenant en fait une part d'<strong>in</strong>for-<br />
mation, il est relativement facile de suivre à l'aide de données satellitaires<br />
à la fois sa position et sa "densité" en amas convectifs (cf. l'année 1972 dé-<br />
jà citée)‘<br />
A l'heure de nouveaux programmes tels TOGA, où le suivi, de la ZITC a été<br />
recommandé, il serait également souhaitable en vue d'amorcer la réalisation<br />
de séries temporelles de s'accorder sur sa X-f<strong>in</strong>ition et une méthodologie.<br />
71
REMERCIEMENTS<br />
Nous remercions le Comité d'ATP/CNES/CNRS (Télédetection Spatiale) qui<br />
a permis (pour partie) l'acquisition de données utilisées ici.<br />
Notre reconnaissance va également au Centre Européen (CEPMMT) de Read<strong>in</strong>g<br />
pour l'efficacité et la rapidité de leurs services.<br />
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TOURRE Y., 1979. Thèse de PH D. CHARLOTTESVILLES 1979 ;<br />
72
N<br />
lO- 71<br />
8-<br />
6-<br />
4-<br />
2-<br />
U<br />
10 1<br />
J’F’M’A’M’J ‘J ‘AIS’O’N’D’<br />
74<br />
80<br />
!i!*&<br />
J’F’M’A’MIJ’JIAlS’O’N’D’<br />
Figure 1 -<br />
Figure 1 -<br />
i<br />
i<br />
1<br />
I JIFIMIAIMIJ’J’A’S’O’N’D’<br />
81<br />
84<br />
Il 1 II’ 1 I”I<br />
Positions de 1.a ZITC le long de 28’W<br />
ITCZ posi,tions along 2B3W.<br />
73<br />
J”f’M’A’M’J IJIA’S’O’N’D’<br />
h<br />
F~A~M’J’J’A’S’O’N’D’
2 -7<br />
1 --<br />
1976<br />
la.<br />
F h4.A.M<br />
1 ’<br />
J.J A S 0.N<br />
Il-u-<br />
D<br />
2,<br />
2 1 1978<br />
1<br />
0-J FMAM<br />
1-Y<br />
2,<br />
I<br />
1 --<br />
0 - 1 1 I 1<br />
JFMAMJJASOND<br />
l-.<br />
21<br />
2T<br />
1969<br />
2<br />
1 1971<br />
1<br />
0 LM Ai--jJ J A S 0 N D<br />
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l--<br />
-u+-jI]<br />
21<br />
2-r<br />
1973<br />
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LJ F M A M -JASOND<br />
2,<br />
2<br />
1 1975<br />
1<br />
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l--<br />
F M.Ar--!lJ<br />
M J<br />
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2,<br />
2T<br />
1979<br />
1 --<br />
O!F- 8 Hl-nl<br />
J M A M J J A S .O N D<br />
l-.<br />
Figure 2 - Anomalies de température de surface dans le doma<strong>in</strong>e Zbi-2~3, 8W--12W<br />
Figure 2.- Sea Surface Temperature anomalies <strong>in</strong> the 2N-2S, 8W-12Y area.<br />
74<br />
2,
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
SLOPE DEPOSITS IN PARAIBA VALLEY(SA0 PAULO,BRAZIL)<br />
Lylian Coltr<strong>in</strong>ari<br />
Department of Geography-USP-C.P.8105-OlOOO-Sao Paulo<br />
(Brazil)<br />
Together with alluvial and lacustr<strong>in</strong>e sediments slope<br />
deposits of humid tropical regions contribute to the. better<br />
knowledge of Quaternary evolution of landscapes.Many authors<br />
wrote about them remark<strong>in</strong>g on this fact (BIGARELLA, MOUSINHO &<br />
SILVA, 1965; FOLSTER, 1969 <strong>in</strong> THOMAS,1979; MEIS & MONTEIR0,1979;<br />
ZONNEVELD, 1975;and others).<br />
In Paraiba valley colluvial deposits 'are ma<strong>in</strong>ly clayey<br />
clayey-sandy and /or sandy-clayey with small percentages of silt<br />
<strong>in</strong> some areas. Yet gravels and pebbles appear <strong>in</strong> stone l<strong>in</strong>es or<br />
chaotically m<strong>in</strong>gled with f<strong>in</strong>er material.<br />
Over Precambrian landforms slope deposits show stone<br />
l<strong>in</strong>es between colluvial beds and bedrock and also follow<strong>in</strong>g ero-<br />
sional disconformities between beds of f<strong>in</strong>er sediments. Presence<br />
of sparse granules is mentioned too(MOURA & MEIS,1980). In other<br />
areas clayey-sandy beds conta<strong>in</strong> some quartz pebbles and stone<br />
l<strong>in</strong>es are scarce; <strong>in</strong> the vic<strong>in</strong>ity of pegmatite ve<strong>in</strong>s quartz frag<br />
ments appear(NAKASHIMA, 1980/1981).<br />
Colluvial deposits associated with sedimentary rocks<br />
have sandy or sandy-clayey texture. Granules and pebbles for-<br />
m<strong>in</strong>g stone l<strong>in</strong>es or <strong>in</strong>side beds of f<strong>in</strong>er texture are found no<br />
matter where, or how deep the deposits, along the slopes. Percef7<br />
tages are not always high but attention must be given to the frg<br />
quent occurrence of coarse materials <strong>in</strong> the ma<strong>in</strong> valley(COLTRINA<br />
RI, 1'983), or <strong>in</strong> those of its tributaries(NAKASHIMA, 1980/1981).<br />
It has also been noticed that frequency augments near the sands-<br />
tone beds of the rock <strong>in</strong> place.<br />
Though related to specific areas <strong>in</strong>side the valley,the<br />
above mentioned data allow the formulation of hypothesis concer-<br />
n<strong>in</strong>g the significance of surficial formations as palaeoclimati-<br />
cal <strong>in</strong>dicators not only for the whole valley but also for humid<br />
tropical regions of SE-Brazil.<br />
Firstly, the predom<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g texture of colluvial depo-<br />
sits <strong>in</strong>dicates a geochemical evolution of surficial: rocks under<br />
humid tropical climates that gave orig<strong>in</strong> to weather<strong>in</strong>g profiles<br />
with predom<strong>in</strong>ance of clay m<strong>in</strong>erals and residual quartz.<br />
On the other side direct relations seem to exist be-<br />
tween particle size of colluvial beds and bedrock texture, espe-<br />
cially where pebbles and stone l<strong>in</strong>es occur. It is possible to i-<br />
mag<strong>in</strong>e weathered bedrock materials be<strong>in</strong>g transported along short<br />
distances,repeatedly dur<strong>in</strong>g the Quaternary to expla<strong>in</strong> the disse-<br />
m<strong>in</strong>ation and frequency of coarse sediments m<strong>in</strong>gled with f<strong>in</strong>er<br />
gra<strong>in</strong>s. The author th<strong>in</strong>ks that gravity, different types of flow,<br />
77
iological actions, and pedogenetic processes cari be po<strong>in</strong>ted out<br />
as agents of transport and rework.<br />
Thirdly, from a stratigraphie po<strong>in</strong>t of view stone l<strong>in</strong>es<br />
occur between bedrock and more recent deposits or separat<strong>in</strong>g beds<br />
of f<strong>in</strong>er sediments seem<strong>in</strong>gly<br />
tween stages of sedimentation.<br />
<strong>in</strong>dicat<strong>in</strong>g<br />
In other<br />
erosional<br />
localities<br />
episo<strong>des</strong><br />
they are<br />
berelated<br />
to rock <strong>in</strong> place from which gravels and pebbles has been trans<br />
ported along the slopes. In any case stone l<strong>in</strong>es may be considered<br />
as evidences of <strong>change</strong>s <strong>in</strong> surficial processes ow<strong>in</strong>g to variations<br />
of climate.<br />
that<br />
The extensive<br />
<strong>in</strong>clude stone l<strong>in</strong>es<br />
character<br />
suggests<br />
of f<strong>in</strong>e-textured<br />
that climatic<br />
colluvial<br />
conditions<br />
beds<br />
were<br />
comparatively steady dur<strong>in</strong>g Quaternary <strong>in</strong> SE-Brazil,and <strong>in</strong>stability<br />
phases were short. Accord<strong>in</strong>g to other evidences(QLJEIROZ NETO,<br />
1985) those<br />
na1 or local<br />
nected with<br />
divergencies from stability may be. related to<br />
palaeoenvironmental modifications not necessarily<br />
global cîimatic <strong>change</strong>s.<br />
regiocon<br />
-<br />
BIBLIOGRAPHY<br />
BIGARELLA,J.J.-MOUSINHO,M.R.-SILVA,J.X.-l965-Processes and environments<br />
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78
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LE PROBLEME DES LOESS PERISAHARIENS<br />
Geneviève Coudé-Gaussen<br />
U.A. 722 C.N.R.S.<br />
"Paléoclimats et paléoenvironnements en régions ari<strong>des</strong>"<br />
Université P. et M. Curie<br />
tour 26, 4 place Jussieu 75252 Paris Cedex 05 - France<br />
Au Pléistocène et à l'fiolocène, l'accumulation de poussières éoliennes<br />
désertiques a pu être importante autour <strong>des</strong> déserts, y créant <strong>des</strong> loess péri-<br />
désertiques (1). De telles éolianites f<strong>in</strong>es existent autour du plus grand<br />
désert zonal, le Sahara, et parmi elles les loess <strong>des</strong> Matmata (S. Tunisien)<br />
(2, 3) forment désormais un cas aussi connu que ceux du Negev, les plus<br />
classiques <strong>des</strong> loess péridésertiques. Au S. du Sahara, <strong>des</strong> cas de loess sont<br />
de plus en plus évoqués, mais leurs aspects sédimentologiques, chronostrati-<br />
graphiques et leur signification paléoclimatique ont été <strong>in</strong>également abordés.<br />
Les loess périsahariens ont en commun:<br />
- une orig<strong>in</strong>e sédimentaire liée aux chutes de poussières sahariennes ce qui<br />
pose de nombreuses questions: la source géographique et géologique de leur<br />
matériel (importance <strong>des</strong> traceurs); le mode de transport pré-dépositionnel<br />
en suspension (critères et traces sédimentologiques et micromorphologiques<br />
de ce transport éolien et reconstitution <strong>des</strong> paléovents); les causes de la<br />
précipitation <strong>des</strong> poussières (paléoclimats et paléoenvironnements <strong>des</strong> marges<br />
désertiques); les mécanismes de la fixation au sol <strong>des</strong> poussières (complexe<br />
biogéographique contempora<strong>in</strong>); une allochtonie par rapport au substrat.<br />
- d'être fréquemment remaniés: leurs dépôts, sièges de diverses pédogenèses,<br />
ont pu être remobilisés, en particulier au S. du Sahara, par le colluvionne-<br />
ment et le ruissellement. La question de l'appréciation de la part <strong>des</strong> alté-<br />
rations physico-chimiques par rapport au matériel éolien <strong>in</strong>itial doit tou-<br />
jours être considérée.<br />
- d'être relativement récents: ils paraissent remonter pour la plupart au<br />
Pléistocène supérieur voire à 1'Holocène. Le problème de leur âge subsiste<br />
souvent d'où la nécessité d'adapter ou de créer <strong>des</strong> métho<strong>des</strong> fiables de data-<br />
tion et de prévoir leur <strong>in</strong>sertion dans <strong>des</strong> cadres chronostratigraphiques ré-<br />
gionaux et chronologiques généraux.<br />
1 .- LOCALISATION DES PRINCIPAUX LOESS PERISAHARIENS<br />
1.1.- Les loess septentrionaux<br />
-I-----e--- -----------<br />
l.l.li- Le plateau calcaire <strong>des</strong> Matmata (S. Tunisien), entre le Golfe de Ga-<br />
bès et la pla<strong>in</strong>e de la Djeffara à 1'E. et le Grand Erg Oriental à 1'W. est<br />
couvert de loess (parfois plus de 20m d'épaisseur) qui colmatent les bass<strong>in</strong>s<br />
et hautes vallées et voilent les <strong>in</strong>terfluves.(2, S)...'Certa<strong>in</strong>s dépôts sont <strong>in</strong><br />
situ, d'autres colluvionnés sur les versants ou remaniés dans les terrasses'<br />
d'oued (4, 5).<br />
1.1.2.- D'autres formations de type loessique ont été remarquées au N. du Sa-<br />
hara et de ses prolongements désertiques zonaux, ne formant le plus souvent<br />
que de m<strong>in</strong>ces couvertures ou <strong>des</strong> placages occasionnels (exception faite <strong>des</strong><br />
loess du Negev, au N. du S<strong>in</strong>a: qui ne seront pas évoqués ici): sur le pié-<br />
mont sud-atlasique maroca<strong>in</strong>; en Tripolita<strong>in</strong>e (6); dans L'E. du désert libyen<br />
(7); dans les basses vallées de l'Arabie centrale (8) et occidentale (9).<br />
1.2.- Les loess méridionaux<br />
---------------------<br />
Au S. du Sahara, <strong>des</strong> loess existent dans le doma<strong>in</strong>e actuel de la savane<br />
79
arborée, du S. du Sénégal au N. du Cameroun. Les pr<strong>in</strong>cipaux secteurs décrits<br />
sont: la partie méridionale du bass<strong>in</strong> du Sénégal où P. Michel (10) souligne<br />
l'analogie de limons éoliens avec du loess et note leur remaniement; les col-<br />
l<strong>in</strong>es au Sud de Z<strong>in</strong>der (Niger)(ll); les pla<strong>in</strong>es du N. de la Nigéria où les<br />
notions de drift soils et loess soils sont anciennes (12, 13, 14) et dont les<br />
loess de Zaria dépassent souvent plusieurs mètres d'épaisseur (15); les val-<br />
lées de la Nigéria orientale, la Gongola (16) et l'Hawa1 (17); le N. du Came-<br />
roun, où <strong>des</strong> dgpôts'antérieurement décrits par <strong>des</strong> pédologues ont été ré<strong>in</strong>ter-<br />
prétés par J. Maley (18) comme <strong>des</strong> formations loessiques.<br />
2.- LES CARACTERES SEDIMENTOLOGIQUES<br />
Les étu<strong>des</strong> les plus poussées ont concerné les Matmata où les coupes im-<br />
portantes montrent la lithoséquence suivante: <strong>des</strong> loess <strong>in</strong>férieurs ocres, une<br />
série <strong>in</strong>termédiaire à paléosols .et un loess supérieur clair; les autres coupes<br />
opposent les loess ocres <strong>in</strong>férieurs et les loess clairs supérieurs séparés par<br />
<strong>des</strong> niveaux plus ou mo<strong>in</strong>s encroûtés (2, 19). La lithostratigraphie <strong>des</strong> autres<br />
loess périsahariens ne paraît pas si complexe.<br />
2. l.- La -a- granulométrie ----------en<br />
%<br />
2Ym<br />
2/20pm 0/50-63pm 50-63pm M*m<br />
F.Djalon-Plat.Mand<strong>in</strong>gue 7-33 23-25 45-67 S-30 20<br />
Zaria (N. Nigéria)<br />
Hawal (E. Nigéria)<br />
Mandara E. (N. Cameroun)<br />
22<br />
40'55<br />
10<br />
12<br />
10-16<br />
45<br />
47<br />
34-53<br />
20<br />
25<br />
40<br />
31<br />
20 (?)<br />
liatmata (S. Tunisie)<br />
D'après ces données, les loess méridionaux paraissent plus f<strong>in</strong>s, mais<br />
il faudrait savoir ce que la fraction f<strong>in</strong>e doit alors aux altérations posté-<br />
rieures B la--sédimentation éolienne. Dans le cas <strong>des</strong> Matmata, une telle évo-<br />
lution a été peu sensible en ce qui concerne la granulométrie.<br />
2.2.- Caractères m<strong>in</strong>éralogiques et chimiques<br />
------------------- - ------------ ---<br />
Dans les Matmata, le quarts est le pr<strong>in</strong>cipal constituant (30-654). avec<br />
<strong>des</strong> feldspaths (5-25%), <strong>des</strong> argiles m<strong>in</strong>éralogiques (mo<strong>in</strong>s de 8%) et <strong>des</strong> carbo-<br />
nates (5-7030); dans les coupes, le CaC03 varie en raison <strong>in</strong>verse de Si02 et<br />
A1203. La composition m<strong>in</strong>éralogique globale et chimique <strong>des</strong> loess S.-saha-<br />
riens a été mo<strong>in</strong>s év.oquée: .si le quartz y dom<strong>in</strong>e très vraisemblablement, on<br />
sait aussi que le loess de l!Hawal a:<strong>des</strong> feldspaths peu altérés et un taux de<br />
CaC03 de 5%.<br />
Les loess.<strong>des</strong> Matmata ont.la.composition m<strong>in</strong>&alogique argileuse suivan-<br />
te: smectite (20-40%). illite (5725X), kaol<strong>in</strong>ite (5-25X), chlorite (5-15%) et<br />
une abondante-palygorskite (20:70%);-ce dernier m<strong>in</strong>éral argileux est un excel-<br />
lent traceur de l'orig<strong>in</strong>e désertique du sédiment (20). Au S. du Sahara, les<br />
limons éoliens du Fouta Djalon et du Plateau Mand<strong>in</strong>gue contiennent essentiel-<br />
lement de la kaol<strong>in</strong>ite (liée à l'altération tropicale humide) et <strong>des</strong> traces d'<br />
illite (qui serait héritée de l'apport désertique).<br />
La grande homogénéité de la composition chimique (éléments majeurs et en<br />
traces) <strong>des</strong> loess <strong>des</strong> Matmata a été <strong>in</strong>terprêtée comme le résultat du brassage<br />
éolien enregistré à échelle macro-régionale dans le désert par les' poussières<br />
antérieurement à, leur sédimentation (2).<br />
2.3.- L'étude <strong>des</strong> "gra<strong>in</strong>s" de loess<br />
------------ -_-------------<br />
Leur forme a été étudiée dans les Matmata et la N. Nigéria. Dans les Mat-<br />
mata, 31% <strong>des</strong> quartz sont anguleux, 62% subanguleux et 5 à 6% arrondis (frac-<br />
tion 50-150~)(19). Dans les loess de Zaria, entre 90 et 4Opm, on note une an-<br />
gularité croissante <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s en fonction <strong>in</strong>verse .de leur taille, conformément<br />
à une règle générale; la même observat,ion concerne les gra<strong>in</strong>s de 1'Harmattan<br />
80
actuel, dans la même fraction (15).<br />
Sur 65% <strong>des</strong> quartz <strong>des</strong> Matmata exam<strong>in</strong>és au MEB, il y a <strong>des</strong> états de<br />
surface hérités de la phase -éolienne. Des émoussés traduisent <strong>des</strong> remanie-<br />
ments hydriques de faible énergie (colluvionnement et ruissellement). Enf<strong>in</strong><br />
<strong>des</strong> figures d'altération et corrosion chimique témoignent de la pédogenèse<br />
modérée ayant affecté le dépôt. Ces observations au MEB ont aussi révélé la<br />
présence de particules éolisées (feldspaths, micas, carbonates) dont <strong>des</strong><br />
gra<strong>in</strong>s de palygorskite (20). A<strong>in</strong>si se confirment la mise en place éolienne<br />
et l'allochtonie <strong>des</strong> loess <strong>des</strong> Matmata.<br />
3.- LA MISE EN PLACE DES LOESS PERISAHARIENS<br />
3.1.- Les évidences de l'orig<strong>in</strong>e désertique<br />
-----------------_---- -----_----- --<br />
Outre les considération sédimentologiques et micromorphologiques pré-<br />
cédentes, la provenance désertique du matériel <strong>des</strong> loess est <strong>in</strong>duite de:<br />
- la parenté granulométrique, m<strong>in</strong>éralogique et micromorphologique avec les<br />
poussières désertiques actuelles. Plusieurs travaux récents sur les poussiè-<br />
res de l'fiarmattan ont été utilisés pour comprendre les loess de Zaria (15).<br />
De même la m<strong>in</strong>éralogie et les microfaçonnements <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s de poussières du<br />
Tanezrouft se retrouvent souvent dans les loess <strong>des</strong> Matmata (21).<br />
- l'étude <strong>des</strong> sources sédimentaires plus ou mo<strong>in</strong>s lo<strong>in</strong>ta<strong>in</strong>es dans le désert.<br />
A<strong>in</strong>si, vu leur granulométrie assez grossière et leurs m<strong>in</strong>éraux lourds, les<br />
loess <strong>des</strong> Matmata dérivent pour l'essentiel du vannage <strong>des</strong> dunes proches du<br />
Grand Erg Oriental. Par contre, les loess méridionaux proviendraient de ré-<br />
gions plus lo<strong>in</strong>ta<strong>in</strong>es (Bodélé, Ténéré) où s'exerce toujours la déflation de<br />
1'Harmattan actuel (15): a<strong>in</strong>si la distance à la source expliquerait la f<strong>in</strong>es-<br />
se'd'ensemble de ces loess du S. Sahara. Toutefois, Mc Ta<strong>in</strong>sh montre qu'à cô-<br />
té d'une fraction f<strong>in</strong>e comparable aux apports actuels de l'Harmattan, il exis-<br />
te dans le loess de Zaria une fraction limono-sableuse issue par saltation d'<br />
ergs tout proches de la N. Nigéria actuellement fossiles.<br />
On retrouve donc parfois dans les loess périsahariens cette zonation<br />
géographique et sédimentologique massif sableuxifrange loessique déjà mise en<br />
évidence à propos <strong>des</strong> loess périglaciaires.<br />
3.2.- LesJaLéoenvironnements favorables à la mise en place <strong>des</strong> loess<br />
--- -----------_---------------_------------- w-e-----------<br />
A la périphérie du Sahara, il y a eu chutes massives de poussières par<br />
le passé quand l'atmosphère s'est humidifiée et a été lavée par la pluie. La<br />
précipitation loessique,<strong>des</strong> Matmata a eu lieu dans un milieu un peu plus hei-<br />
de que l'Actue1, sur une steppe dense,piégeant les poussières,.d'après le c<br />
et 1'180 <strong>des</strong> concrétions et de la fraction f<strong>in</strong>e <strong>des</strong> loess (22). Dans le N. Ca-<br />
meroun, J. Maley a <strong>in</strong>sisté sur le rôle <strong>des</strong> pluies f<strong>in</strong>es dans la chute <strong>des</strong> pous-<br />
sières et rappelle l'effet fixateur de la végétation algaire du sol (18, 23).<br />
Dans ces conditions relativement humi<strong>des</strong>, l'accumulation loessique s'est<br />
accompagnée d'une pédogenèse syn-dépositionnelle. A<strong>in</strong>si, dans les Matmata, el-<br />
le fut constante sous steppe, tout juste accentuée au niveau <strong>des</strong> paléosols. De<br />
même, une pédogenèse syn-dépositionnelle (vertisols) a été suggérée pour les<br />
loess très récents de la Gongola (16). Par ailleurs, l'excellente qualité <strong>des</strong><br />
sols de ces loess explique qu'une végétation dense les ait protégés ensuite<br />
dans le bass<strong>in</strong> méridional du Sénégal (10) et leur valeur agronomique générale.<br />
3.3.- L'âge <strong>des</strong> dépôts<br />
-a -----c- -w-<br />
Dans les Matmata, <strong>des</strong> datations 14c (concrétions carbonatées <strong>des</strong> loess<br />
et paléosols) montrent qu'une partie <strong>des</strong> loess <strong>in</strong>termédiaires et les loess su-<br />
périeurs se sont déposés entre 32000 et 10000BP (24); d'autre part, une ulti-<br />
me et courte précipitation loessique a eu lieu à 1'Holocène moyen comme l'<strong>in</strong>-<br />
diquent de basses terrasses limoneuses remaniant <strong>des</strong> loess (5, 25).<br />
81
Au S. du Sahara, <strong>des</strong> problèmes de datation subsisJent. Dans la N. Nigé-<br />
ria, un âge de 40000ans a été proposé par la simple extrapolation <strong>des</strong> taux ac-<br />
tuels de sédimentation de 1'Harmattan (15)... Pour P. Michel (IO), l'âge <strong>des</strong><br />
limons éoliens serait ogolien, donc contempora<strong>in</strong> de l'avancée méridionale du<br />
désert à la f<strong>in</strong> du Pléistocène supérieur. Mais J. Maley (18) opte pour un âge<br />
plus tardif <strong>des</strong> loess du N. Cameroun (entre 15000 et 7OOOBP). Toutefois cette<br />
hypothèse paraît peu compatible avec celle d'un important Pluvial sur la moi-<br />
tié S. du Sahara à l'extrême f<strong>in</strong> du Pléistocène supérieur et à 1'Holocène <strong>in</strong>-<br />
férieur (26). D'ailleurs la présence dans le loess de Zaria d'une fraction<br />
grossière venue de l'erg proche de Gumel (15) implique nécessairement que ces<br />
dunes étaient vives lors de la mise en place du loess ce qui valorise l'hypo-<br />
thèse ogolienne. Reste l'éventualité de plusieurs précipitations loessiques<br />
au S. du Sahara...<br />
CONCLUSION<br />
Ce tableau provisoire a montré l'<strong>in</strong>térêt exceptionnel <strong>des</strong> loess <strong>des</strong> Mat-<br />
mata au se<strong>in</strong> <strong>des</strong> loess périsahariens, du fait de leur épaisseur, de la riches-<br />
se de leur lithoséquence et de leur excellente conservation. Aussi ont-ils per-<br />
mis une étude sédimentologique pousr;ée et conduit, grâce à la reconstitution<br />
<strong>des</strong> paléoenvironnements contempora<strong>in</strong>s de leur accumulation, à proposer un modè-<br />
le sédimentaire de mise en place <strong>des</strong> loess péridésertiques (27). Il a fallu,<br />
pour l'établir, prendre en compte la nécessaire comparaison avec le cycle ac-<br />
tuel <strong>des</strong> poussières désertiques (f, 28).<br />
D'autre part, en considérant la localisation et l'environnement actuel<br />
<strong>des</strong> loess périsahariens, on est amené à opposer leur signification paléoclima-<br />
tique au N. et au S. 'du Sahara. En effet, au N. ils ont répondu à une légère<br />
humidification et à un recul relatif du désert; au S., ils ont répondu à une<br />
aridification du doma<strong>in</strong>e actuel de la savane arborée lors d'une avancée du dé-<br />
sert vers le S. A<strong>in</strong>si s'explique que les loess septentrionaux soient aujourd'<br />
hui aux marges ari<strong>des</strong> du Sahara alors que les loess méridionaux en soient sé-<br />
parés par la zone soudano-sahélienne.<br />
REFERENCES:<br />
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82
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUP? "Changements glob,aux en Afrique"<br />
OBSERVATIONS AU MEB DE POUSSIERES SARARIENNES<br />
PRELEVEES AUX CANARIES<br />
Geneviève Coudé-Gaussen<br />
U.A. 722 C.N.R.S.<br />
"Paléoclimats et paléoenvironnements en régions ari<strong>des</strong>"<br />
Université P. et M. Curie<br />
tour 26, 4 place Jussieu 75252 Paris Cedex 05 - France<br />
Jusqu'à.ces dernières années, le problème <strong>des</strong> poussières sahariennes a<br />
surtout été abordé par les spécialistes <strong>des</strong> Sciences de 1'Atmosphère (physi-<br />
ciens, chimistes, météorologues etc...) (1). Cett e question est aussi impor-'<br />
tante pour les spécialistes <strong>des</strong> Sciences de la Terre qui étudient la contri-<br />
bution <strong>des</strong> poussières éoliennes aux sols actuels et aux dépôts récents péri-<br />
désertiques et y trouvent d'utiles arguments pour leurs reconstitutions paléo-<br />
climatiques à l'échelle du Quaternaire (2, 3).<br />
Or, d'un po<strong>in</strong>t de vue strictement sédimentologique, pour apprécier pré-<br />
cisément - comme on l'a fait à propos de certa<strong>in</strong>s loess périsahariens - les<br />
caractères <strong>des</strong> poussières déposées par le Passé, il faut nécessairement dé-<br />
crire ceux <strong>des</strong> poussières sahariennes actuelles. En effet, le cycle sédimen-<br />
taire <strong>des</strong> poussières éoliennes est un modèle actuel en grande partie applica-<br />
ble à la compréhension <strong>des</strong> traits sédimentologiques pré-dépositionnels - hé-<br />
rités de la phase d'éolisation - de nombreux dépôts péridésertiques (4).<br />
1 .- LE CYCLE DES POUSSIERES SAHARIENNES: LES PROBLEMES SEDIMENTOLOGIQUES<br />
l.l.- Les caractères sédimentologiques acg$s en début de cycle<br />
I_-------------------- - m---s ------------ -mm<br />
Les poussières sahariennes tirent <strong>des</strong> phases <strong>in</strong>itiales de leur éolisation<br />
(production <strong>des</strong> f<strong>in</strong>es et mobilisation <strong>in</strong>cipiente) la plupart de leurs traits.<br />
l.l.l.- A<strong>in</strong>si leur composition m<strong>in</strong>éralogique est très apparentée à celle <strong>des</strong><br />
zones-sources désertiques soit à l'échelle locale de noussières venant d'être<br />
mobilisées dans un secteur donné, d'après un exemple étudié au Tanezrouft (S),<br />
ou 3 l'échelle régionale de grands doma<strong>in</strong>es lithologiques.du Sahara septentri-<br />
onal où les spectres argileux <strong>des</strong> poussières répondent bien à la constitution<br />
<strong>des</strong> substrats (6).<br />
1.1.2.- La forme et les microfaçonnements <strong>des</strong> particules m<strong>in</strong>érales (vus en mor-<br />
phoscopie et surtout au MEB) résultent de cette mobilisation <strong>in</strong>itiale par le<br />
vent. La déflation a pu mobiliser immédiatement sous forme de poussière les<br />
produits les plus f<strong>in</strong>s libérés par la météorisation <strong>des</strong> substrats: les parti-<br />
cules n'ayant pas subi d'action mécanique par les chocs éoliens ont alors fré-<br />
quemment une allure anguleuse. Il y a aussi une libération secondaire de pous-<br />
sières par mise en suspension <strong>des</strong> ventifacts issus <strong>des</strong> chocs enregistrés par<br />
les gra<strong>in</strong>s transportés au sol (saltationlroulement/amenuisement): il s'agit a-<br />
lors de particules très petites, souvent esquilleuses ou lamellaires, de type<br />
distort, écaille de pellicule superficielle amorphisée <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s de quartz,<br />
fragment de gra<strong>in</strong>s argileux, d'agrégats carbonatés ou de cristaux de gypse dis-<br />
sociés par les impacts. Enf<strong>in</strong> une libération tardive de poussières survient<br />
quand les gra<strong>in</strong>s eux-mêmes ont atte<strong>in</strong>t après un long transport éolien au sol<br />
un seuil de comm<strong>in</strong>ution au-<strong>des</strong>sous duquel ils sont mobilisables en suspension.<br />
Ces gra<strong>in</strong>s sont façonnés et proviennent du vannage ultime du matériel évolué<br />
de stocks dunaires, illustré par l'exemple <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s êolisés de palygorskite<br />
de 1'Erg Ine Koussamène (Nord-Mali) (7, 8, 9); <strong>des</strong> processus comparables d'a-<br />
menuisement affectent le matériel quartzeux <strong>des</strong> grands ergs qui ont été <strong>des</strong><br />
sources importantes pour <strong>des</strong> loess périsahariens (10).<br />
1.1.3.- Une fois les particules en suspension, leurs caractères sédimentologi-<br />
ques se modifient peu, à la réserve importante près qu'un tri gravitaire<br />
83
s'opère en fonction de la distance à la source: après un long transport, les<br />
poussières sont de plus. en plus f<strong>in</strong>es,<br />
1.2.- -- Lesqoussières ----------------- en f<strong>in</strong> de cycle _-----__~-leca~~~~~_aFUer,teventu2a<br />
éolien*<br />
1.2.1.- 11 convenait également d'étudier les propriétés sédimentologiques <strong>des</strong><br />
poussières après un transport long, au-del& même <strong>des</strong> marges désertiques, mais<br />
avant leur dépôt pour éviter toute confusion avec <strong>des</strong> traits pédologiques ou<br />
liés B <strong>des</strong> remaniements post-dépositionnels. En effet, la composition m<strong>in</strong>éra-<br />
logique, la forme et les microfaçonnements <strong>des</strong> particules acquis en début d'é-<br />
olisation (cf. supra) peuvent permettre de déf<strong>in</strong>ir <strong>des</strong> traceurs significatifs<br />
de l'orig<strong>in</strong>e saharienne et de la dynamique éolienne de mobilisation et de<br />
transport.<br />
1.2.2.- A cet égard, i 1 a paru <strong>in</strong>téressant de recueillir <strong>des</strong> poussières éolien-<br />
nes dans la très basse atmosphère <strong>des</strong> Iles Canaries dont l'<strong>in</strong>sularfté certi-<br />
,fiait l'allochtonie et le mode de transport éolien en suspension de toutes les<br />
particules m<strong>in</strong>érales n'étant pas issues du volcanisme canarien et de ses rema-<br />
niements. Par ailleurs l'observation d'arrivées de poussières sahariennes est<br />
ancienne sur cet archipel (11). L'île de Fuerteventura a été.choisie comme si-<br />
te de prélèvement, car proche du Sahara (environ 100km) et car l'emprise urba<strong>in</strong>e<br />
et <strong>in</strong>dustrielle y est limitée (ce qui réduit les risques de pollution anthro-<br />
pique dans l'échantillonnage).<br />
1.2.3.- Les poussières en suspension ont été recueillies Zl la pompe B Impac-<br />
teur, du 12 au 19 avril 1984 à Puerto del Rosario. L'analyse du contexte mété-<br />
orologique montre qu'un lithométéore avait quitté les côtes africa<strong>in</strong>es, dans<br />
le secteur du Haut-Atlas, le 6 avril et qu'il s'était déplacé vers les Cana-<br />
riès. Les poussières éoliennes ont effectué un trajet complexe au cours d'une<br />
longue période de turbulence atmosphérique d'où une grande latente dans leur<br />
retombée sur l'archipel.(12).<br />
2.- LES CARACTERES DES POUSSIERES OBSERVEES AU MEB<br />
Divers types de prélèvements ont été exam<strong>in</strong>és au MEB: d'une part, les<br />
particules les plus grossières (de 10 B plus de lOO@ directement recueillies<br />
sur l'entonnoir d'entrée de la pompe; d'autre part, les particules plus f<strong>in</strong>es<br />
(de 0,l a 10~) déposées sur les différents filtres de l'<strong>in</strong>strument. Ces échan-<br />
tillons métallisés à l'or ont été analysés au microscope électronique à balaya-<br />
ge de type Jeol JSMP couplé avec un microanalyseur X en dispersion d'énergie<br />
EDS-ORTEC.<br />
2.1.- Les Eoussières les plus f<strong>in</strong>es<br />
*e-B ------M--w,-- ----w-s<br />
Les poussières <strong>des</strong> filtres ont une composition m<strong>in</strong>éralogique variée qui<br />
a pu être, à quelques exceptions près, établie grâce aux analyses chimiques<br />
par I'EDS.<br />
2.1.1 .- A ces tailles <strong>in</strong>fimes (comprises le plus souvent entre 2 et SP), on<br />
dist<strong>in</strong>gue trois types de formes:<br />
.- les formes où apparaît l'organisation cristall<strong>in</strong>e du m<strong>in</strong>éral (plus ou<br />
mo<strong>in</strong>s visible au MEB).<br />
On a a<strong>in</strong>si observé <strong>des</strong> particules carbonatées constituées de navettes<br />
très altérées de micrite, <strong>des</strong> particules géométriques d'albite, <strong>des</strong> ba-<br />
guettes de zéolite, de gros cristaux de NaCl et autres sels, <strong>des</strong> aiguil-<br />
les de gypse.<br />
- <strong>des</strong>.agrégats en chaînes floconneuses dont la nature m<strong>in</strong>éralogique n'a<br />
pas été précisée: mélanges carbonatés; mélanges siliceux et carbonatés<br />
en proportion équivalente; mélanges alum<strong>in</strong>o-silicatés, potassiques et<br />
ferreux.<br />
- <strong>des</strong> particules de forme quelconque: mélanges alum<strong>in</strong>o-silicatés, potas-<br />
siques et ferreux de forme varzable mais plus ou mo<strong>in</strong>s arrondie ;<br />
84
particules irrégulières de carbonate, d'illitelmica et de quartz.<br />
2.1.2.- Ces formes n'illustrent pas une micromorphologie Eolienne habituelle,<br />
ce qui ne peut surprendre, car à ces dimensïons- les particules sont ïmmédiate-<br />
ment mises en suspension par le vent et n'enregistrent pas d'actions mécanï-<br />
ques. CII doit noter pourtant que les formes quelconques peuvent être celles<br />
de ventifacts très f<strong>in</strong>s prélevés à la surface de débris plus grossiers par<br />
une éolisation mécanique; par ailleurs, les agrégats en chaînes sont très fré-<br />
quents dans les aérosols (13).<br />
A côté d'un stock local ou mar<strong>in</strong>, il y a <strong>des</strong> particules allochtones, en<br />
particulier les quartz.<br />
2.2.- Les_Eoussières plus grossières<br />
--- ---------- ---- ---------<br />
Déposées sur l'entonnoir d'entrée de la pompe, ces particules peuvent dé-<br />
passer lOO).nn de diamètre; se situant prïncïpalement entre 20 et 80,~. Ces dimen-<br />
sions ont permis un examen morphoscopique et facilité, au MEB, leur identifica-<br />
tion m<strong>in</strong>érale et la mise en valeur de mïcrofaçonnements plus habituels. Dans 1'<br />
ensemble, les particules sont émoussées, voire arrondies.<br />
2.2.1.- Parmi ces composants de forme arrondie, il y a <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s de carbonates,<br />
de phosphate de Calcium, d'oxyde de fer, outre <strong>des</strong> feldspaths potassiques très<br />
altérés. On observe également <strong>des</strong> fragments végétaux, <strong>des</strong> spores et <strong>des</strong> parti-<br />
cules de Microcodium.<br />
2.2.2.- D'autres formes sont encore plus significatives de la dynamique éolien-<br />
de façonnement <strong>in</strong>itial et de transport. Telle est le cas pour <strong>des</strong> pastilles de<br />
mica éolisées dont les bords phylliteux sont rebroussés et écrasés par les chocs<br />
éoliens. La forme de ces pastilles est en soi très favorable au déplacement en<br />
suspension, de même que pour certa<strong>in</strong>es paillettes de gypse.<br />
2.2.3.- Il y a enf<strong>in</strong> le cas <strong>des</strong> quartz et <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s éolisés de palygorskite.<br />
- certa<strong>in</strong>s quartz sont esquilleux, mais la plupart ont une forme arrondie.<br />
Observés en morphoscopie, beaucoup sont <strong>des</strong> quarts orangés, présentant<br />
l'aspect habituel. <strong>des</strong> quartz désertiques (sta<strong>in</strong>ed quartz). Au MEB, ils<br />
apparaissent enrobés par une très forte pellicule siliceuse de surface<br />
(amorphisation superficielle du gra<strong>in</strong> au cours de son éolisation <strong>in</strong>itia-<br />
le).Au-<strong>des</strong>sus de cette île volcanique, ces quarts sont évidemment allo-<br />
chtones.<br />
- la palygorskite apparaît au MEB sous deux formes significatives de son<br />
éolisation et de sa provenance désertique: à l'état de revêtement de<br />
fibres plus ou mo<strong>in</strong>s cont<strong>in</strong>u à la surface de m<strong>in</strong>éraux porteurs (alloch-<br />
tones comme les quartz); sous la forme de gra<strong>in</strong>s totalement constitués<br />
par l'argile fibreuse dont les états de surface (aspect grêlé lié au<br />
déchaussement de rhomboèdres de calcite/dolomite <strong>in</strong>itialement enchassés<br />
dans la matrice fibreuse; feutrage/compactage <strong>des</strong> fibres superficielles<br />
hérités de l'éolisation <strong>in</strong>itiale du gra<strong>in</strong> dans les sources désertiques)<br />
sont totalement comparables à ceux d'autres gra<strong>in</strong>s éolisés de palygor-<br />
skite d'orig<strong>in</strong>e désertique repérés par' ailleurs au Sahara ou à sa péri-<br />
phérie (8, 9).<br />
3.- DISCUSSION‘ET CONCLUSIONS<br />
3.1.- Des traceurs micromorPhologiques et m<strong>in</strong>éralogiques de l'orig<strong>in</strong>e déserti-<br />
--------------------- mm-- - --------------- - ------------ -----------<br />
que <strong>des</strong> Poussières<br />
------- ---------<br />
Sans exclure qu'il y ait évidemment dans les poussières recueillies une<br />
fraction d'orig<strong>in</strong>e locale ou mar<strong>in</strong>e, il faut souligner la présence de m<strong>in</strong>éraux<br />
allochtones, en particulier les quarts, qui y prouvent l'apport africa<strong>in</strong>. On<br />
doit souligner tout l'<strong>in</strong>térêt de l'observation'de ces poussières au MBB, en<br />
particulier en ce qui concerne les plus grossières.qui portent la marque dans<br />
85
leur forme d'ensemble et leurs miarofaçonnementa superficiels <strong>des</strong> phases<br />
<strong>in</strong>itiales de mobilisation et de modelage sous l'effet du vent dans les<br />
zones-sources. 11 y a une totale cotiergence entre les formes et microfaçonnements<br />
observés‘sur ces poussisres de Fuerteventura et ceux d'autres<br />
poussières désertiques (5).<br />
3.2.- La ---------------- contribution<br />
----------------<br />
<strong>des</strong> Iles Canaries<br />
<strong>des</strong> poussières --------------------_I__________ sahariennes aux sols et dé$ts --------- récents<br />
mulée<br />
Les observations<br />
dans de nombreux<br />
sur ces poussières<br />
travaux pédologiques<br />
confirment<br />
sur les<br />
l'hypothèse<br />
Iles Canaries<br />
souvent fordel'origiae<br />
éolienne <strong>des</strong> quartz qu'on y trouve. Par ailleurs, l'examen au MEB que nous<br />
avons également fait <strong>des</strong> quartz de sols, p aléosols et dépôts quaternaires de<br />
l'archipel (travaux en cours) montre qu'ils sont exactement semblables dans<br />
leur morphologie et leur enrobage siliceux aux quartz <strong>des</strong> poussières étudiées<br />
ici. Enf<strong>in</strong> l'abondance <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s de carbonate dans ces poussières amène à<br />
prendre en compte la participation <strong>des</strong> apports éoliens à la formation <strong>des</strong> encroûtements<br />
calcaires dont il serait difficile de comprendre autrement l'extension<br />
et la vitesse de développement dans certa<strong>in</strong>es îles de l'archipel.<br />
3.3.- L'évidence d'un long transport en suspension de Earticules assez. grosses<br />
----------------- ------ -------- -------- -w-----------<br />
Des particules dépassant parfois 100~ sont donc parvenues depuis l'hfri-<br />
que au-<strong>des</strong>sus de Fuerteventura, transportées en suspension par le vent; en ou-<br />
tre, l'expulsion de poussières du Sud-Maroca<strong>in</strong> a eu lieu près d'une sema<strong>in</strong>e a-<br />
vant nos premiers prélèvements. Ces ,évidences amènent à nuancer les idées selon<br />
lesquelles <strong>des</strong> particules assez grossières ne se déplaceraient pas en suspension<br />
ou qu'elles retomberaient très vite... et à reconsidérer de même certa<strong>in</strong>s modè-<br />
les physico-mathématiques concernant le déplacement <strong>des</strong> poussières et leur chute.<br />
w------<br />
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morphologie <strong>des</strong> Sols Paris 1985 (à paraître) - (10) Coudé-Gaussen G. (1986) Ac-<br />
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(11) Fernandez-Navarro L. (1921) Real Soc. Espa3ola de Historia Natural, t. 50e<br />
Anniv., p. 436-445 - (12) Coudé-Gaussen G., Rognon P. & Hoyos-Gomez M. (1986)<br />
Estudios‘Geol&icos (à paraître) - (13) Jullien R., Botet R. & Kolb M. (1985)<br />
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----------<br />
86
INQUA/ DAKAR SYHPOSIUH “Changements globaux en Afrique"<br />
VARIATIONS RECENTES DE L'ALBEDO DE SURFACE DANS<br />
LES REGIONS SAHELIENNES ET CRITIQUE DU MECANISME<br />
BIOGEOPHYSIQUE DE CHARNEY.<br />
Marie Françoise COUREL<br />
CERCG/CNRS<br />
191, rue SAINT JACQUES 75006 PARIS<br />
l.INTRODUCTION L'albédo de surface qui exprime le degré de<br />
reflectance effective du sol dans la région spectrale du<br />
rayonnement solaire permet de caractériser les surfaces en<br />
fonction de l'énergie qu'elles réfléchissent. Ce paramètre<br />
climatique, lié aux propriétés physiques et à l'état <strong>des</strong> sur-<br />
faces est mesurable par télédétection satellitaire. L'utili-<br />
sation de différents satellites qui enregistrent à <strong>des</strong> échel-<br />
les diverses les signaux électromagnétiques émis par les objets<br />
terrestres, permet, après traitement et normalisation <strong>des</strong><br />
données, de mesurer et de surveiller les modifications de<br />
réflectance <strong>des</strong> sols.<br />
Les mesures de l'albédo de surface <strong>des</strong> régions<br />
sahéliennes à partir <strong>des</strong> mesures fournies par les satellites<br />
Landsat et Météosat ont permis de mettre en évidence les<br />
<strong>change</strong>ments survenus sur l'ensemble de la région entre 1972<br />
et 1982, M.F COUREL 1984.<br />
2.LE MECANISME DE CHARNEY<br />
Dans les régions semi ari<strong>des</strong>, l'accroissement<br />
de la réflectivité <strong>des</strong> surfaces est la plupart du temps la<br />
marque de l'érosion et de la dégradation du milieu.<br />
Le physicien J.CHARNEY a voulu expliquer l'ap-<br />
parition et le ma<strong>in</strong>tien de la sécheresse dans le Sahel par<br />
l'altération de l'albédo' de surface.. D'après CHARNEY les<br />
activités agricoles et pastorales dans le Sahel ont entraîné<br />
la <strong>des</strong>truction de la végétation et provoqué a<strong>in</strong>si un accrois-<br />
sement de la réflectivité <strong>des</strong> sols.<br />
L'augmentation de l'albédo de surface entra<strong>in</strong>e<br />
une perte radiative nette qui est compensée par un accroisse-<br />
ment de la subsidence de l'air; cette subsidence forte réduit<br />
d'autant les phénomenes convectifs susceptibles d'engendrer<br />
les pluies. La dim<strong>in</strong>ution, la rareté, voire l'absence de pluie,<br />
résultant de ce processus conduisent à l'appauvrissement de<br />
la végétation restante qui favorise et entretient alors l'effet<br />
positif de rétroaction. Ce mécanisme a été mis en évidence<br />
à partir de simulations réalisées dans le modèle de circu-<br />
lation générale de l'atmosphère du GISS, J.CHARNEY 1975, 1977.<br />
La valeur <strong>in</strong>itiale de l'albédo fixée à 14% a été portée à<br />
35% sur la région sahélienne. Cette augmentation arbitraire<br />
de 20% entraîne dans le modèle une réduction significative<br />
<strong>des</strong> précipitations de l'ordre de 45% sur le Sahel. Les expé-<br />
riences menées, par la suite, par différentes équipes Y.'C.<br />
SUD et M. FENESSY 1982 * R.M. CHERVIN 1979 * L. PICON 1983<br />
confirment les résultats' qualitatifs obtenus'par J. CHARNEY.<br />
A partir de ces résultats théoriques, l'auteur<br />
n'hésite pas à faire <strong>des</strong> activités huma<strong>in</strong>es le facteur déter-<br />
m<strong>in</strong>ant de la sécheresse au Sahel.<br />
87
Plusieurs questions se posent alors:<br />
- L'albédo du Sahel est il reellement de 14% et celui <strong>des</strong><br />
régions sahariennes de 35% ?<br />
- La dénudation <strong>des</strong> sols resultant <strong>des</strong> pratiques culturales<br />
a-t-elle effectivement provoque une augmentation de 20%<br />
de la réflectance <strong>des</strong> sols dans le Sahel ?<br />
- La modification arbitraire d'un seul parametre, tel que<br />
l'albédo, sans faire varier parallèlement d'autres para-<br />
mètres comme le bilan hydrique au sol, est-elle réaliste?<br />
Les résultats <strong>des</strong> mesures effectuées sur une<br />
période de 10 ans montrent que la boucle de rétroaction qui<br />
relie l'augmentation de l'albédo à l'<strong>in</strong>tensification de la<br />
sécheresse est lo<strong>in</strong> d'être évidente.<br />
3.LES MESURE:S D'ALBEDO A PARTIR DES DONNEES SATELLITAIRES:<br />
Elles portent sur la période allant de 196'7<br />
à 1984.<br />
-Nous avons utilisé pour la période 1967-1984 les valeurs<br />
établies par C.C NORTON et 'a1.(1979j à partir <strong>des</strong> enregis-<br />
trements du satellite météorologique ATS3 sur le Sahel et<br />
le Sahara.<br />
-Nous avons traité et analysé les données Landsat 1,2et 3<br />
entre 1972 et 1984, M.F COUREL 1984, sur quatre régions carac-<br />
teristiques du doma<strong>in</strong>e sahélien . le Ferlo au Sénégal, le<br />
Gondo au Mali, 1'Oudalan au Burk<strong>in</strong>a-Faso et la région du<br />
lac Faguib<strong>in</strong>e au Mali (fig.n"l).<br />
-Les données Météosat traitées par R.S. KANDEL 1982, concernent<br />
la période allant d'août 1978 à novembre 1979.<br />
L'étalonnage <strong>des</strong> données <strong>des</strong> différents satellites a été<br />
verifié sur le secteur stable qu'est 1'Aklé AWANA (Mali)<br />
région constituée de sables blancs vifs. M.F.COUREL 1584.<br />
Ces trois séries de mesures nous ont permis de montrer que<br />
les valeurs d'albédo obtenues à partir de satellites dif-<br />
férents étaient cohérentes et ,de vérifier que l'albédo de<br />
1'Aklé Awana ne variait pas dans le temps (fig.n"%)<br />
4.LES RESULTATS:<br />
IA?S pr<strong>in</strong>cipaux résultats de cette étude montrent<br />
que:<br />
-L'albédo du Sahara avois<strong>in</strong>e les 50% dans ses secteurs les<br />
plus brillants.<br />
-L'albédo moyen pour la région située entre 18" et 23" Nord<br />
et entre 0" et 10" Ouest est de 42t4%, M.F. COUREL,R.S KANDEL,<br />
S-1 RASOOL 1984. Ces valeurs sont plus élevées que celles<br />
utilisées dans le modèle (35%) et celles attribuées aux sec-<br />
teurs désertiques, J.R. HUMMEL 1979, M.I. BUDYKO 19'14.<br />
El les sont en accord avec celles avancées par J. OT'I'ERMAN<br />
et R.J. FRASER 1976, J. OTTERMAN 1981, C.J. ROBINOVE 1981<br />
ou encore E.A. SMITH et T.H. WONDER HARR 1983 sur d'autres<br />
secteurs désertiques (S<strong>in</strong>aï, Mexique, Arabie).<br />
-Pour ce qui est <strong>des</strong> régions sahéliennes, les travaux de<br />
C.C. NORTON établissent que l'albédo passe de 20% en 1967<br />
à 30% en 1974, valeurs confirmées par les mesures Landsat<br />
en 1974 sur les mêmes régions.<br />
88
Les donnees Landsat et Météosat <strong>in</strong>diquent pour l'ensemble<br />
du Sahel occidental Une dim<strong>in</strong>ution de l'ordre de 10% entre<br />
1974 et 1979 et une nette augmentation à partir de 1982.<br />
(fig.n"2)<br />
DISCUSSION<br />
.La dim<strong>in</strong>ution de l'albédo de surface sur l'ensemble du Sahel,<br />
constatée à la suite <strong>des</strong> très fortes valeurs atte<strong>in</strong>tes en<br />
72 et 73, est en contradiction avec le mécanisme de rétro-<br />
action biogéophysique de CHARNEY.<br />
De même que les fortes valeurs de 73, n'ont pas eu pour effet<br />
d'accentuer le déficit pluviomètrique et la sécheresse, la<br />
dim<strong>in</strong>ution d'albédo entre 74 et 79 n'a pas entra<strong>in</strong>é l'amélio-<br />
ration réelle de la pluviomètrie, comme l'attestent les défi-<br />
cits très élevés et généralisés <strong>des</strong> années 82 et 83.<br />
.Dans l'expérience de CHARNEY, le paramètre de l'humidité<br />
du sol est lo<strong>in</strong> de la réalité et simule une évaporation irréa-<br />
liste sur l'ensemble du Sahel. P.ROWNTREE 1982 a mis en évi-<br />
dence la complexité du parmètre sol et a montré que lorsqu'<br />
on démarre l'expérience avec un sol sec ( ce qui est Id<br />
réalité sahélienne) on term<strong>in</strong>e avec un sol sec, quelles que<br />
soient les variations imposées à l'albédo de surface. D'où<br />
la nécessité de couplage de l'albédo et de l'humidité au<br />
sol dans ces simulations.<br />
CONCLUSION Nous savons que l'humidité est, dans le Sahel<br />
comme sur l'ensemble de l'Afrique occidentale, le fait <strong>des</strong><br />
pluies imputables à l'advection d'air humide d'orig<strong>in</strong>e alloch-<br />
tone. Ceci explique pourquoi <strong>des</strong> déficits pluviométriques<br />
plus ou mo<strong>in</strong>s importants ont été observés tant dans les régions<br />
sahéliennes que dans les régions de savane et de foret.<br />
Il apparaît clairement que les causes de ces sécheresses relè-<br />
vent davantage d'anomalies de la circulation générale de 1'<br />
atmosphère que de modifications ponctuelles de l'état <strong>des</strong><br />
surfaces, attribuées de façon abusive à l'homme.<br />
Bibliographie sommaire<br />
CHARNEY J-G., STONE P-H., QUIRT W.J.,1975. Drought <strong>in</strong> the<br />
Sahara: a biogeophysical feedback mechanism, Science 187,<br />
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CHARNEY J.G., QUIRK W.J., CHOW SHU HSIEN, KORNEFIELD J.,<br />
1977. A comparative study of albedo <strong>change</strong> on drought <strong>in</strong> semi<br />
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COUREL M.AF., KANDEL R.S., RASOOL S.I., 1984. Surface albedo<br />
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COUREL M.F. 1.984. Etude de l'évolution récente <strong>des</strong> milieux<br />
à partir <strong>des</strong> mesures fournies par les satellites. Thèse de<br />
doctorat d'état. Université PARIS-SORBONNE, 405 pages et<br />
annexes. Publication Centre Scientifique IBM France 36 ,<br />
avenue R. Po<strong>in</strong>caré 75116 PARIS.<br />
89
COUREL M.P., KANDEL R.S. 1985. L,e Sahel est-il responsable<br />
de sa sécheresse?. La Recherche, N"158, septembre 1984. Vol.<br />
15, p 1152-1154.<br />
OTTERMAN J., FRASER R.S.,1976. Earth atmosphere system and<br />
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Remote Sens<strong>in</strong>g of Environment, 5. 247-266.<br />
PICON L., 1983. Etude de l'<strong>in</strong>fluence de l'albédo du sol dans<br />
les phénomènes de <strong>des</strong>ertification au Sahel à l'aide du modèle<br />
de circulation générale du L.M.D. These de doctorat de 3e<br />
cycle, Université Paris 7, 78 p., 67 fig. Paris.<br />
ROBINOVE C.J.. CHAVEZ P.S. jr., GERHING Ii., HOLGREN R., 1981<br />
Arid land monitor<strong>in</strong>g us<strong>in</strong>g Landsat albedo difference images<br />
Remote Sens<strong>in</strong>g of Environment, Vol. II, 133-156.<br />
ROWNTREE P.R., 1982. Numerical experiments relevant to the<br />
Sahel drought. Met. Office 20, Technical note II/l78.<br />
FIG 1<br />
FIC 2 EVOLUTIOP( de I’4LBEKl<br />
59<br />
SAHARA I<br />
40 1 -i-----s--- --- 2-K A ___------- *ee<br />
P<br />
90<br />
------ I
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
GREATER WARMTH IN NATAL BEFORE 1000 A.D.<br />
Dr Oliver DAVIES<br />
Natal Museum<br />
PIETERMARITZBURG<br />
Excavation of two large caves <strong>in</strong> Shongweni Waterworks Park, <strong>in</strong> a gorge<br />
at 29"52'S 30 km <strong>in</strong>land, has yielded very rich botanical rema<strong>in</strong>s <strong>in</strong><br />
beds from about B.C. 2000 to after 1000 A.D. Seeds of at least 7 trees<br />
which do not now grow south of River Tugela (100 km north) or River<br />
Mkuzi (280 km north) and 2 freshwater molluscs now not liv<strong>in</strong>g less than<br />
160 and 300'km to the north have been identified, imply<strong>in</strong>g a slightly<br />
warmer climate, perhaps by 1'.<br />
Seven cultigens generally agreed to have been imported from tropical<br />
<strong>Africa</strong> by immigrants about 0 A.D. have been found; also Ric<strong>in</strong>us<br />
communis, native probably to Ethiopia, was <strong>in</strong>troduced at this time,<br />
as well as a highland race of Eleus<strong>in</strong>e coracana, now grow only <strong>in</strong><br />
Ethiopia and Uganda. One or two other tropical cultigens have been<br />
rarely identifed from these caves; perhaps they were unsuited to the<br />
Natal climate and were abandoned.<br />
91
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES FORAMINIFERES DE MANCROVES<br />
INDICATEURS DE LIMITES CLIMATIQUES<br />
J.P. DEBENAY et J. AUSSEIL-BADIE<br />
Département de Géologie-Université de DAKAR- Sénégal.<br />
Laboratoire de Recherches de Sédimentologie Mar<strong>in</strong>e-PERPIGNAN<br />
Les mangroves du Sénégal sont situées près de la limite nord de la<br />
Prov<strong>in</strong>ce d'Afrique occidentale tropicale. Elles sont localisées dans l'es-<br />
tuaire du fleuve Sénégal, en climat sahélien, dans l'estuaire du S<strong>in</strong>e Sa-<br />
loum, en climat soudanien et dans l'estuaire de la Casamance, en climat<br />
subgu<strong>in</strong>éen (fig. 1).<br />
La comparaison <strong>des</strong> peuplements de Foram<strong>in</strong>ifères <strong>des</strong> trois estuai-<br />
res fait apparaître une plus grande diversité spécifique dans la partie mé-<br />
ridionale où la pluviométrie est la plus marquée (fig. 2).<br />
- Le régime du fleuve Sénégal de type tropical pur est caractérisé par<br />
l'alternance de 2 saisons : 1 période de hautes eaux (août à novembre) et 1<br />
période de basses eaux (novembre à juillet). Les Foram<strong>in</strong>ifères sont repré-<br />
sentés par 11 espèces, la morphologie <strong>des</strong> <strong>in</strong>dividus traduit un milieu for-<br />
tement conf<strong>in</strong>é. Les espèces agglut<strong>in</strong>ées : MiZiamm<strong>in</strong>a fusca, Amotim salswn,<br />
a<strong>in</strong>si que Ammonia tepida, espèce calcaire, sont les mieux représentées.<br />
- L'ensemble deltaïque du S<strong>in</strong>e Saloum présente un fonctionnement <strong>in</strong>verse,<br />
de l'hydrodynamique estuarienne, avec une sursalure <strong>des</strong> eaux quelle que soit<br />
la saison; la microfaune à test calcaire est prédom<strong>in</strong>ante, l'<strong>in</strong>fluence ma-<br />
r<strong>in</strong>e permet l'<strong>in</strong>stallation de Ammonia beccarii, EZphidium poeyanm. La par-<br />
tie méridionale du Saloum par la présence de quelques espèces agglut<strong>in</strong>és,<br />
assure la transition avec larégion où la mangrove devient plus abondante.<br />
- En effet, en Casamance 35 espèces sont mentionnées, les espèces cal-<br />
caires mar<strong>in</strong>es, sont concentrées dans la basse vallée, tandis que A.tepida,<br />
Fig. l.- Localisation <strong>des</strong> régions étudiées<br />
Location map.<br />
93
Gaudry<strong>in</strong>a exilis et hotium saZswn sont les seuls représentants de la par-<br />
tie amont du fleuve. Les genres Ammoastuta, Ammotim, ArenoparrelZa, et les<br />
espèces Trocham<strong>in</strong>a <strong>in</strong>fZata, Haplophragmoi<strong>des</strong> wilberti, généralement asso-<br />
ciés à la mangrove, sont largement répandus dans l'estuaire de la Casamance;<br />
ces formes sont aussi communes aux estuaires de la cote est du Brésil.<br />
Quatre espèces: Ammoastuta salsa, Atmnotim salsm, Arenoparrella<br />
mexicana, Gaudry<strong>in</strong>a exilis semblent se répartir en fonction <strong>des</strong> caractéris-<br />
tiques climatiques et pourraient être utilisées comme <strong>in</strong>dicateurs de fron-<br />
tières climatiques. Leurs fossiles pourraient permettre de suivre d'éven-<br />
tuelles fluctuations de ces frontières dans le temps.<br />
ABSTRACT :<br />
FORAMINIFERA OF MANGROVE SWAMPS AS<br />
CLIMATIC LIMIT INDICATORS<br />
Senegal mangrove swamps are located near by the northern boundary<br />
of the biogeographical prov<strong>in</strong>ce of the western tropical <strong>Africa</strong>. They occur<br />
<strong>in</strong> the Senegal river estuary with<strong>in</strong> the sahelian zone, <strong>in</strong> the S<strong>in</strong>e-Salum es-<br />
tuary (sudanian zone) and <strong>in</strong> the Casamance estuary (subgu<strong>in</strong>ean zone) (fig.1).<br />
The comparison of Foram<strong>in</strong>iferal assemblages recovered <strong>in</strong> the<br />
three estuaries shows a greater specific diversity <strong>in</strong> the southern part wheh<br />
re fresh water discharge is greater due to more frequent and abundant ra<strong>in</strong>s<br />
(fig. 2).<br />
- The Senegal river exhibits a pure tropical regime characterized by the<br />
alternation of two seasons : (1) from november to july, a period of low wa-<br />
ters and (2) from august to november, a period of high waters. Foram<strong>in</strong>ifera<br />
are represented by 11 species whose morphology emphasizes highly conf<strong>in</strong>ed<br />
environment. Agglut<strong>in</strong>ated species : MiZiavrn<strong>in</strong>a fusca, Anunotim salsm and<br />
Ammonia tepida, a calcareous one, are the most abundant species.<br />
- The S<strong>in</strong>e-Salum deltaic area presents a reverse hydrodynamical regime,<br />
with supersalted waters whatever be the season. Calcareous test microfauna<br />
is prom<strong>in</strong>ent and the mar<strong>in</strong>e <strong>in</strong>fluence allows the occurrence of Amonia bec-<br />
carii and Elphidim poeyanwn. In the southern part of the Salum estuary,<br />
the presence of some agglut<strong>in</strong>ated species provi<strong>des</strong> a transition to the<br />
third studied estuary.<br />
- Indeed <strong>in</strong> the Casamance estuary, 35 species are identified. Mar<strong>in</strong>e cal-<br />
careous species are located <strong>in</strong> the lower part of the river whilst A. tepida,<br />
Gaudry<strong>in</strong>a exiiiis and A. salstun are the only species known <strong>in</strong> the Upper part.<br />
Anmoastuta, Amotium, Arenoparrella genera and TFochannn<strong>in</strong>a <strong>in</strong>flata, Haplo-<br />
phragmoi<strong>des</strong> wilberti, a11 typicaî of mangrove swamp environments and common<br />
<strong>in</strong> the eastern toast estuaries of Brazil, widely occur <strong>in</strong> the Casamance es-<br />
tuary.<br />
Four species : Amoastuta salsa, Amotim salsm, Arenoparrella<br />
mexicana and Gaudry<strong>in</strong>a exilis seem to be related to the climatic characte-<br />
ristics and, therefore, might be used as climatic border <strong>in</strong>dicators. Fos-<br />
si1 forms of these four species might give <strong>in</strong>formations about climatic<br />
<strong>change</strong>s dur<strong>in</strong>g geological times.<br />
94
Fig. 2.- Comparaison qualitative <strong>des</strong> microfaunes présentesdans les 3 zones<br />
de mangroves du Sénégal avec <strong>in</strong>dication <strong>des</strong> espèces également pré-<br />
sentes sur les côtes du Brésil.<br />
Qualitative analysis of microfauna from tthe mangrove swamps of<br />
Senegal, tiith <strong>in</strong>dication of the species also present on the toast<br />
of Brasil.<br />
M~llsmm<strong>in</strong>sfusca .... ..........<br />
Raophax sp. .......................<br />
....................<br />
Trochammlna <strong>in</strong>flata ...........<br />
Trochammlnasp.<br />
Qu<strong>in</strong>quelocuI<strong>in</strong>e<br />
..........<br />
sp. ..............<br />
.“” ..I.. ... ..” .._..- ..” “.<br />
......... ....<br />
Ammo”,s tcp,da ...................<br />
Ammonia parklnsomsns<br />
Bolwlna pteudoplrcata .___-_- _.......-.<br />
Ciblcldas lobatulus<br />
DEBENAY, J.P. (1984). - Distribution écologique de la microfaune benthique<br />
dans un milieu hyperhal<strong>in</strong> :Les Foram<strong>in</strong>ifères du fleuve Casamance (Sé-<br />
négal). Document scientifique C. R.O.D.T. 95: l-18.<br />
GAC, J.Y., KANE, A., SAOS, J.L., CARN, M. et VILLENEUVE, J.E. (1985). -<br />
L'<strong>in</strong>vasion mar<strong>in</strong>e de la basse vallée du fleuve Sénégal. Rapport O.R.<br />
S.T.O.M.: 1-64 (multigr.).<br />
ZANINETTI, L., BRONNIMANN, P., DIAS-BRITO, D., ABAI, M., GASALETTI, P.,<br />
KOUTSOUKOS, E. et SILVEIRA, S. (1979). Distribution écologique <strong>des</strong> Forami-<br />
nifères de la mangrove d'llcupe, Bahia, Brésil. Notes Lab. Paléont.<br />
Univ. Genève. 4(l) : 1-17.<br />
96
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
cm~4eEtxt4T f2li1Nlt2u~ AU SOMHET DU ~CHOTTIEN 0~ MB~IENE.<br />
J.P. DEBEMY et Y. BELLION.<br />
Département de Bblogie, FecuIté <strong>des</strong> Sciences , Deker.<br />
1. Description de la coupe type.<br />
La coupa type <strong>des</strong> microfalaises de Mbaliène, observable sur 2 m en moyenne , se<br />
caractérise par le présence constante de gra<strong>in</strong>s de quartz éolisés et par la rareté <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux lourds<br />
(mo<strong>in</strong>s de 0,3 % en moyenne). Ceux-cl correspondent à un stock d’orig<strong>in</strong>e mar<strong>in</strong>e a/ant subi un long<br />
remaniement (DE BDUTRAY, comm. pers.). Les graviers ferrug<strong>in</strong>eux provenant du démantellement de<br />
la cuirasse pleistocène sont fréquents.<br />
Le niveau <strong>in</strong>férieur,1 , dont la bas n’est pas visible, est constitué d’argile sableuse<br />
riche en smr%tes et chlorites (analyses effectuées au C.R.P.G. de Nancy et communiquees par J.J.<br />
GUILLOU). La faune dom<strong>in</strong>ée par Du&& i&wrti8 (Dunker) et la microfaune dom<strong>in</strong>ée par<br />
AmmonlB tepi& /Cushman) et f/pn&“um gunteri (Cale) sont ceracteristiques d’une lagune<br />
ouverte à courant modéré (ELOUARD et ROSSO, 1977).<br />
- Le niveau 2 (épais de 20 cm) contient une faune identique à œlle du niveau 1 mais on<br />
y remarque en outre I’apparltion puis la proliferation <strong>des</strong> coquilles d’Afl&9rd seni/& (L<strong>in</strong>né). Le<br />
sommet de œ nivaau et rav<strong>in</strong>é et les coquilles les plus hautes sont fortement corrodées.<br />
- Le niveau 3 est marque Par <strong>des</strong> pesages latéraux entre una argile noire prismatique<br />
peu épaisse (20 cm) et un sable argileux grisâtre dont l’épaisseur peut atte<strong>in</strong>dre 1 m. Le microfaune<br />
à A. lepi& et f guffferi dom<strong>in</strong>ants est caractéristique d’un milieu plus ou mo<strong>in</strong>s conf<strong>in</strong>é. Ce<br />
niveau contient <strong>des</strong> coquilles dispersées d’ A. s@N/is.<br />
_ Le niveau 4 est un dépôt de plage où se superposent <strong>des</strong> lits de fragmentsde coquilles<br />
diverses très usées.<br />
- Le niveau 5 à stretifications obliques correspond é une dune fixée .<br />
- La dune vive actuelle censtitue le niveau 6.<br />
II. Résumé de l’histoire de la Irqum de tlbodlihe.<br />
La bese de la série traduit l’existence d’une lagune qui se comble progressivement<br />
d’argile sableuse è, Dos<strong>in</strong>iir, au cours de la transgression nouakchottienne. Au maximum de la<br />
transgression (5680 f 1 10 B.P. ; ELOUARD et 81, 19771, R. sBBj/js prolifère.<br />
La régression taffolienne se traduit par l’exondation de la terrasse é AmoW8,<br />
entra<strong>in</strong>ant son rav<strong>in</strong>ement et la corrosion <strong>des</strong> axTuilles les plus ,superficielles.<br />
Une nouvelle transgression (Dakarien) permet le remplissage ds la lagune et le mise en<br />
place d’un paysags analogue au paysage actuel de I’estualre du S<strong>in</strong>e Saloum où les îlots de sable vaseux<br />
coquiller sont séparés par <strong>des</strong> chenaux de vase noire.<br />
L’<strong>in</strong>stallation d’une plage au niveau de la coupe type précède la régression f<strong>in</strong>ale qui<br />
permettra l’<strong>in</strong>stallation de dunes éoliennes; les plus anciennes, fixées, étant recouvertes par les<br />
dune-s vives actuelles.<br />
Ill. Evolution du climat durant le tdouekchottien.<br />
Plusieurs phases de proltfération de A. se&is sont connues sur la côte<br />
sénégalo-mauritanienne (Inchirien, Aïoujien, Nouakchottien). Elles correspondent à <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> où<br />
les transgressions atteignent un maximum, envahissant de nombreux golfes et <strong>des</strong> lagunes titiéres<br />
LWwmulation de coquilles d’A~?&w-u de Mbodiène s’est constituée au maximum de la transgression<br />
nouakchottienne.<br />
97
ELOUARD et .R ( 1977) ont montré que 1’ iation a Amdra Sanih, N8tic8<br />
maf mhiensis et &si~i&<br />
Iegunaires. Or A. senihs est<br />
absente du niveau 1, qui carres<br />
agunalre comme en témoigne la présence<br />
de A! <strong>in</strong>armhhws~s et<br />
@ographique étant constent, il est<br />
probable que l’<strong>in</strong>fluence du<br />
ante sur le développement de cette<br />
espèce. En effet, pour que A.<br />
es $iaissfz,se cb+veloppe normalement,<br />
tité suffisante, œ qui n’est ible que<br />
‘entre le niveau 1 et le niveau 2, un <strong>change</strong>ment ds climat a<br />
permis l’échauffement de l’eau de la lagune & MbcdiÈne. L’augmentation de la taille <strong>des</strong> coquilles<br />
depuis le bas jusqu’au tiers sup&ieur du niveau 2 pourrait d’ailleurs t<br />
prcgrassive de œt echauffement. Le sommet du Nouakchottien aurait donc ét<br />
rechauffement qui pourrait correspondre B un optimum climatique sit<br />
Bien qu’une corr<br />
terr à ALW?Y~LY semble<br />
wstat iques.<br />
.<br />
on CIente existe entre ces phenomènes, l’<strong>in</strong>stallation <strong>des</strong><br />
d’avantage liée aux conditions climatiques qu’aux mouvements<br />
Bibliographie.<br />
ELOUARD, P. ( 1966).-El&m?nt pour une &!f<strong>in</strong>itlon <strong>des</strong> pr<strong>in</strong>cipaux niveaux du QuabYW3ire<br />
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98<br />
’
99<br />
. .<br />
. .<br />
* .<br />
. .<br />
. .<br />
. .<br />
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* .<br />
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‘--fi<br />
. . . .<br />
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. . . .<br />
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. . . .<br />
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, . . .<br />
. . . .
INQUA/ DAKAR SY!,lPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LE NIVEAU DE LA MER AU CONGO PENDANT LE DERNIER INTERSTADE<br />
G.DELIBRIAS (Centre <strong>des</strong> Faibles Radioactivités, Laboratoire<br />
mixte CNRS-CEA,91190. Gif-sur-Yvette<br />
-------<br />
De nombreuses étu<strong>des</strong> effectu$es, à la fois sur les côtes et sur le plateau<br />
cont<strong>in</strong>ental, essentiellement au Gabon. et.en Côte d'Ivoire,ont permis<br />
de retracer les variations<br />
depuis 26.000 ans (Mart<strong>in</strong><br />
du niveau map<strong>in</strong><br />
et Delibrias,f972<br />
sur le littoral<br />
; Delibrias,l973<br />
ouest africa<strong>in</strong>,<br />
; G&esse et<br />
al, 1984).<br />
Elles font apparaître une baisse du niveau moyen <strong>des</strong> océans de plus de<br />
100 m par rapport à l'actuel vers 18.000 ans, baisse qui correspond au<br />
maximum du froid wurmien. Cependant la position de la mer pendant l'<strong>in</strong>-<br />
terstade qui a récddé cette régression est mal connue. D'après les da-<br />
tations 14C et T 30Th/234U de f ormations coralliennes soulevées dans la<br />
pén<strong>in</strong>sule Huon en Nouvelle Gu<strong>in</strong>ée (Chappell et Veeh,1978), il y a 30.000<br />
à 40.000 ans, la mer se trouvait‘environ 40 m plus bas qu'actuellement.<br />
Sur les côtes stables, les vestiges de cet ancien littoral seraient donc<br />
submergés et enfouis dans les sédiments.<br />
Des sondages effectués dans l'estuaire du Kouilou au Congo ont permis<br />
de retrouver cet ancien littoral et de le dater par la méthode du car-<br />
bone 14.<br />
L'un de ces sondages (SP 5) dans les sédiments fluvio-mar<strong>in</strong>s de l'es-<br />
tuaire a traversé, vers 30 m de profondeur, une couche d'argile tourbeuse<br />
dont la puissance atte<strong>in</strong>t 13 m.<br />
Il s'agit d'une tourbe-de mangrove (prkence de jarosite et de pollens<br />
de rhizophora) provenant d'un ancien rivage estuarien, et qui est un ex-<br />
cellent marqueur de niveau mar<strong>in</strong>. Il faut noter toutefois que ces sédi-<br />
ments étaient fortement compactés ce qui peut avoir affecté la valeur &e<br />
la profondeur réelle, à l'orig<strong>in</strong>e. La base et le sommet de. ce dépôt or-<br />
ganique ont été datés. Les dates obtenues sont de 32.700 f 1.200 ans<br />
(Gif-6865) pour le niveau allant de - 34,7 à - 35,15 m par rapport au<br />
niveau moyen actuel de la mer et de 42.000 z 3*:80 ans pour le niveau<br />
.<br />
allant dz - 47,4 m à - 47,6 m par rapport au niveau moyen actuel de la<br />
mer.<br />
La tourbe repose sur du sable blanc f<strong>in</strong>;. la Sédimentation sus-jacente<br />
est constituée d'abord par <strong>des</strong> sables alluviaux grossiers puis par les<br />
sédiments de la transgression holocène. Celle-ci a été datée à la base,<br />
de 7.160 -+ 80 ans (Gif-6884), grâce à un niveau tourbeux situé entre<br />
- 26,85 et - 27,2 m par rapport au niveau moyen actuel.<br />
Ces nouveaux résultats situent avec précision la position de la mer<br />
sur la côte du Gabon, entre 35 et 47 m en-<strong>des</strong>sous de sa position actuelle<br />
pendant le dernier <strong>in</strong>terstade. Ils confirment l'estimation qui avait<br />
été faite d'après la vitesse du soulèvemènt tectonique <strong>des</strong> terrasses<br />
coralliennes de Nouvelle-Gu<strong>in</strong>ée.<br />
101
Par ailleurs, ils sont compatibles avec :<br />
- les étu<strong>des</strong> palynologiques, en particulier le profil poll<strong>in</strong>ique obtenu<br />
à la Grande Pile (Woillard et Mook, 1982), qui montrent un optimum clima-<br />
tique (l'<strong>in</strong>terstade de Paudorf), avec toutefois <strong>des</strong> conditions plus<br />
rigoureuses que les conditions climatiques actuelles, entre 40.000 et<br />
30.000 ans BP.<br />
- les étu<strong>des</strong> isotopiques de l'oxygène qui <strong>in</strong>diquent à la même époque<br />
un réchauffement important mais qui n'a pas atte<strong>in</strong>t la température<br />
actuelle.<br />
La courbe de variations du niveau mar<strong>in</strong> qui peut ma<strong>in</strong>tenant être<br />
prolongée jusqu'à 40.000 ans coïncide de façon très satisfaisante avec la<br />
courbe de variation du rapport 180-/160 <strong>des</strong> forsm<strong>in</strong>ifères benthiques<br />
provenant de la carotte MB 25 (43'49'S, 51019E, 3284 m) (Duplessy,1978)<br />
qui a été datée par ailleurs systématiquement par le 14C jusqu'à<br />
24.000 + 2.400 (Gif-4439) à 416-420 cm de profondeur dans le sédiment.<br />
Signalons que l'histoire de la sédimentation estuarienne du Kouilou<br />
est l'objet d'une étude détaillée (Malounguila et al, 1986).<br />
BIBLIOGRASHIE<br />
MART1N.L. et DELIBRIAS.G.,(1972). Schéma <strong>des</strong> variations du niveau de la<br />
mer en Côte d'ivoire depuis 25.000 ans. C.R. Acad. Sci.,Pmis,274,2848.<br />
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africa<strong>in</strong>e, depuis 26.000 ans . "Les métho<strong>des</strong> quantitatives d'étude <strong>des</strong><br />
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du CNRS, 1'219.<br />
GIRESSE.P., MALOUNGUILA-NGANGA.D. et DELIBRIAS.G.,(1984 : Rythmes de la<br />
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CHAPPEL.J.,<br />
230Th,234<br />
V-EEH.H.N.,(3978).<br />
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WOILLARD.G.M., MOOK.W.G.,(1982). Carbon- .Dates et Grande Pile : corre-<br />
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Paléovallée estuarienne du Kouilou (R.P. du Congo),pendant le<br />
Quaternaire : Symposium International "Changements globaux en<br />
Afrique durant le Quaternaire, Passé, Présent,F‘utur",Dakar.<br />
Courbe de variation du niveau de la mer sur la côte ouest africa<strong>in</strong>e.<br />
foram: bcnthiques<br />
(Elonioi~s)<br />
C 2 c C<br />
CI h’ % =7 u-l<br />
Age ( milliers d'années)<br />
103<br />
1<br />
I
INQUA/ DAKAR SYEPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CULTURES NEOLITHIQUES ET ENVIRONNEMENT:<br />
LE CAS DU SENEGAL OCCIDENTAL<br />
par Cyr DESCAMPS<br />
Université de Perpignan<br />
avenue de Villeneuve 66000 Perpignan, France<br />
Dans la succession <strong>des</strong> cultures préhistoriques, le passage du<br />
Paléolithique au Néolithique présente un <strong>in</strong>tér@t particulier qui<br />
tient, fondamentalement, à une question d'écologie. En effet,<br />
grbce aux techniques de l'élevage et de l'agriculture, l'homme va<br />
Voir SE?S rapports avec l’environnement bouleverses en profondeur.<br />
Un type nouveau d'économie, basé sur la production de nourriture,<br />
va se mettre en place. Les conséquences vont etre multiples dans<br />
tous les doma<strong>in</strong>es: géographique (colonisation de nouveaux terri-<br />
toires), technologique (apparition de nouveaux produits comme la<br />
céramique), démographique (possibilité de plus fortes:concentra-<br />
tions huma<strong>in</strong>es) etc.<br />
Que l'on parle de révolution, selon l’expression classique de<br />
G. CHILDE, ou.de mutation comme le préconise G. CAMPS (1982), le<br />
résultat est le meme: les rapports homme / environnement vont<br />
s'établir sur <strong>des</strong> bases nouvelles et schématiquement, beaucoup<br />
plus <strong>in</strong>teractives. Bans le mode de vie prédateur, celui du Paléo-<br />
lithique, c'est l'<strong>in</strong>fluence de l'environnement sur l'homme qui est<br />
primordiale. Si celle-ci ne dim<strong>in</strong>ue pas, lo<strong>in</strong> de là, au Néolithi-<br />
que, l'impact de la présence huma<strong>in</strong>e sur l'environnement franchit<br />
un seuil qualitatif avec la sédentarisation, l’accroissement démo-<br />
graphique et surtout la modification <strong>des</strong> équilibres naturels dans<br />
le monde végÉta1 et animal.<br />
Les recherches sur la néolithisation ont pour but de, retrouver,<br />
dans ses dimensions spatio-temporelles, les modalités d'un proces-<br />
sus dont la base est une nouvelle relation entre l'homme et la<br />
nature. L’auteur ne reprend pas les observations, complexes ni les<br />
discussions qu'elles suscitent pour tenter de déterm<strong>in</strong>er l’orig<strong>in</strong>e<br />
et le nombre <strong>des</strong> foyers de neolithisation, la part d'<strong>in</strong>ventions<br />
propres et celle <strong>des</strong> emprunts dans l’émergence <strong>des</strong> cultures néo- L<br />
lithiques, pour lesquelles les discussions restent largement<br />
ouvertes (T. SHAW, 1921). Il tente de percevoir, en prenant un<br />
secteur géographique limité, sous quelles modalités archéologiques<br />
se présentent les cultures néolithiques, et de déterm<strong>in</strong>er les<br />
rapports que celles-ci entretiennent avec l’environnement.<br />
Ce secteur est la façade atlantique de 1'Lluest africa<strong>in</strong> entre<br />
les deltas <strong>des</strong> fleuves Sénégal et Saloum, c'est à dire entre 17'<br />
et 14O de lat. nord. Le substrat géologique est celui du bass<strong>in</strong><br />
tertiaire sénégalo-mauritanien, avec un volcanisme plio-quater-<br />
naire localisé dans la presqu’fle du Cap-Vert et ses environs.<br />
L'évolution paléo-géographique de ce secteur à 1'HolOCene a fait<br />
l'objet de nombreux travaux dans ces v<strong>in</strong>gt dernières années,<br />
publiés ou repris notamment dans le bullet<strong>in</strong> de llAssociation<br />
sénégalaise pour l'étude du Quaternaire africa<strong>in</strong> (ASEQUA).<br />
A une période aride corrélative au Tardiglaciaire, l’ngolien<br />
(19 ono à 1'2 nno S.P.) qui voit le niveau' mar<strong>in</strong> s’abaisser de<br />
105
plus de 120 m, succède une phase humide, dite tchadienne (11 000<br />
à 8 000 B.P.) marquée par une extension <strong>des</strong> lacs. Une petite phase<br />
sèche (8 II00 à 6 000 B.P.9 précède l'épisode plus humide et trans-<br />
gressif du Nouakchottien (5 500 B.P.) à la suite duquel de petits<br />
lacs <strong>in</strong>terdunaires se développent en deux pulsions (3 500 -<br />
2 800 B.P. et 2 Bon - 2 500 B.P.). La péjoration climatique qui<br />
suit va se poursuivre jusqu'à l'époque historique.<br />
LES CUltUTes préhistoriques du secteur étudié sont connues par<br />
leur outillage lithique et, pour les plus récentes, leur céramique.<br />
L'homme lui-m@me n'a pas été retrouvé, à une possible exception<br />
prés, ni son habitat. La faune est peu conservée, sauf contexte<br />
Particulier comme celui <strong>des</strong> vasières gorgées d'eau ou <strong>des</strong><br />
tourbières. -eux de ces cultures, non précisément datées, se<br />
Placent en amont de la néolithisation: le MousteroTde, proche du<br />
Koustérien nord-africa<strong>in</strong> ou européen, et le Tiémasssssien, dont<br />
la f<strong>in</strong>e retouche bifaciale évoque 1IAtérien saharien (C. DESGAP1PS,<br />
19829. Un lien typologique entre ces deux <strong>in</strong>dustries est décelable<br />
et l'hypothèse d'une attribution au Néolithique du Tiémassassien,<br />
encore retenue par 1. DIAGKE (19789 est aujourd'hui difficilement<br />
défendable.<br />
Les cultures néolithiques, identifiées comme telles, entre autre,<br />
par la présence de céramique, apparaissent sous trois faciès:<br />
- Dans l'ensemble de la zone, plus spécialement localisée sur un<br />
substrat dunaire (le système ogolien remanié) à proximité de dépres-<br />
sions à sol humique ennoyées périodiquement par le battement de la<br />
nappe phréatique (les niayes) on trouve une <strong>in</strong>dustrie a outillage<br />
microlithique en silex, à matiriel de broyage et haches polies en<br />
roche volcanique, à céramique abondante avec un dégraissant ferru-<br />
g<strong>in</strong>eux CM. LAME, 1981).<br />
- A la po<strong>in</strong>te sud du Cap-Vert (lieu-dit cap Manuel), la présence<br />
d'un substrat basaltique est à l'orig<strong>in</strong>e d'une abondante <strong>in</strong>dustrie<br />
de haches et herm<strong>in</strong>ettes taillées, souvent cassées sur place a<br />
l'utilisation. Des tessons f<strong>in</strong>ement décorés et <strong>des</strong> restes de<br />
poissons témoignent que cet atelier était aussi un lieu de consom-<br />
mation. En position cont<strong>in</strong>entale (IflU km à l'ouest), le gisement<br />
de Diack, établi sur un dyke de basanite, présente un outillage<br />
vois<strong>in</strong> du précédent mais à f<strong>in</strong>alité probablement différente.<br />
- Dans le delta du Sénégal et le long du littoral qui sépare<br />
celui-ci du Cap-Vert, <strong>des</strong> accumulations de coquilles (OÙ dom<strong>in</strong>e<br />
Anadara senilis) contiennent un matériel céramique et lithique<br />
commun mais également un matériel en os (harpons, hameçons, outils<br />
perçants et tranchants) à f<strong>in</strong>alité évidente: la pBche.<br />
En l'absence de fourchettes chronologiques f<strong>in</strong>es pour chacun de<br />
ces faciès, l'auteur admet, sur <strong>des</strong> bases archéologiques, leur<br />
contemporanéité dans une période dont les bornes m<strong>in</strong>imales (4 UDU<br />
à 3 000 @.P.> correspondent à l'occupation la plus <strong>in</strong>tensive du<br />
Sahara atlantique à 1IHolocène (N. PETIT-KAIRE et al., 1975).<br />
11 apparait donc que le particularisme <strong>des</strong> faciès est en rapport<br />
étroit avec les différents environnements, Certa<strong>in</strong>s Caracteres ,<br />
communs, comme la taille <strong>des</strong> roches volcaniques (non pratiquee ante-<br />
rieurement dans ce secteur) ou la typologie céramique, attestant<br />
106
l'unité en profondeur de ce Néolithique. Les oscillations clima-<br />
tiques de 1'Holocène ont provoqué, au Sénégal occidental, <strong>des</strong><br />
déplacements de populations sud-nord ou nord-sud qui, bien connus<br />
aux temps historiques, sont déjà décelables dans les civilisations<br />
néolithiques.<br />
Bibliographie<br />
ASEQUA (ASSOC. Sénégal. Et. Quatern. afr.), Dakar, Bullet<strong>in</strong> de<br />
Liaison trimestriel depuis 1964. Le no 64, janv. 1982, contient<br />
les tables <strong>des</strong> bullet<strong>in</strong>s jusqu'à cette date.<br />
CAMPS G. (1982). - La Préhistoire. A la recherche du paradis perdu.<br />
Paris, éd. Perr<strong>in</strong>, coll. Histoire et Dgcadence, 464 p.<br />
DESCAMPS c. (19829. - La Préhistoire ausénégal. Dakar, ASSOC.<br />
Sénégal. prof. hist. géogr., 157 p., bibliog. (88 ref.)<br />
DIAGNE 1. (1978). - Le Néolithique dans l'aire sénégambienne et<br />
les régions adjacentes. Thèse Univ. Paris X, 317 p.<br />
LAKE M. (1981). - Le Néolithique microlithique dunaire dans la<br />
presqu'!?le du Cap-Vert et ses environs. Thèse Univ. Paris 1,<br />
396 P.<br />
PETIT-KAIRE N. dir. publ. (1979). - Le Sahara atlantique à l'Holo-<br />
cène. Peuplement et écologie. Alger, Mem. CRAPE no 28, 340 p.<br />
SHAW T. (1981). - The Late Stone Age <strong>in</strong> West <strong>Africa</strong> and the heg<strong>in</strong>-<br />
n<strong>in</strong>gs of african food production. In: Préhistoire africa<strong>in</strong>e,<br />
Paris, éd. ADPF, coll. Recherche sur les gran'<strong>des</strong> civilisations,<br />
synthèse no 6, p. 213-235.<br />
107
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
RESUME<br />
ESTUAIRES ET MANGROVES EN AFRIQUE DE L'OUEST : EVOLUTION<br />
ET CHANGEMENTS<br />
- DU QUATERNAIRE RECENT A L'ACTUEL -<br />
par E.S. DIOP* & M. SALL*<br />
* ASEQUA/CICQUA & Département de Géographie - Université de Dakar -<br />
Sénégal.<br />
Considérés comme <strong>des</strong> milieux de sédimentation active, les écosystèmes<br />
côtiers concernés par les formations de mangroves en Afrique de l'ouest sont<br />
multiples et divers. Cependant, les plus importants demeurent les deltas,<br />
lagunes et estuaires, Ce derni‘er ensemble qui apparait sur le littoral ouest<br />
africa<strong>in</strong> sous forme de véritables côtes de submersion a retenu notre atten-<br />
tion, les formations sédimentaires qui y sont développées donnant presque<br />
toutes <strong>des</strong> âges au 14C compris entre 8750 f 100 ans B.P. et 1700 2 100 ans<br />
B.P. (fig. 1). La part essentielle prise par le Quaternaire pour la recons-<br />
titution de l'évolution géologique de ces milieux estuariens a été soulignée<br />
par la plupart <strong>des</strong> auteurs spécialisés dans les étu<strong>des</strong> du littoral ouest<br />
africa<strong>in</strong>s (E.S. DIOP, H, FAURE, Y. KALCK, C. MARIUS, P. MICHEL, A. PIMMEL,<br />
M, SALL, J. VIEILLEFON ,,.), en particulier à 1'Holocène moyen appelé Nouak-<br />
chottien dans la région, Durant cette période, la mer atte<strong>in</strong>t son plus haut<br />
niveau (Cote 1,G.N. >,5 à 2,0 m environ vers 5500 ans B.P. - fig. 1 et 2a).<br />
Ce maximum transgressif semble toutefois légèrement décalé vers le Sud d'a-<br />
près H. FAURE 1976 qui explique ce phénomène par l'<strong>in</strong>terférence <strong>des</strong> mouve-<br />
ments eustatiques avec la modification générale de la forme du géoîde, le<br />
comportement de la ligne de rivage en fonction de l'environnement et le mou-<br />
vement d'ensemble (à l'échelle mégamétrique) du rebord du craton africa<strong>in</strong> qui<br />
se souleverait au Nord et basculerait au Sud.<br />
Lors du maximum transgressif du Nouakchottien, la mer pénètre dans<br />
les zones déprimées (du Saloum jusque dans les rias <strong>des</strong> deux Gu<strong>in</strong>ées et bien<br />
au delà) qui se présentent alors sous forme de golfes largement ouverts sur<br />
l'océan excepté la partie aval de l'estuaire de la Gambie (P. MICHEL, 1973).<br />
Elle remonte les vallées -actuellement fossilisées pour la plupart- du S<strong>in</strong>e,<br />
du Saloum, de la Casamance, du Cacheu... a<strong>in</strong>si<br />
plus au Sud. Le comblement'actuel de l'ensemble<br />
que de tous les fleuves<br />
de ces basses vallées<br />
situés<br />
est<br />
attribué à la transgression nouakchottienne avec une sédimentation essentiellement<br />
mar<strong>in</strong>e jusqu'à 4500 B'P, (P. MICHEL, 1973 ; Y. KALCK, 1978) relayée<br />
par une sédimentation de type lagunaire à partir de 4200 B.P. (M. SALL, 1983).<br />
L'apport <strong>des</strong> fleuves alors fonctionnels, se réduisait à <strong>des</strong> sables f<strong>in</strong>s et<br />
limons empruntés aux dépôts de couverture <strong>des</strong> régions <strong>des</strong> bordures (plateau<br />
du "Cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al") t Nos _ recherches antérieures ont bien montré le<br />
caractère fluvio-deltaîque<br />
tas" - Salown par exemple.<br />
affirmé de la partie orientale de certa<strong>in</strong>s "del-<br />
Ce matériel f<strong>in</strong>, brassé est déposé SOUS forme de<br />
terrasses sableuses ou argileuses très souvent associées à une-faune nouakchottienne<br />
et post-nouakchottienne qui semble subir peu de v:rlatlons puisque<br />
l'on retrouve les mêmes espèces aussi bien dans le Saloum qu en Casamance et<br />
en Gu<strong>in</strong>ée Bissau.<br />
109
Les différentes étapes de retrait de la mer à partir du maximum<br />
nouakchottien ont été jalonnées par <strong>des</strong> cordons littoraux successifs dont<br />
l'édification a déclanché <strong>des</strong> mécanismes de progradation qui ont participé<br />
au colmatage <strong>des</strong> golfes nouakchottiens. Le rôle joué par<br />
rales Nord-Sud.et Sud-Nord est à souligner. Ces dernières<br />
par <strong>des</strong> houles venant soit du NW, soit du SW. L'adjonction<br />
les dérives littosont<br />
engendrées<br />
de ces cordons<br />
sableux, m<strong>in</strong>ces<br />
sont à l'orig<strong>in</strong>e<br />
et discont<strong>in</strong>us<br />
de la formation<br />
et le comblement <strong>des</strong> lagunes<br />
"<strong>in</strong>ter-cordons"<br />
<strong>des</strong> groupes d'Iles <strong>des</strong> zones estuariennes<br />
du Saloum, de la Casamance, de la Gu<strong>in</strong>ée Bissau et certa<strong>in</strong>es parties de la<br />
République de Gu<strong>in</strong>ée,<br />
Nombre de datations au 14C* ont été obtenues qui ont permis de pré-<br />
ciser deux phases essentielles d'alluvionnement :<br />
. - Un alluvionnement ancien daté de 5520 + 150 ans B.P. sur une ter-<br />
rasse de Djirnda : localité Est <strong>des</strong> Iles du Gandoul, dans le Saloum.<br />
- Un alluvionnement récent : partie Ouest <strong>des</strong> Iles avec <strong>des</strong> âges<br />
compris entre 2697 1 100 ans B.P. et 1950 + 90 ans B.P.<br />
De même les âges obtenus à partir <strong>des</strong> datations <strong>des</strong> dépôts artificiels ou<br />
"kjokkenmodd<strong>in</strong>ger"<br />
l'alluvionnement<br />
et éléments enfouis confirment bien la phase ultime de<br />
: terrasses les plus récentes,<br />
. de 2576 à 1287 ans B.P. dans le Saloum<br />
. de 19CiO + 80 à 3315 f 80 ans B.P, dans la région de Faboura (au<br />
Nord <strong>des</strong> Iles du Saloum)<br />
. de 3925 rt 150 ans à. 765 + 118 ans B,P, dans la région de la bas-<br />
se Casamance.<br />
Durant le Post-NouakchottTen, le climat est redevenu semi-aride à<br />
aride entre 4000 et 2QOQ ans B,P, avec une légère,régression -2 à -3 m, qui<br />
semble se placer autour de 4000 ans B-P, (fig. 2b), C'est l'épisode du Tafolien<br />
signalée par H. FAURE et az... 1977, Le retour à une série de pulsations<br />
s'effectue à partir de 30ClO ans B.P, Le niveau de la mer vers la même<br />
période passe à +2 m comme le fait remarquer A, PIMMEL, 1984 (fig, -l et 2b)témo<strong>in</strong>s,<br />
les plages fossiles 2 galet,s correspondant à un niveau mar<strong>in</strong> supérieur<br />
à l'Actue1, bien conservées sur la cote gambienne et casamançaise.<br />
Des cordons sableux s'édifient progressivement dans tous les golfes<br />
nouakchottiens du littoral Ouest africa<strong>in</strong> (Basse Casamance, Basse Gu<strong>in</strong>ée,<br />
Golfe du Bén<strong>in</strong> .,.). Un d&eloppement en lagunes s'effectue parallèlement<br />
avec <strong>des</strong> dépôts de vases épaisses, de couleur grise ou noire, plus ou mo<strong>in</strong>s<br />
argileuses qui colmatent petit à petit les milieux estuariens. Ces conditions<br />
sont favorables à un développement <strong>in</strong>tense de la mangrove - E.S. DIOP, 3978 -<br />
Y. KALCK, 1978 - A, PIMMEL, wl984 ,tp - et les anciennes vasières, aujourd'hui<br />
tannes dénudés dans le bas Saloum, la Basse Casamance et en Gu<strong>in</strong>ée datent de<br />
cette période, Des carottages effectués dans ces unités ont montré l'existen-<br />
ce d'anciennes rac<strong>in</strong>es ga<strong>in</strong>ées d'oxyde de fer de couleur rouge et ocre.<br />
* par 1'I.F.A.N. (Laboratoire de radiocarbone du Pr: C,A, DIOP) - GIF sur<br />
YVETTE (laboratoire <strong>des</strong> faibles radioactivités de Mme G, DELIBRIAS) - par<br />
le laboratoire national de Recherche Physique du Dr. J-C, VOGEL en plus <strong>des</strong><br />
datations obtenues par C, DESCAMPS grâce au laboratoire de 14C de Monaco.<br />
110<br />
.
Durant la période subactuelle et actuelle, le comblement <strong>des</strong> bas-<br />
estuaires se poursuit, en même temps que se manifestent <strong>des</strong> phénomènes de<br />
subsidence en particulier sur les côtes gu<strong>in</strong>éennes. Une tendance essentielle<br />
apparaît traduisant un décalage entre les phénomènes de comblement dans le<br />
Nord (Saloum) et le Sud (régions gu<strong>in</strong>éennes). L'aridification croissante dans<br />
les estuaires du Nord (Saloum) tend à figer la morphologie et même à <strong>in</strong>verser<br />
le fonctionnement de certa<strong>in</strong>s estuaires (les plus septentrionaux) ; alors que<br />
les conditions de sédimentation, nettement favorisées dans le Sud (Gu<strong>in</strong>ée<br />
Bissau, mais Surtout sur le littoral de la République de Gu<strong>in</strong>ée) se poursui-<br />
vent de nos jours ; cela étant dû pr<strong>in</strong>cipalement au climat plus &mide - H.<br />
.FAURE et az... 1976 - P. MICHEL, 1977,<br />
Certa<strong>in</strong>s auteurs comme P, ROGNON, 1976, Y. KALCK, 19.78,'. pensent que<br />
'l'évolution climatique à la même époque provoque l'apparition d'un climat<br />
sec qui conduit la dernière transformation importante du paysage avec l'apparition<br />
du faciès tanne à l'arrière <strong>des</strong> mangroves"."' De nos jours, sur<br />
l'ensemble <strong>des</strong> "Rivières du Sud",<br />
<strong>des</strong> modifications écologiques localisées<br />
et réversibles viennent s'ajouter au phénomène majeur qui est la tendance à<br />
un assèchement progressif <strong>des</strong> zones encore humi<strong>des</strong> (aridification croissante<br />
vers le Sud). Il s'agit entre autres :<br />
- de la réduction de certaînes surfaces d'eau consécutives à la séche-<br />
resse actuelle,<br />
- du recul de certa<strong>in</strong>es vasières dû en partie à l'assèchement du cli-<br />
mat, amplifié cependant par les pratiques de défrichement de la mangrove<br />
par les populations locales, ce qui confirme l'accroissement <strong>des</strong> tannes par-<br />
ticulièrement dans la partie externe <strong>des</strong> estuaires du Nord. Localement, on<br />
observe parfois la progression <strong>des</strong> vasières à mangroves aux dépens <strong>des</strong> tannes<br />
et même <strong>des</strong> accumulations anthropiques de type kjokkenmUd<strong>in</strong>ger' - M. SALL &<br />
E.S. DIOP, 1976-1978,<br />
- de l'<strong>in</strong>tense développement morphologique <strong>des</strong> chenaux de marées dans<br />
les estuaires <strong>des</strong> Rivières du Sud en particulier, avec Une fréquence accrue<br />
<strong>des</strong> phénomènes de recoupements de méandres et d'<strong>in</strong>terconnections entre che-<br />
naux vois<strong>in</strong>s, il en résulte <strong>des</strong> remaniements et transports locaux de maté-<br />
riel sableux ou vaseaux,<br />
- de l'ébauche jusque dans les estuaires gu<strong>in</strong>éens de formes dunaires<br />
m<strong>in</strong>eures sur les cordons sableux à couvert végétal déficient.<br />
Bibliographie <strong>in</strong>formative<br />
DIOP E.S. (1978).- L'estuaire du Saloum et ses bordures - Etude géomorpholo-<br />
gique. Thèse de Se cycle - ULP - Institut de géographie, 247 p., 54<br />
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FAURE A. (1976).- Sea level Project (projet niveau de la mer), Palaeoecology<br />
of <strong>Africa</strong>, no 9, p. 237,<br />
FAURE H., HEBRARD L' (1977).- variation <strong>des</strong> lignes de rivage au Sénégal et .<br />
Mauritanie au cours de 1'Holocène. Studia Geologica polonica, Varsovie,<br />
VO~. ILCI, p. 143-157, 3 fig.<br />
* In Y. KALCK, 1978, pt 105.<br />
111
KALCK Y. (1978).- Evolution <strong>des</strong> zones à mangroves du Sénégal au Quaternaire<br />
récent. Etu<strong>des</strong> g&ologiques et géochimiques. Thèse de 3e cycle, 117 p.<br />
U.L.P. Stra.sbourg, Sept.<br />
MARIUS C. (1984).- Contribution à l'étude <strong>des</strong> mangroves du Sénégal et de la<br />
Gambie - écologie - pédologie - géochimie - Mise en valeur et aménagement.<br />
Thèse de Doctorat ès-Sciences naturelles, 309 p, + photos h.t.<br />
U.L.P. Institut de Géologie - Strasbourg, mars.<br />
MICHEL P. (1977).- Recherches sur le Quaternaire en Afrique occidentale.<br />
Supplément au bullet<strong>in</strong> AFEQ - INQUA, 1977, n" 50, p. 143-153, Paris.<br />
PIMMEL A. (1984).- Contribution I l'étude sédîmentologique <strong>des</strong> mangroves de<br />
Casamance (Sénégal) - Etude granulométrique et exoscopique. Thèse de<br />
Doctorat de spécialité, Institut de Géologie - U.L.P., -l27 p. + <strong>des</strong><br />
planches photos et annexes, Strasbourg, ju<strong>in</strong>,<br />
PIRAZZOLI P.A. (185),- Les anciens rivages, témo<strong>in</strong>s <strong>des</strong> déformations de la<br />
lithosphère - <strong>in</strong> Bull, Soc. Géol. France, (8), t. 1, no 3, p. 343-351.<br />
SALL M. (1983).- Dynamique et morphogenèse actuelles au Sénégal occidental.<br />
Thèse de Doctorat d'Etat ès-Lettres, 2 t, * planches h.t,, 604 p.,<br />
U.L.P. Strasbourg, février,<br />
112
113<br />
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SITUATION DE LA REGION<br />
ETUDIEE<br />
LA FORtdE TYCIOUE DES COURGES VARIE D’UNE ZONE 4 L’AUTRE MEME EN SUPPOSANT OU’ILkY AIT<br />
*AS EU DE CHANGEMENT EUSTATIOUE DEPUIS SO00 ANS -(III C.A.Lizsli IGGSI<br />
FIG.20-DISTRIBUTION DES ZONES A iINTERIEUR DESDUELLES LE MODELE<br />
DE d.A.CLARK et ol...(i978) PREVOIT DES COURBES SEMBLABLES DE<br />
VARIATION DU NIVEAU DE LA MER A LA SUITE DE LA FONTE.DE CA-<br />
LOTTES GLACIERES DE L’HEMISPHERE NORD -<br />
INCWIRILN OGOLILN<br />
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FIG.2b-OSCILLATIONS CLIMATIOUES DU QUATERNAIRE RECENT<br />
P. ELOUARO lG75 - IN A.CivAYEL lGG4<br />
114
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
SUCCESSION ARIDES-HUMIDES ET FORMATION<br />
DES BEACH-ROCKS AU SENEGAL<br />
-=-I-c-=-<br />
M. B. DIOUF, J.P. BARUSSEAU et P. GIRESSE. Laboratoire de Recherches de<br />
Sédimentologie Mar<strong>in</strong>e - Université de Perpignan - 66025 PERPIGNAN-Cédex.<br />
-=-=-=-=-<br />
Les questions posées actuellement au sujet <strong>des</strong> beach-rocks sont re-<br />
latives : (1) aux différentes étapes de leur genèse en dist<strong>in</strong>guant notamment<br />
l'âge du dépôt du matériel détritique et les âges de formation et d'<strong>in</strong>dura-<br />
tion du (ou <strong>des</strong>) ciment(s), (2) à la situation de ce type de lithogénèse<br />
dans le contexte climatique du Quaternaire, (3) aux conditions prédiagénéti-<br />
ques et diagénétiques de leur formation. A cet égard, la diversité <strong>des</strong> grès<br />
de plage du Sénégal offre <strong>des</strong> opportunités pour apporter <strong>des</strong> <strong>in</strong>formations<br />
sur l'enchaînement <strong>des</strong> conditions génétiques et leur variabilité dans l'es-<br />
pace et le temps. L'étude a été conduite sur <strong>des</strong> formations recueillies de-<br />
puis le delta du Sénégal jusqu'au S<strong>in</strong>e-Saloum et <strong>in</strong>cluant le plateau conti-<br />
nental.<br />
Trois phases se succèdent en général : accumulation du matériel dé-<br />
tritique, dissolution <strong>des</strong> bioclastes, cimentations; avec <strong>des</strong> modalités di-<br />
verses - notamment pour les cimentations - et <strong>des</strong> effets d'<strong>in</strong>tensité varia-<br />
ble. Au cours de chaque étape , on a cherché à mettre en évidence les <strong>in</strong>di-<br />
cateurs paléoclimatiques.<br />
L'accumulation du matériel détritique correspond à <strong>des</strong> pério<strong>des</strong><br />
d'<strong>in</strong>tense dérive littorale contribuant à la mise en place rapide d'un sable<br />
bioclastique littoral, ce que montrent clairement la fraîcheur <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux<br />
lourds <strong>des</strong> beach-rocks du plateau cont<strong>in</strong>ental et les résultats de l'analyse<br />
exoscopique.<br />
Le processus de grésification apparaît discont<strong>in</strong>u et semble <strong>in</strong>ter-<br />
rompu par <strong>des</strong> phases au cours <strong>des</strong>quelles règnent <strong>des</strong> conditions particuliè-<br />
rement ari<strong>des</strong>. Une composante lithométéorique très générale s'observe alors<br />
dans les pores <strong>in</strong>tergranulaires, que l'on impute à l'<strong>in</strong>filtration d'un ap-<br />
port superficiel signant le caractère aride du climat.,<br />
Les ciments présentent parfois un faciès sparitique qui n'est pas<br />
lié à une évolution post-compactionnelle mais qui se présente dans <strong>des</strong> mi-<br />
lieux (delta du Fleuve, doma<strong>in</strong>es lagunaires de Retba et de la Nougouma, es-<br />
tuaire du Saloum) ayant connu <strong>des</strong> conditions abritées conduisant à un cer-<br />
ta<strong>in</strong> conf<strong>in</strong>ement et à <strong>des</strong> phénomènes de sursalure.<br />
L'ensemble du matériel bioclastique montre <strong>des</strong> <strong>in</strong>dices de dissolu-<br />
tion dont différents types sont reconnus. D'une manière générale, ces <strong>in</strong>di-<br />
ces sont plus fréquents et plus prononcés au Nord du Cap-Vert en liaison,<br />
semble-t'il, avec l'accentuation <strong>des</strong> upwell<strong>in</strong>gs.<br />
Il existe f<strong>in</strong>alement une bonne concordance entre stabilité du ni-<br />
veau mar<strong>in</strong>, <strong>in</strong>tense dérive littorale (régime d'alizés actifs), apports li-<br />
thométéoriques et suractivation <strong>des</strong> upwell<strong>in</strong>gs pour conclure à la formation<br />
privilégiée <strong>des</strong> beach-rocks dans un contexte d'aridité générale entrecoupé<br />
de phases humi<strong>des</strong> alternatives mais courtes pendant lesquelles se mettraient<br />
en place les ciments.<br />
115
ALTERNATION OF ARID AND WET CONDITION AS A CONTRIBUTION TO<br />
BEACH-ROCKS GENESIS<br />
-=-=-=-=-<br />
By now questions about beach-rocks are related to : (1) the diffe-<br />
rent stages of their formation and the dist<strong>in</strong>ction between the stage of<br />
the detrital component deposition and the stages dur<strong>in</strong>g which cements are<br />
carried down and hardened, (2) the occurrence of this k<strong>in</strong>d of lithogenesis<br />
<strong>in</strong> the Quaternary climatic background, and (3) the conditions prior to and<br />
dur<strong>in</strong>g the diagenesis. With respect to these questions Senegal beach-rocks<br />
give evidences of the sequence of genesis factors and their variability <strong>in</strong><br />
a space and time-frame. The study has been achieved on samples collected<br />
from the Senegal delta region to the S<strong>in</strong>e-Salum area <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g shelf beach-<br />
rocks.<br />
Three successive phases are generally <strong>des</strong>cribed : deposition of<br />
terrigenous material, solution of bioclasts, cementations; each with va-<br />
rious ways and variable effects. Dur<strong>in</strong>g each step palaeoclimatic <strong>in</strong>dica-<br />
tors have been emphasized.<br />
Detrital component <strong>in</strong>put is relevant to strong littoral drift pe-<br />
riods contribut<strong>in</strong>g to a fast deposition of bioclastic littoral sands. Fresh<br />
heavy m<strong>in</strong>erals on the shelf and SEM exam<strong>in</strong>ation of quartz with<strong>in</strong> beach-<br />
rocks clearly betray this cause-effect relation.<br />
Cernent formation seems <strong>in</strong>terrupted by phases dur<strong>in</strong>g which very arid<br />
conditions are prevalent. An aeolian dust component with<strong>in</strong> the porous field<br />
demonstrates this surficial <strong>in</strong>put seep<strong>in</strong>g down dur<strong>in</strong>g submersion stages <strong>in</strong><br />
an <strong>in</strong>tergranular position. Cements have sometimes a sparitic facies, not<br />
only due to a post-compactional evolution, but also to a conf<strong>in</strong>ed environ-<br />
ment like sheltered and/or supersal<strong>in</strong>e areas of Senegal delta, Retba lagoon,<br />
Nougouma lagoon and Salum estuary.<br />
In the ma<strong>in</strong>, bioclastic fragments are weathered. Solv<strong>in</strong>g actions<br />
are the more frequent and the greater to the north of Cap-Vert, seem<strong>in</strong>gly<br />
<strong>in</strong> relation to an <strong>in</strong>creas<strong>in</strong>g of the upwell<strong>in</strong>gs.<br />
F<strong>in</strong>ally, standstills of sea level dur<strong>in</strong>g its last <strong>change</strong>s compare<br />
well with a strong littoral drift (strong trade-w<strong>in</strong>d regime), a noticeable<br />
aeolian dust <strong>in</strong>put and a greater upwell<strong>in</strong>g activity which were consequent<br />
upon the beach-rock formation <strong>in</strong> a general sett<strong>in</strong>g of aridity <strong>in</strong>terrupted<br />
by wet short periods dur<strong>in</strong>g which cements were successively formed.<br />
116
PARTZ iolis<br />
aquatisé<br />
1 : Edification d’un systke<br />
littoral (plage+dune)=nivea~<br />
mar<strong>in</strong> stable+<strong>in</strong>tense dérive<br />
littorale<br />
2: Dissolution <strong>des</strong> tests carbonatCs<br />
= dim<strong>in</strong>ution de la tempkrature de<br />
l’eau d’imbibition = suractivtition<br />
den upwell<strong>in</strong>çs.<br />
lere PHASE D’ARIDITE kXENTUf3<br />
3: PrerrAère phase de cimentntion 4: Infiltration de part&les f<strong>in</strong>es<br />
IithomrStéoriques.<br />
IKTER PtiHSE HUMiLE<br />
5: Fermeture de la porosité<br />
r(triduelle<br />
INTER PhkSE HUMIDC<br />
117<br />
Lème PHASE D’ARIDITE<br />
ACCEIUTUEE
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PALEOCLIMATOLOGIE DES ZONES OCEANIQUES ENTOURANT LE<br />
CONTINENT AFRICAIN<br />
Jean-Claude DUPLESSY<br />
Centre <strong>des</strong> Faibles Radioactivités, Laboratoire mixte CNRS-<br />
CEA, Doma<strong>in</strong>e du CNRS, Boite Postale N"I,<br />
91190 - Gif-sur-Yvette, France.<br />
L'analyse isotopique, sédimentologique et micropaléontologique de carottes<br />
mar<strong>in</strong>es prélevées dans les pr<strong>in</strong>cipaux bass<strong>in</strong>s <strong>des</strong> océans Atlantique et<br />
Indien a permis de reconstituter les grands traits de leur paléo-océanogra-<br />
phie. Couplée à l'analyse <strong>des</strong> pollens contenus dans les sédiments mar<strong>in</strong>s,<br />
elle permet de comparer l'évolution climatique <strong>des</strong> cont<strong>in</strong>ents et <strong>des</strong> océans<br />
qui les bordent.<br />
Les variations de la composition isotopique<strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères benthiques,<br />
reflétant pr<strong>in</strong>cipalement les variations du <strong>volume</strong> <strong>des</strong> glaces gelées en sur-<br />
face <strong>des</strong> cont<strong>in</strong>ents constituent un cadre stratigraphique <strong>in</strong>dépendant <strong>des</strong><br />
effets régionaux qui permet d'établir <strong>des</strong> corrélations précises entre <strong>des</strong><br />
carottes prélevées dans <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s très éloignés (Shackletonand Opdyke,<br />
1973 ; Duplessy, 1978).<br />
La comparaison du signal isotopique et <strong>des</strong> estimations de la température de<br />
l'eau de surface déduites de l'analyse micropaléontologique a montré que<br />
les variations climatiques avaient été approximativement synchrones dans les<br />
deux hémisphères. L'étude <strong>des</strong> sondages du D.S.D.P. a montré que ce synchro-<br />
nisme avait été un phénomène général pendant au mo<strong>in</strong>s tout le Quaternaire<br />
Moyen (Nelson et al., 1985). Toutefois on observe de larges effets régio-<br />
naux et les <strong>change</strong>ments climatiques qui accompagnent l'extension ou le re-<br />
trait <strong>des</strong> calottes glaciaires <strong>des</strong> hautes latitu<strong>des</strong> de l'hémisphère nord ont<br />
été très différents d'une région à une autre.<br />
Les pr<strong>in</strong>cipales manifestations <strong>des</strong> variations climatiques dans la bande de<br />
latitude du cont<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong> ont été <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments de l'<strong>in</strong>tensité de la<br />
mousson, <strong>des</strong> flux d'eau associés aux remontées d'eau profonde (upwell<strong>in</strong>g)<br />
et aux courants existant en bordure <strong>des</strong> cont<strong>in</strong>ents. Ils ont entraîné <strong>des</strong><br />
variations de la température de l'eau de mer de plusieurs degrés près <strong>des</strong><br />
côtes et qui allaient en s'atténuant vers le large. Les grands tourbillons<br />
océaniques <strong>des</strong> zones subtropicales sont a<strong>in</strong>si restés extrêmement stables<br />
pendant le dernier cycle climatique.<br />
CONTRASTES GLACIAIRES/INTERGLACIAIRES<br />
Les variations climatiques dans l'océan Indien ont été très différentes de<br />
celles observées dans l'océan Atlantique parce que cet océan est fermé au<br />
nord et n'est pas en contact direct avec les zones froi<strong>des</strong> <strong>des</strong> hautes lati-<br />
tu<strong>des</strong> de l'hémisphère nord. Au nord du front de lO"S, sa circulation est-<br />
dom<strong>in</strong>ée par le renversement saisonnier <strong>des</strong> vents de mousson. Le bass<strong>in</strong> ori-<br />
ental de l'Atlantique au contraire, en relation directe avec les zones de<br />
haute latitude <strong>des</strong> deux hémisphères, a son environnement dom<strong>in</strong>é par l'<strong>in</strong>ten-<br />
sité <strong>des</strong> vents alizés et la force <strong>des</strong> courants qui amènent vers les basses<br />
latitu<strong>des</strong> les eaux froi<strong>des</strong> en provenance <strong>des</strong> hautes latitu<strong>des</strong>.<br />
119
1 .- L'océan Indien<br />
La dim<strong>in</strong>ution de l'<strong>in</strong>tensité de la mousson d'été (mousson de S.W.) en<br />
période glaciaire est facilement reconnue par la variation du contexte<br />
hydrologique et la quasi-disparition <strong>des</strong> upwell<strong>in</strong>gs le long <strong>des</strong> côtes de<br />
l'Arabie et <strong>des</strong> Somalies (Duplessy, 1982 ; Prell, 1984). Cependant la tempé-<br />
rature <strong>des</strong> eaux de surface avait peu varié, sauf dans les zones affectées<br />
par la disparition <strong>des</strong> upwell<strong>in</strong>gs et qui se sont réchauffées (Prell et al.,<br />
1980).<br />
Les variations d'<strong>in</strong>tensité de la mousson d'hiver (mousson de N.E.) sont<br />
plus difficiles à estimer parce que cette mousson est aujourd'hui un phéno-<br />
mène d'importance modérée. On observe davantage d'<strong>in</strong>dices de la manifesta-<br />
tion de cette mousson lors du dernier maximum glaciaire (hydrologie de la<br />
Baie du Bengale, transports de pollens en provenance <strong>des</strong> steppes asiatiques),<br />
mais nous ne sommes pas encore capables de quantifer la vitesse <strong>des</strong> vents de<br />
N.E. pendant cette période (Van Campo et al., 1982 ; Fontugne and Duplessy,<br />
1986).<br />
Plus au sud, les variations de la température <strong>des</strong> eaux sont restées modérées<br />
et ce n'est que vers 30's qu'apparaît un refroidissement sensible, proba-<br />
blement lié à <strong>des</strong> dim<strong>in</strong>utions saisonnières du courant <strong>des</strong> aiguilles qui<br />
transportait <strong>des</strong> eaux mo<strong>in</strong>s chau<strong>des</strong> que de nos jours et sur une plus faible<br />
épaisseur.<br />
2 .- L'océan Austral<br />
Cet océan a été marqué par une remontée vers le nord du front polaire avec<br />
avancée de près de mille kilomètres <strong>des</strong> glaces de mer, mais la convergence<br />
subtropicale est restée sensiblement à la même place. En conséquance, le<br />
gradient de température associé aux zones frontales s'est trouvé augmenté,<br />
mais les eaux subpolaires n'ont jamais atte<strong>in</strong>t les côtes africa<strong>in</strong>es (Prell<br />
et al., 1980).<br />
3 .- L'océan Atlantique<br />
Les côtes africa<strong>in</strong>es constituent la bordure est d'un océan, zone où la cir-<br />
culation océanique est renforcée et marquée par un fort transport d'eaux<br />
froi<strong>des</strong> en provenance <strong>des</strong> hautes latitu<strong>des</strong>.<br />
La zone balayée par le front <strong>in</strong>tertropical est restée très constante, a<strong>in</strong>si<br />
que cela est démontré par la constance de la situation latitud<strong>in</strong>ale <strong>des</strong><br />
grands tourbillons subtropicaux et la stabilité de la position <strong>des</strong> upwel-<br />
l<strong>in</strong>gs liés à l'alizé méridional (CLIMAP, 1981 ; Sarnthe<strong>in</strong>, 1981). L'étude<br />
<strong>des</strong> poussières transportées par 1'Harmattan oriental dans les sédiments<br />
atlantiques a montré que la vitesse <strong>des</strong> vents zonaux avait dim<strong>in</strong>ué d'environ<br />
30%. En revanche, le renforcement <strong>des</strong> vents méridiens lors du dernier maxi-<br />
mum glaciaire a entraîné une augmentation <strong>des</strong> upwell<strong>in</strong>gs (très marqué au<br />
large de la Mauritanie) et une <strong>in</strong>tensification <strong>des</strong> courants de bordure con-<br />
t<strong>in</strong>entale (courant <strong>des</strong> Canaries et courant de Benguella). Il en est résulté<br />
une notable dim<strong>in</strong>ution <strong>des</strong> températures le long de la côte ouest-africa<strong>in</strong>e.<br />
DEPHASAGES ASSOCIES AUX TRANSITIONS CLIMATIQUES<br />
L'étude détaillée du dernier cycle climatique montre que le climat évolue<br />
rapidement pendant les phases de transition, qui paraissent abruptes en<br />
comparaison <strong>des</strong> tendances observées le reste du temps. Cependant les<br />
diverses composantes du système climatique répondent de manière différente<br />
120
au forc<strong>in</strong>g constitué par l'<strong>in</strong>solation, de sorte que d'importants dépha-<br />
sages entre l'évolution du <strong>volume</strong> <strong>des</strong> glaces cont<strong>in</strong>entales (prise comme<br />
référence) et les températures ou les précipitations peuvent apparaître<br />
dans diverses régions du globe.<br />
Dans l'océan Austral, l'évolution <strong>des</strong> températures de l'eau de surface<br />
précède de plusieurs millénaires les variations du <strong>volume</strong> <strong>des</strong> glaces con-<br />
t<strong>in</strong>entales. Le réchauffement <strong>des</strong> eaux est sensible dès le début de la dégla-<br />
ciation et le maximum <strong>des</strong> températures est atte<strong>in</strong>t au début de l'<strong>in</strong>tergla-<br />
ciaire. Un refroidissement sensible est observé en cours de l'<strong>in</strong>terglaciaire,<br />
alors que le <strong>volume</strong> <strong>des</strong> glaces gelées sur les cont<strong>in</strong>ents de l'hémisphèrenord<br />
reste constant (CLIMAP, 1984).<br />
Dans l'océan Indien, l'étude <strong>des</strong> pollens permet de montrer que le déplace-<br />
ment vers le nord du front de mousson d'été (et donc <strong>des</strong> pluies sur les<br />
cont<strong>in</strong>ents) a été progressif au cours de la dernière déglaciation (Van<br />
Campo, 1983). Le maximum d'<strong>in</strong>tensité de la mousson d'été coïncide avec la<br />
f<strong>in</strong> de la déglaciation (Van Campo et al., 1982). Ce maximum coïncide sensi-<br />
blement avec un pluvial sur l'Afrique occidentale, qui a été marqué par une<br />
forte augmentation du débit du Niger bien reconnue par les analyses isoto-<br />
piques et sédimentologiques (Pastouret et al., 1978).<br />
REFERENCES<br />
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CLIMAP, Quat. Res., 21, 123-224, 1984.<br />
Duplessy J-C., In "Climatic <strong>change</strong>s", J. Gribb<strong>in</strong> Editor (Cambridge Univ.<br />
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Fontugne M. et Duplessy J-C., Palaeogeogr. Palaeoclimat. Palaeoecol.<br />
(sous presse).<br />
Nelson C.S., Hendy C.H., Jarrett G.R. and Cuthberton A.M., Nature 318,<br />
361-363, 1985.<br />
Pastouret L., Chamley H., Delibrias G., Duplessy J-C. and Thiede J.,<br />
Oceanol. Acta 1, 217-232, 1978.<br />
Prell W.L., In "Climate Processes and Climate Sensitivity", Geophys. Monogr.<br />
29, 48-57, 1984.<br />
Prell W.L., Hutson W.H., Williams D.F., Bé A.W.H., Geitzenauer K. and<br />
Molf<strong>in</strong>os B., Quat. Res., 14, 309-336, 1980.<br />
Sarnthe<strong>in</strong> M., Tetzlaff G., ~Koopmann B., Wolter K., Pflaumann U., Nature 293,<br />
193-196, 1981.<br />
Shackleton N.J. and Opdyke N.D., Quat. Res., 3, 39-55, 1973.<br />
Van Campo E., Thèse Docteur Es-Sciences, Montpellier, 1983.<br />
Van Campo E., Duplessy J-C., Rossignol-Strick M., Nature 296, 56-59, 1982.<br />
121
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PROBLEMES D’EVALUATION DE L’ARIDITE DANS LES PALEOENVIRONNEMENTS:<br />
EXEMPLE DU KANEMIEN (21000 - 13000 ANS BP) AU TCHAD ET AU NIGER.<br />
Par Ala<strong>in</strong> DURAND(1 et 3)et Jacques LANG(* et 3)<br />
(1) Faculté <strong>des</strong> Sciences, BP 10662, Niamey, NIGER.<br />
(2) Institut <strong>des</strong> Sciences de la Terre et UA 157,<br />
(3)<br />
6 boulevard Gabriel<br />
Programme PICG 210,<br />
21100 Dijon, FRANCE.<br />
Sédiments Cont<strong>in</strong>entaux d'Afrique.<br />
Dans le Quaternaire supérieur du bass<strong>in</strong> du Tchad et du bass<strong>in</strong> oriental<br />
du Moyen-Niger ont &té reconnus plusieurs épiso<strong>des</strong> ari<strong>des</strong> importants ayant<br />
provoqués d'abondants dgpôts et remaniements de sables eoliens. L'étude de<br />
ces pério<strong>des</strong> ari<strong>des</strong> se heurte genéralement ?I de nombreux problemes méthodo-<br />
logiques. Plus precisément est posée ici la question d'une surévaluation<br />
possible de l'aridite du Kanémien en raison <strong>des</strong> difficultés d'analyse.<br />
1. Problèmes méthodologjqyes. Il s'agit tout d'abord de problemes<br />
chronologiques qui n'ont pu être resolus de façon satisfaisante ni par la<br />
lithostratigraphie <strong>in</strong>applicable a <strong>des</strong> skries sableuses homogênes, ni par la<br />
paléontologie sansobjet pour <strong>des</strong> dépôts le plus souvent azoïques, ni par la<br />
prehistqire qui n'a qu'une valeur <strong>in</strong>dicative, ni par la géomorphologie qui<br />
n'a qu'un <strong>in</strong>térêt régional, voire local. Seule la radiochronologie, qui per-<br />
met de fixer <strong>des</strong> rephres dans ces coupes isolees et eloignées,a pu apporter<br />
une solution..Mais il ne s'agit que d'une solution partielle, car un 4piso-<br />
de aride ne peut gén4ralement être daté lui-même mais par référence aux<br />
d6pôts <strong>des</strong> episo<strong>des</strong> plus humi<strong>des</strong> qui l'encadrent : la chronologie d'une pé-<br />
riode aride c'est le plus souvent une lacune dans la chronoloqie <strong>des</strong> perio-<br />
<strong>des</strong>, humi<strong>des</strong>. De plus, les limites entre pério<strong>des</strong> humi<strong>des</strong> et pério<strong>des</strong> ari<strong>des</strong><br />
sont difficiles ?I fixer. A<strong>in</strong>si, dans le cas fréquent <strong>des</strong> d8pôts li&s a une<br />
nappe phreatique, <strong>in</strong>terviennent deux sources d'erreurs. D'une part il y a<br />
un "effet d'<strong>in</strong>ertie'; le niveau de la nappe varie plus lentement que le cli-<br />
mat, ce qui amortit les effets <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments climatiques (CHOURET et al.,<br />
1977). D'autre part il y a un "effet de seuil"; l'apparition ou la dispari-<br />
tion de la nappe en surface ne traduit pas un niveau zéro, mais un m<strong>in</strong>imum<br />
pluviométrique, très variable selon les conditions locales (ROGNON, 1980).<br />
Il peut en r&ulter un décalage avec la chronologie véritable <strong>des</strong> gvènements,<br />
climatiques, mais surtout une tendance à exagbrer l'importance <strong>des</strong> maxima<br />
ari<strong>des</strong> en ne retrouvant pas de depots correspondant aux pério<strong>des</strong> <strong>in</strong>terme-<br />
diaires. Les problemes sédimentologiques sont liés le plus souvent a la frag-<br />
mentation <strong>des</strong> données dans le temps et a leur 4parpillement dans l'espace.<br />
Derab-<br />
sente de depôts autres qu'éoliens ne peut <strong>in</strong>diquer qu'un niveau m<strong>in</strong>imum de<br />
pl,uviosit$, en <strong>des</strong>sous duquel les variations peuvent être importantes. Par<br />
ailleurs, dans une région comme le Manga ou le Kanem où le substratum est<br />
constitué à plus de 95% par les dépôts éoliens d'un erq ancien et où les sols<br />
sont peu developpés, la présence dé sables eolfsés dan; les dépôts est tr&s<br />
peu significative. Le tri éolien est un acquis aisément conservable et la<br />
plupart <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s portent depuis longtemps les traces de plusieurs éolisa-<br />
tions. Enf<strong>in</strong>, les <strong>in</strong>dications paléoecologiques <strong>des</strong> dépôts ari<strong>des</strong> sont <strong>des</strong><br />
plus réduites, a la fois en raison de l'absence de nappes d'eau permanentes<br />
n&essaires au développement <strong>des</strong> organismes et bgalement en raison de la mau-<br />
vaise conservation du matériel palynologique. De plus, la reconnaissance et<br />
l'<strong>in</strong>terprétation paléoécologique d'une aridit9 extrême sont <strong>des</strong> plus delica-<br />
tes a établir (COUR et DUZER, 1976). Un autre <strong>in</strong>dice de l'aridité pourrait<br />
etre fourni par la prkence d'évaporites , mais malheureusement ces dépôts<br />
123
disparaissent lors du retour <strong>des</strong> conditions humi<strong>des</strong>. Par contre les dépôts<br />
carbonatés apportent généralement <strong>des</strong> <strong>in</strong>dications prt?cieuses sur les niveaux<br />
successifs de là nappe phréatique.<br />
2. Eualuatioq de l'aridit6 du Kanémien. SERVANT et SERVANT-VILDARY<br />
(1970) ont ét4 les premiers a fixer les limites d'une p&iode aride entre<br />
20000 et 12000 ans.BP environ, a l'aide de nombreuses datations sur les d&<br />
pôts palustro-lacustres encadrant <strong>des</strong> sables éoliens, observbs en coupe au<br />
Nord du lac Tchad dans l'erg du Kanem. Des lors, compte tenu de l'impossibilité<br />
frequente dans les autres regions du Sahel de dater les sables 4oliens<br />
antérieurs ZI l'Holoc&ne, c'est a cette période kanémienne qu'ils furent rattaches<br />
en quasi-totalit6. A<strong>in</strong>si , c'est sur la présence de tels sables au<br />
Nig&ia que fut basée l'hypothèse d'une avancée du <strong>des</strong>ert vers I2"N pendant<br />
le Kan&mien, ce qui impliquait un dgplacement <strong>des</strong> isohystes.de 500 a 800 km<br />
vers le Sud.<br />
Nous savons aujourd'hui qu'il existe deux autres pério<strong>des</strong> ari<strong>des</strong> importantes<br />
au Pl&istocene supérieur. Dans le bass<strong>in</strong> du Tchad, la premi&re est<br />
antérieure a 50000 ans BP au mo<strong>in</strong>s, et la seconde est comprise entre 35000<br />
et 29000 ans BP environ (SERVANT, 1973; DURAND et MATHIEU, 1979-1980). Ces<br />
trois pério<strong>des</strong><br />
ont été depuis<br />
ari<strong>des</strong> antéholoci?nes décrites d'abord autour du lac Tchad;-différenciées<br />
dans de nombreuses régions (r&f. <strong>in</strong> MALEY, 1981).<br />
A<strong>in</strong>si au Sénégal, en Mauritanie , au Niger, au Nigéria et au Tchad, l'essentiel<br />
<strong>des</strong> drZpôt.s éoliens les plus méridionaux est antérieur au Kanémm.<br />
<strong>in</strong> DURAND et LANG, & paraitre). De même, aux latitu<strong>des</strong> plus Blevées, l'importance<br />
pr4pondérante <strong>des</strong> ergs antérieurs au Kanémien a et.4 montrée en plusieurs<br />
PARIS,<br />
endroits<br />
1986),<br />
: bass<strong>in</strong> moyen de 1'Azawagh entre 16" et<br />
piémonts orientaux de l'Air entre 18"30 et<br />
18"N (DURAND et<br />
19’N (réf. <strong>in</strong> DURAND<br />
et LANG, a paraître), par exemple.<br />
Par ailleurs, nous savons ma<strong>in</strong>tenant que le Kangmien n'est pas uniquement<br />
représenté par <strong>des</strong> dépôts Goliens. Des dépôts fluvio-torrentiels et<br />
malustres et lacustres.,, parfois abondants ont 4té reconnus<br />
en de nombreuses régions : Tibesti, Air, deltas du Chari, vallée de<br />
la Komadugu, Jebel Marra, Nord-Cameroun,<br />
Niger (réf. <strong>in</strong> MALEY, 1981, et DURAND et<br />
vallée de Maradi<br />
LANG, a paraître).<br />
et vallée du Moyen-<br />
D'autre part, un carottage a étC réalisé en mer devant le delta du<br />
Niger (PASTOURET et al.,<br />
a 80% de la Bénoué dont<br />
1978). A son embouchure les<br />
le bass<strong>in</strong> versant situ entre<br />
eaux du Niger proviennent<br />
7" et 11”N correspond<br />
pour 90% a celui du Chars'. Nous pouvons donc supposer que cette carotte a enregistré<br />
en cont<strong>in</strong>u les variations climatiques globales sur la bordure mérr<br />
dionale du Sahel central. L'ensemble de ces nouvelles données a permis de préciser<br />
la chronologie du Kan&mien (DURAND et LANG, a parattre).<br />
A<strong>in</strong>si on note un <strong>change</strong>ment climatique affectant notamment la repartitien<br />
de la pluviosité<br />
et 19000 ans BP s'est<br />
<strong>des</strong> 21500 ans BP environ. Nous supposons<br />
produite une "crise climatique" (dans le<br />
qu'entre 20000<br />
sens de "manifestation<br />
aigue et décisive dans l'évolution <strong>des</strong> choses" et non dans celui<br />
retenu par certa<strong>in</strong>s auteurs pour <strong>des</strong>igner un "déreglement brusque mais passa-<br />
9et3. de certa<strong>in</strong>s mrZ!canismes du climat"). Dans le cas présent le passage de<br />
l'humide h l'aride a provoqué la disparition de la végétation, une dim<strong>in</strong>ution<br />
importante <strong>des</strong> sols, puis la dr?sorganisation <strong>des</strong> écoulements surperficiels<br />
qui ont amplifié les effets de la seule sécheresse et amen4 une rupture d'équilibre<br />
dans la sédimentation. Ces phénomenes se sont stabilis4s trés rapidement,<br />
<strong>des</strong> avant 17000 ans BP,et il faut nuancer l'aridité du Kangmien a partir<br />
de cette époque. A<strong>in</strong>si la nappe phréatique a la pt5riphérie du lac Tchad<br />
avait alors retrouvt! un haut niveau (P. MATHIEU, communication orale). De<br />
meme, les nombreuses datations r&alisGes r&emment sur les eaux fossiles au<br />
Niger montrent une lacune vers 21000 a 18000 ans BP environ seulement<br />
(A.JOSEPH, communication orale).<br />
124
Une deuxième crise climatique s'est produïte vers 14500 ans 'BP avec<br />
une augmentation de la pluviosité qui s'est traduite par une importante reprise<br />
de l'érosion. Puis la situation s'est stabilisée : la nappe phréatique<br />
était tres haute à la périphérie du paléolac Tchad <strong>des</strong> 13000 ans BP environ;<br />
le lac lui-même était transgressif et occupait une superficie comparable a<br />
celle <strong>des</strong> maxima récents dès 12000ans BP environ (réf.<strong>in</strong> DURAND et LANG, à<br />
paraître). La reCOnqUête du désert a été une entreprise beaucoup ~US ]On ue,<br />
L'apparition <strong>des</strong> lacs et <strong>des</strong> mares , en relation avec une montée cf e la nap B e<br />
phréatique et une dim<strong>in</strong>ution de l'évaporation (SERVANT, 1973), s'est &he-<br />
lonnée jusqu'apres 9000 ans BP pour les régions les plus septentrionales<br />
(HILLAIRE - MARCEL et al., 1983).<br />
3. Conclusions. Le Kanémien n'apparaît donc plus comme une longue pé-<br />
riode hyperaride de pr&s de 10000 ans mais comme la succession de plusieurs<br />
pério<strong>des</strong> dont certa<strong>in</strong>es seraient même plus humi<strong>des</strong> que l'actuelle. Le maxi-<br />
mum de l'aridité s‘est produit, selon nous, vers 19500 BP et a duré au plus<br />
un millénaire, voire quelques siecles. Il est possible d'estimer l'ampleur<br />
de cette aridit.4. En effet, la cuvette sud du lac Tchad semble ne s'être jamais<br />
totalement asséchée (DURAND et MATHIEU, 1979-1980). Or, GAC (1980) a<br />
calcul6 que la rép&ition prolongée <strong>des</strong> conditions climatiques de 1973-1974<br />
permettrait néanmo<strong>in</strong>s l'existence d'un lac dans la cuvette sud, dont le<br />
bilan hydrologique<br />
maximum de la. crue.<br />
serait équilibre pour une surface de 7800 km2 environ<br />
ADAMS et TETZLAFF (1984), considérant <strong>des</strong> conditions<br />
au<br />
encore<br />
plus défavorables<br />
55 a 60%,et pluviosité<br />
(apports fluviatiles dim<strong>in</strong>ués<br />
sur le lac de 75 mm/an au lieu<br />
de 80 a 85% au lieu<br />
de 100) concluent<br />
de<br />
néanmo<strong>in</strong>s<br />
a l'existence d'un paléolac de 7130 km2 au maximum de la crue pendant<br />
la période d'aridité maximale du Kanémien. Ces conditions climatiques correspondraient<br />
à un déplacement de 150 a 250 km vers le Sud <strong>des</strong> isohy&tes actuelles,<br />
soit l'équivalent de la situation que connaît le Sahel depuis plus de<br />
dix ans.<br />
Une autre <strong>in</strong>dication sur l'aridité maximale nous est fournie par l'observation<br />
de barrages dunaires dans la vallée de Kelta. Ces barrages y <strong>in</strong>diqueraient<br />
une pluviosit& maximale de 50 mm/an et donc un déplacement <strong>des</strong><br />
isohyètes actuelles de 350 a 400 km vers le Sud. Tous ces chiffres, qui ne<br />
prennent en compte qu'une partie <strong>des</strong> paramètres climatiques n'ont évidemment<br />
qu'une valeur <strong>in</strong>dicative.<br />
La brièveté de la première crise climatique et l'ampleur de l'aridité<br />
maximale du Kanémien, nous amènent a nous <strong>in</strong>terroger sur la situation actuelle.<br />
Les variations observées et enregistrées dans ce siècle, qui avaient étéjugées<br />
peu importantes au regard de celles imag<strong>in</strong>ées pendant le Quaternaire<br />
supérieur, he risquent-elles pas d'aboutir très rapidement a une rupture d'équilibre<br />
dans la sédimentation, l'hydrologie et l'environnement biologique,<br />
comparable à celle de la première crise climatique du Kanémien ?<br />
BIBLIOGRAPHIE SOMMAIRE<br />
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BAS-PAYS --- __<br />
cours d'eau permanents; 5 : cours<br />
d'eau temporaires; 6 ': couloirs d'&osion éolienne et vallée structurale de<br />
la Dillia; 7 : "cordon dunaire périlacustre de 320 m"; 8 : frontières;<br />
9 : isohyètes <strong>in</strong>terannuelles.<br />
126
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PEUPLEMENTS ET CLIMTS HOLOCENES DE L'AZAHAGH<br />
(NIGER NORD-OCCIDENTAL) : PREMIERS R~~JLTATS<br />
Par Ala<strong>in</strong> DURAND* et François PARIS**<br />
* Faculté <strong>des</strong> Sciences, BP 10662, Niamey, NIGER et PICG<br />
** ORSTOM, BP 11416, Niamey, NIGER.<br />
N” 210.<br />
L'Azawagh et ses affluents qui ne coulent aujourd'hui qu'épisodique-<br />
ment et seulement sur de courts tronçons, dra<strong>in</strong>aient autrefois un bass<strong>in</strong><br />
versant de plus de 420.000 km2, depuis les massifs de l'Air, du Hoggar et de<br />
1'Adrar <strong>des</strong> Iforas, jusqu'a la vallée du Niger. Reprenant les travaux explo-<br />
ratoires longtemps <strong>in</strong>terrompus (LE RUMEUR, 1933; JOLEAUD, 1934; LAMBERT, 1935;<br />
LHOTE, 1936, 1950; DRESCH et ROUGERIE, 1960), trois missions de reconnaissan-<br />
ce dans le bass<strong>in</strong> moyen de 1'Azawagh (4" a 6" E et 16" a 18" N environ) ont<br />
permis d'en préciser les pr<strong>in</strong>cipaux traits morphologiques et d'y déf<strong>in</strong>ir la<br />
nature et la chronologie <strong>des</strong> épiso<strong>des</strong> climatiques holoc&es et <strong>des</strong> peuple-<br />
ments qui leur sont li4s.<br />
1. Géomorphologie. Dans cette région le substratum crGt.acé-paléocène,<br />
généralement calcaire ou argileux, a été profond8ment d&oupé par l'érosion<br />
ancienne, puis recouvert par d'importants dépôts de sable éolien au Pléisto-<br />
cène supérieur. A<strong>in</strong>si seule la vallée de 1'Azawagh qui collectait les apports<br />
<strong>des</strong> "chateaux d'eau" de l'Air et du Hoggar méridional, est bien marquée dans<br />
le paysage: le lit majeur de ce puissant fleuve atteignait souvent plus de<br />
5 km de large. Par contre les vallées de ses affluents régionaux apparaissent<br />
mo<strong>in</strong>s nettement. En effet, ne b&éficiant pas d'une alimentation allochtone,<br />
leurs cours ont été creusés mo<strong>in</strong>s profondément et ils n'ont pas 4t'!! assez<br />
puissants pour déblayer les sables éoliens accumulés pendant les dernieres<br />
pério<strong>des</strong> ari<strong>des</strong>. Le paysage montre donc un grand nombre de "vall&es suspen-<br />
dues", bras-morts, cuvettes isolées, déversoirs occasionnels de 1'Azawagh:<br />
autant de zones favorables ZI la formation de mares, voire de lacs.<br />
De tels paléomilieux sont attestés par la présence fréquente d'une<br />
faune abondante (mollusques, poissons et grands vertébrés) et de nombreux<br />
sites d'occupation huma<strong>in</strong>e. Malheureusement les dépôts eux-mêmes manquent le<br />
plus souvent en raison de l'importance <strong>des</strong> phénomènes eoliens récents (recou-<br />
vrement ou surtout érosion).<br />
2. Stratigraphie et paléoenvironnemnt~. Une chronologie sommaire du-<br />
Quaternaire supérieur a néanmo<strong>in</strong>s pu être établie, en concordance avec les<br />
données provenant <strong>des</strong> régions proches du bass<strong>in</strong> du lac Tchad et du Mali<br />
(SERVANT, 1973; MALEY, 1981; HILLAIRE-MARCEL et al., 1983; DURAND et LANG,<br />
a paraître).<br />
Le Quaternaire supérieur de cette région est marqué par l'abondance<br />
<strong>des</strong> sables éoliens. Comme ailleurs au Tchad et au Niger, la majeure partie de<br />
ces sables appartient a un erg ancien qui est considér4 comme antérieur b<br />
50000 ans BP au mo<strong>in</strong>s. Ils forment ici de gran<strong>des</strong> dunes rouges Orient&?es E-W<br />
sur plusieurs diza<strong>in</strong>es de km de long. Dans les zones basses, ces sables ont<br />
été grésifiés, puis ils ont connu une période aride avec une phase éolienne<br />
<strong>in</strong>tense dont témoignent de nombreuses cannelures d'érosion NNE-SSW. Cette pé-<br />
riode correspondrait au Kanémien du Tchad (21000 - 13000 ans BP).<br />
Le retour <strong>des</strong> conditions humi<strong>des</strong> au Pléistoc&'ie term<strong>in</strong>al n'a pas (5té<br />
observb dans la région. Pourtant <strong>des</strong> concrétions calcaires attestent de circulation<br />
d'eau <strong>des</strong> 11000 ans BP environ, un peu plus au Sud, dans la région de<br />
Tahoua (15" N environ). Par contre le grand épisode humide d&rit a l'tlolocene<br />
<strong>in</strong>férieur dans l'ensemble du Sahel et du Sahara, a ét4 retrouvé ici. Il com-<br />
prend <strong>des</strong> sables argileux et <strong>des</strong> lumachelles datées entre 9300 et 7800 ans BP<br />
environ. Ils occupent parfois la position d'une moyenne terrasse, rep??e<br />
127
morphologique remarquable au Tchad et au Niger (MALEY, 1981). Après une lacune<br />
d'observation qui, par comparaison avec les données du Mali, pourrait correspondre<br />
ZI un épisode plus aride, viennent les dépôts essentiellement palustres,<br />
datés entre 6400 et 5900 ans BP environ. C'est a cet épisode que nous<br />
rattachons, au mo<strong>in</strong>s en partie, la formation de ferrug<strong>in</strong>isations tubulaires<br />
(MALEY, 1981). Cette lacune et ces dépôts palustres accompagnés d'une remobilisation<br />
du fer correspondent a un <strong>change</strong>ment climatique majeur au Sahel et<br />
au Sahara, lig à l'apparition d'un r&gime pluviométrique contraste (SERVANT,<br />
1973). Puis <strong>in</strong>tervient un petit épisode lacustre avec <strong>des</strong> dépôts de diatomites,<br />
datés de 5400 a 4000ans BP environ. Les d&pôts postérieurs sont mal connus,<br />
probablement en raison <strong>des</strong> phénomènes éoliens importants aujourd'hui<br />
dans cette &gion (TALBOT, 1980).<br />
3. Pdhistoire. On ne connaît pas, pour le moment, de site palBolithique<br />
dans cette région. Les plus anciens gisements, que nous attribuons 3<br />
l'humide de 1'Holocène <strong>in</strong>férieur, sont caractérisés par la présence d'une<br />
faune sauvage importante , une céramique peu variée dans les décors, assez r<br />
4paisse,<br />
d'0unan.<br />
et une <strong>in</strong>dustrie lithique riche en armatures avec quelques po<strong>in</strong>tes<br />
La période allant de 6400 % 4000 ans BP environ, est beaucoup plus riche<br />
en gisements. On y constate une évolution archéologique cont<strong>in</strong>ue. Certa<strong>in</strong>s<br />
sites sont très proches de ceux de la ptkiode précédente, d'autres évoluent<br />
vers un neolithique term<strong>in</strong>al très riche en poteries aux décors vari4s,<br />
relativement pauvre en armatures et par contre riche en grattoirs. Les ossements<br />
de petits rum<strong>in</strong>ants et de boeufs, très fragmentés, sont abondants et<br />
remplacent peu.3 peu les vestiges de faune sauvage. Le nombre <strong>des</strong> gisements<br />
et leur nature laissent supposer une implantation de type nomade.<br />
Un dernier épisode correspond 3 l'arrivée de la m&tallurgie. A<strong>in</strong>si, un<br />
site ayant fourni <strong>des</strong> nodules de cuivre natif et une armature de cuivre a pu<br />
être daté de 2600 ans BP environ. Par son <strong>in</strong>dustrie lithique, trk riche en<br />
grattoirs, ce.site est tout a fait comparable aux gisements du n8olithique<br />
term<strong>in</strong>al dont il se dist<strong>in</strong>gue cependant par la c&amique. C'est ZI ce dernier<br />
Bpisode que se rattachent également les nombreux monuments funéraires de<br />
cette rt$gion.<br />
4. Conclusions et probl&nes posés. Compte tenu de la rareté <strong>des</strong> dépôts<br />
autres qu'éoliens, les <strong>in</strong>formations géologiques de cette rggion ne pourront<br />
venir qu'en complement de celles fournies par les sbries beaucoup plus compl&<br />
tes du bass<strong>in</strong> du Tchad et du Mali, et avec lesquelles elles concordent parfaitement.<br />
Par contre l'abondance <strong>des</strong> gisements préhistoriques devrait nous permettre<br />
d'aborder <strong>des</strong> problèmes particulièrement <strong>in</strong>téressants pour la préhistoire<br />
de l'Afrique. A<strong>in</strong>si, la présence conjo<strong>in</strong>te de po<strong>in</strong>tes d'0unan traditionnellement<br />
attribuees a l'épipaléolithique,et de céramique, pose le problème<br />
de l'existence h l'ttolocène <strong>in</strong>férieur (10000 ;4. 8000 ans BP environ) d'une civilisation<br />
en voie de n&olithisation (ROSET, 1983; ORSTOM, 1984).<br />
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Sahara et du Soudan. L'Anthro 010 ie, XLVI, p. 746-748.<br />
LHOTE H. (1950).- Contribution ---J?- 1 etude du Néolithiaue au Sahara.<br />
Congr. pre'histi France, XIIIe session, p. 436-445. '<br />
MALEY J. (1981).- Etu<strong>des</strong> palynologiques dans le bass<strong>in</strong> du lac Tchad et palboclimatologie<br />
de l'Afrique nord-tropicale de 30.000 ans a l'époque actuelle.<br />
Trav. dot. ORSTOM, no 129, 586 p.<br />
fectif (1984).- La Néolithisation au Sahara. Cah. ORSTOM, sér.<br />
Géol. vol. XIV, no 2, p.189-212.<br />
ROSET J-P (1983).- Nouvelles données sur le problème de la néolithisation du<br />
Sahara méridional : Air et Tén4ré, au Niger. Cah. ORSTOM, sér. Géol. XIII,<br />
no 2, p. 119-142.<br />
SERVANT M. (1973).- Séquences cont<strong>in</strong>entales et variations climatiques : evo-‘<br />
lution du bass<strong>in</strong> du Tchad au Cénozofque supérieur. Thèse, Paris VI, 348 p.<br />
TALBOT M.R (1980).- Environnemental responses to climatic <strong>change</strong> <strong>in</strong> the West<br />
<strong>Africa</strong>n Sahel over the past 20,000 years. In : "The Sahara and the Nile",<br />
M.A.J. Williams et Faure Ed., Balkema, Rotterdam, p. 37-62.<br />
l wtt<br />
. TUMULUS<br />
+ Llf" DfoEnAFllIPuf<br />
m o""f<br />
T;;;.il FR0Ntlf11f D'ftlt
LOCALISATION NATURE AGE<br />
ET REFERENCES<br />
TARADA N.,<br />
IN ARUINAT,<br />
IN ARIDAL,<br />
IN ARUINAT,<br />
no 32<br />
no 5b<br />
no 1<br />
no 5a<br />
Charbons<br />
Charbons<br />
Limicolaria<br />
Os brulés<br />
*p.<br />
1595<br />
2600<br />
3420<br />
3700<br />
+ 80<br />
+ 80<br />
+ 130<br />
+ 150 12;<br />
sp.<br />
TARADA TAFERJIT S., no 31 Mélania Coquillages 4080 3950 + 120 110 I:;<br />
GAWANE, no 24 Lamellibranches 4100 2 70 (2)<br />
TAMAYA MELLET, no 17<br />
IN ARIDAL, no 1<br />
Lamellibranches<br />
Lamellibranches<br />
4115<br />
4145<br />
f<br />
+<br />
80<br />
120<br />
(2)<br />
TASSARA, no 23<br />
MENTES S., no 29<br />
Lamellibranches<br />
Lamellibranches<br />
4150<br />
4440<br />
+ 80<br />
+ 220<br />
I;l<br />
(1)<br />
TCHILEGARD, no 14 Lamellibranches 4555 + 80 (2)<br />
AOZERKAT IN ARIDAL, S., no no 1 20 Lamellibranches Perles (oeufd'autrxhe) 4585 4800 + 100 120 12;<br />
TAKENE BAWA, no 4f<br />
TAMAYA MELLET, no 15<br />
TARADA C., no 31<br />
MENTES N., no 28<br />
Encroûtement<br />
Limicolaria sp.<br />
Carbonate<br />
Lamellibranches<br />
5000<br />
5060<br />
5115<br />
5220<br />
2 150<br />
100<br />
; - 160<br />
+ 180<br />
(2)<br />
(2)<br />
:;;<br />
TARADA TAMAYA MELLET, B., no 31 no 17 Carbonate Lamellibranches 5895 5360 + 90 140<br />
TAKENE BAWA, BAWA,,nO no 4e 4d Matière Limicolaria organ.poterie sp. 6065 5945 + 2 90 300 121<br />
TAKENE BAWA, no 4c Os huma<strong>in</strong>s 6220 + 500<br />
TAKENE BAWA, no 4b Limicolaria sp. 6310 + 110 I;i<br />
TAMAYA TAKENE MELLET, BAWA, no no 4a 17 Melania Os huma<strong>in</strong>s sp.<br />
sp.<br />
6360 7775 + 500 120<br />
MENTES TARADA T., S., no 30 29 Melania Lamellibranches 8320 9050 + 2 240 150<br />
TARWADA TAMAYA MELLET, (près'TAHOUA) Ossements Concrétions 10980 9350 + 180 170 I:;<br />
(1) et (2) datations réalisées respectivement par J. CH. FONTES (Paris XI)<br />
et J.F. SALIEGES (Paris VI) que nous remercions ici.<br />
(3) datations effectuées par Mme G. DELIBRIAS pour H. LHOTE.<br />
130<br />
ii;<br />
:22;<br />
t:;
INQUA/ DAKAR SYRPOSIUM “Changements globaux en Afrique"<br />
VEGETATION ET PLUIE POLLINIQUE ACTUELLE AU TOGO<br />
Théré EDORH<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire,CNRS,Lum<strong>in</strong>y<br />
13288 - Marseille, Cedex 9 (France)<br />
Ce travail présente une analyse quantitative et qualitative<br />
de la pluie poll<strong>in</strong>ique'actuelle sur un transect Sud Nord en Afrique<br />
de l'Ouest <strong>in</strong>tertropicale (6"-1l"N). Par sa position géographique<br />
le TOGO est situé dans la zone soudanienne et la zone soudano-gu<strong>in</strong>éenne,<br />
La végetation comprend <strong>des</strong> forêts skhe , mésophile ou rivera<strong>in</strong>e,<br />
<strong>des</strong> savanes arborée arbustive ou herbeuse, a distribution en<br />
mosaïque. La méthode ies khantillons de surface a été choisie.<br />
Pour 125 échantillons analyses, 240 .taxons diff&ents ont.été identifiés<br />
et classés par leur appartenance aux diffgrentes associations<br />
végétales.<br />
Ce travail a permis d'établir <strong>des</strong> diagrammes poll<strong>in</strong>iques<br />
caract&istiques <strong>des</strong> c<strong>in</strong>q zones de végétation du Togo. Les taxons<br />
poll<strong>in</strong>iques marqueurs soudaniens (forêt-savane) et soudano-gu<strong>in</strong>éens<br />
ont éte mis en evidence. Il a été montre que la pluie poll<strong>in</strong>ique est<br />
essentiellement locale. La dist<strong>in</strong>ction forêt-savane peut être effectuée<br />
dans les assemblages poll<strong>in</strong>iques.<br />
Cette étude palynologique sera ultérieurement Utilis&!e pour<br />
reconstituer T'histoire <strong>des</strong> végétations et climats au Togo.<br />
MOTS CLES: Togo , savane, forêt , soudanien, soudano-gu<strong>in</strong>Gen,<br />
pollen, taxons marqueurs, actuel.<br />
Référence<br />
EDORH T. (1986) - Végétation et pluie poll<strong>in</strong>ique actuelles au Togo, Thèse<br />
Doct. Sciences, Univ.Aix-Marseille II.<br />
131
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
EVOLUTION DE QUELQUES MILIEUX LACUSTRES EN<br />
ETHIOPIE ET EN REPUBLIQUE DE DJIBOUTI A<br />
L'HOLOCENE SUPERIEUR.<br />
ELENGA-CAMARA<br />
Laboratoire de Géologie Sédimentaire et Géochimie<br />
NGOUABI BRAZZAVILLE CONGO<br />
UNIVERSITE MARIEN<br />
L'étude <strong>des</strong> carottes provenant de trois bass<strong>in</strong>s<br />
lacustres situés à <strong>des</strong> altitu<strong>des</strong> différentes a permis de reconstituer les<br />
moments importants de l'évolution de ces lacs à 1'Holocène Supérieur.<br />
Dans le Mont Bale en Ethiopie, on enregistre un<br />
maximum lacustre qui se situerait entre 1500 - 1000 ans B.P.<br />
Dans le Rift Ethiopien, les trois phases lacustres<br />
mises en évidence pourraient être situées chronologiquement de la<br />
manière suivante:<br />
- La lère phase lacustre se situe avant 1720 ans B.P., elle pourrait<br />
correspondre à la grande transgression qui a été datée dans cette région<br />
entre 3000 et 2000 ans B'.P.(A. STREET, 1979) et dont l'optimum se<br />
situerait vers 2000 ans B.P.<br />
- La Eème phase lacustre aurait son optimum vers 1500 ans B.P.<br />
Dans le bass<strong>in</strong> du Lac Abhé (République de Djibouti),<br />
deux gran<strong>des</strong> transgressions lacustres apparaissent:<br />
- La Ière se situerait entre 3000 et 2000 ans B.P. et aurait relevé le<br />
niveau lacustre de quelque 45 à 55 m par rapport au niveau actuel.<br />
- La Zème, datée à 1570 + ou - 60 ans, parait plus importante que la Ière<br />
et aurait relevé le niveau lacustre de plus de 70 m en comparaison du<br />
niveau actuel, Le Lac Abhé a enregistré d'autres fluctuations postérieures<br />
à 1500 ans B.P. et dont la chronologie reste à préciser.<br />
La comparaison <strong>des</strong> faits observés dans les différents<br />
bass<strong>in</strong>s étudiés et l'<strong>in</strong>terprétation <strong>des</strong> données radiométriques disponibles<br />
permettent une esquisse provisoire de l'évolution climatique à l'l-lolocène<br />
Supérieur:<br />
- Dés 1'Holocène Supérieur,une période humide s'<strong>in</strong>stalle sur l'ensemble<br />
<strong>des</strong> trois bass<strong>in</strong>s, cette période se situe entre environ 3000 et 2000 ans<br />
B.P. Aprës une période de sëcheresse dont la durée est variable d'une<br />
région àl'autre, survient une 2ëme période humide qui se situe entre 1500<br />
et 1000 ans B.P. Il est vrai qu'au cours <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> humi<strong>des</strong>, les effets<br />
hydrologiques diffèrent selon le bass<strong>in</strong> considéré en fonction de leur<br />
altitude et de leur configuration.<br />
- L'évolution climatique sur l'ensemble <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s étudiés montre une<br />
tendance générale à l'assèchement <strong>des</strong> lacs au cours de l'tlolocène<br />
Supérieur; cette tendance est plus ou mo<strong>in</strong>s précoce selon les bass<strong>in</strong>s.<br />
L'effet sëcheresse est le plus "sévère" sur les bass<strong>in</strong>s situés à basse<br />
altitude, mo<strong>in</strong>s "sévère" à moyenne altitude et modéré en haute montagne,<br />
133
Bibliographie Sommaire.<br />
1. ELENGA.C. (1984) : Les sédiments lacustres d'âge holocène supérieur en<br />
Ethiopie et en République de Djibouti. Etu<strong>des</strong> <strong>des</strong> diatomées et<br />
sédimentologie de quelques séquences d'altitu<strong>des</strong> différentes.<br />
Thèse, Doctorat 3ème cycle. Ecole Normale Supérieure et Université P. et<br />
M. CURIE. PARIS 177~. 5 planches.<br />
2. STREET A. (1979) : Late Quaternary lakes <strong>in</strong> the Ziway-Shala Bass<strong>in</strong>,<br />
Southern ttfiiopia.<br />
3. GASSE F.(l975) : L'évolution <strong>des</strong> lacs de 1'Afar Central (Ethiopie et<br />
Tfdu Plio-Pléistocène à 1'Actuel. Reconstitution <strong>des</strong> paléomilieux<br />
lacustres à partir de l'étude <strong>des</strong> diatomées.<br />
Thèse SC. 3 vol. Université P.et M. CURIE.<br />
4. FONTES J.C.et POUCHAN P.(1975) : Les chem<strong>in</strong>ées du Lac Abhé (T.F.A.I.) :<br />
Stations hydroclimatiques de 1'Holocène. C.R.A.S. Paris, T.280 Série D<br />
383-386.<br />
Mt Bal6<br />
..(Ethiopie)<br />
Rift éthiopien<br />
-----,<br />
- --e-w-7;<br />
-z-:-:-:-j i<br />
-v-e-<br />
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-<br />
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-
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
QUATERNABY LITTORAL DEVELOPAIENT OF ETIIIOPIA<br />
B.hf.Faruque<br />
Geology Unit, Asmara University,Asmara,Ethiopia<br />
The tectonic and depositional.<strong>change</strong>s that occurred dur-<br />
<strong>in</strong>g the Quaternary along the 1000 km long coastal stretch of Ethiopia<br />
is a subject of utmost <strong>in</strong>terest and is probably much difl'erent from<br />
littoral environment elsewhere <strong>in</strong> <strong>Africa</strong>. A comprehensive chronology<br />
of the geological processes of Quaternary along Ethiopian shorel<strong>in</strong>e<br />
is attempted <strong>in</strong> this paper.<br />
L<br />
\<br />
I 1 I 1<br />
l.hiersa Teklai $.ohiassawa 3.Gulf of Zula 4.Bzii<br />
pen<strong>in</strong>sula j.DanakilDep. 6,Danakilflorst 7.Assab<br />
The early Quaternary formations of littoral Ethiopia is<br />
reefoidal limestone which resto on Polychromatic sediments and Desset<br />
formation of Alio-Pliocene age, around Danakil Depression, itiassara and<br />
the region to the north upto Alersa Teklai area. Around Assab and<br />
Djibouti the Quaternary reefoidal limestone were laid on the basalt<br />
of Liio-Pliocene age. The reef limestones laid down below the sea<br />
level are now found at various levels above the present day sea level<br />
at different parts of the coasf. The flat top of the Pleistocene reef<br />
limestone is observed 3m to 5m above the present sea level nt hiassawa<br />
vhereas at Assab it lies 14m to 18m below the present day seu level.<br />
This anomalous level is expla<strong>in</strong>ed by late Quaternary downwarp<strong>in</strong>g of<br />
Assab region <strong>in</strong> a SV;-XE alignment, at right angle to the axis of<br />
Danakil horst. A 400 km long shorel<strong>in</strong>e - an arm of the Red Sea SSE<br />
of Gulf of Zula - exist<strong>in</strong>g more than 70,000 years B.P. girdl<strong>in</strong>g the<br />
Danakil Gulf disappeared on evaporation of the gulf follow<strong>in</strong>g its<br />
isolation from the Red Sea due to uplift of Danakil horst. The Pleis-<br />
tocene mar<strong>in</strong>e deposit of Danakil Gulf consists of a conglomerate base<br />
overla<strong>in</strong> by calcareous sediments. This formation is f<strong>in</strong>ally capped by<br />
evaporites - gypsum beds overla<strong>in</strong> by salt - lacustr<strong>in</strong>e limestone of<br />
Holoccne and loams and silts belong<strong>in</strong>g to Upper Dolocene.<br />
135
The rate of deposition of salt - ?.2cm/yr - <strong>in</strong> the Dana-<br />
kil Depression dur<strong>in</strong>g Pleistocene is similar to the present rate of<br />
deposition by evaporation and hence <strong>in</strong>dicates that an identical arid<br />
climate existed dur<strong>in</strong>g late Pleistocene Mme. The central region ofBuri<br />
pen<strong>in</strong>sula vas submerged under the sea, at a Lime probably preced<strong>in</strong>g the<br />
upheaoal of Danakil Horst, exhibits sal<strong>in</strong>e evaporites along a NY;-SE<br />
depression. An <strong>in</strong>sipient graben is <strong>in</strong>ferred, which lies between Danakil<br />
horst and Dahlak island, through the Anfile Bay. lith the upheaval of<br />
the Danakil Alps and the Eow World sea level of 60,000 yrs B.P. the<br />
shorel<strong>in</strong>e geography ras thoroughly <strong>change</strong>d. Followed a gradua1 rise <strong>in</strong><br />
the sea level through late Pleistocene and Holocenee Further mar<strong>in</strong>e<br />
sedimentation ceased at the Danakil Depressiom, younger formation deve-<br />
loped along the coastal region at restricted localities. The Holocene<br />
formations of Assab region are mar<strong>in</strong>e sediments reat<strong>in</strong>g on volcanic<br />
conglomerates* I1olocene cont<strong>in</strong>ental deposits of pluvial character, tran-<br />
eported from Ethiopian scarps and Danakil Alps are loose unconsolidated<br />
to semiconsolidated f<strong>in</strong>e sand and rounded pebbles,<br />
K’ith the rejuvenation of the relief follow<strong>in</strong>g upheaval of<br />
Danakil Alps recent valleys have corne <strong>in</strong>to be<strong>in</strong>g. The Pleistocene for-<br />
mations were raised. The Pleistocene reef limestone is wave tut by<br />
Bolocene sea develop<strong>in</strong>g a deep concave scarp of 2m height at some<br />
po<strong>in</strong>ts. The global sea level has been ris<strong>in</strong>g s<strong>in</strong>ce the last ice age,<br />
The rate of the rise of the sea level measures 2um per year <strong>in</strong> the<br />
recent time. The crustal epeirogenic movement along Ethiopian toast<br />
has a magnitude of 0.1 to 1 mm per year* It is quite probable that the<br />
sea level may transcend the epeirogenic movement and it may submerge<br />
the low ly<strong>in</strong>g coastal region and Danakil Depression evene<br />
The mar<strong>in</strong>e fauna of Pleistocene time - corals, pelecypods<br />
and gastropods - exist even today but their morphology does not help<br />
to differentiate recent species from that of Pleistocene.<br />
The depositional condition of this region has been <strong>in</strong>tri-<br />
gu<strong>in</strong>g <strong>in</strong> thc past,present and is likely to rema<strong>in</strong> SO <strong>in</strong> the future,<br />
s<strong>in</strong>ce the region is tectonically active.<br />
l.CNR-CNRS Afar Team<br />
B.Faruque ,B.bl. and<br />
IiiaJumdar,R.K.<br />
3.Faure ,II.<br />
4 .Faure ,II*<br />
5.Kaz;li.n ,Ce<br />
6.Siarchctti ,L.P.<br />
7.b:ollr ,P.<br />
3. Voute,C.<br />
1: E F E n ENCES<br />
1973 Geology of northern Afar(Ethiopia). Rev. de<br />
Geog.Phys. et de Geol.Dyn.(2)Vol XV,Fasc4.<br />
1985 Three Rifts <strong>in</strong> the southern Red Sea Struct-<br />
ural Complex, (be<strong>in</strong>g submitted) Symposium.<br />
1975 Recent Crustal movements along the Red Sea<br />
and Gulf of Aden toasts <strong>in</strong> Afar(Ethiopia and<br />
TEAI) o Tectonophysics 29/1975, 479-&6.<br />
1980 Late Cenozoic vertical movements <strong>in</strong> <strong>Africa</strong>.<br />
1975 Geological Xap of Ethiopia.<br />
1967 General geology of southern Red Sea and<br />
evaluation of the littoral and ofîshore area<br />
oi Ethiopia to the south of 14*parallol.<br />
1971 Geology of Zthiopia.<br />
lgj6 Geology of the Assab area.<br />
Congres0 Geologico International.<br />
136
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
GEOSCIENCES DU QUATERNAIRE: PROSPECTIVES POUR L’AN 2000<br />
Hugues FAURE<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire, CNRS<br />
Faculté <strong>des</strong> Sciences, LUMINY, Case 907<br />
13288 MARSEILLE, Cedex 9, France,<br />
Les géobiosciences du Quaternaire, après avoir été focalisées sur<br />
la reconstitution de l’histoire <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments de notre planète, puis sur la<br />
mise en évidence <strong>des</strong> mécanismes qui y jouent, se tournent vers <strong>des</strong> recherches<br />
sur la prospective du Futur. En effet, il faut ma<strong>in</strong>tenant répondre concrête -<br />
ment à la question: Comment l’étude du passé et du présent peut-elle aider à<br />
la prévision du Futur?<br />
Les mécanismes physiques, chimiques, biologiques sont supposés res-<br />
ter de même nature dans les années, les siècles ou les millénaires à venir .<br />
La récolte de données quantifiées permet de nourrir <strong>des</strong> modèles qui ont for-<br />
cément un caractère prospectif lorsque I ‘on fait varier correctement le temps,<br />
sa durée et ses.échelles. L’<strong>in</strong>tervention de l’activité huma<strong>in</strong>e normale en<br />
accélérant ou en ralentissant les taux, les vitesses, ou les quantités d’une -<br />
composante “naturelle” ne modifie pas les mécanismes fondamentaux. Ses consé-<br />
quences pourront être prévues en exam<strong>in</strong>ant l’évolution <strong>des</strong> scénarios passés<br />
et présents aux échelles correspondantes.<br />
Les multiples <strong>in</strong>teractions et rétroactions qui affectent les systè-<br />
mes couplés, atmosphère, biosphère, océans, hydrosphère, cryosphère, lithos -<br />
phère, etc..., rendent très difficile l’obtention, avant la f<strong>in</strong> du siècle-,<br />
<strong>des</strong> solutions précises (valablesà 80%) aux différents problèmes du Futur qu’il<br />
nous faut prévoir et prévenir. La faible mémoire de l’atmosphère ( 1 sema<strong>in</strong>e)<br />
la mémoire plus longue ( années ou siècles) mais élastique de l’océan permet-<br />
tent le plus souvent de mettre en évidence <strong>des</strong> téléconnections <strong>in</strong>dicatrices<br />
<strong>des</strong> tendances futures à l’échelle de l’année. Seu I s I es enreg i streurs possé-<br />
dant la mémoire <strong>des</strong> saisons, <strong>des</strong> décennies, <strong>des</strong> siècles et <strong>des</strong> millénaires<br />
peuvent nous permettre d’être en possession <strong>des</strong> données qualitatives et quan-<br />
titatives <strong>in</strong>dispensables pour approcher la prospective. Ces enregistreurs à<br />
mémoire peuvent être, par exemple,, les sédiments du fond <strong>des</strong> lacs ou <strong>des</strong> ,<br />
océans qui renferment un signal biologique, géochimique, isotopique, etc . . .<br />
assez cont<strong>in</strong>u. Les fonctions de transfert et les scénarios paléogéographi -<br />
ques permettent ensuite l’<strong>in</strong>terprétation quantitative <strong>des</strong> signaux ou la figu-<br />
ration <strong>des</strong> env i ronnements .<br />
Une <strong>des</strong> clés de la prédiction du déroulement d’un facteur particu-<br />
lier est de disposer simultanément de la connaissance du déroulement de ce<br />
facteur sur un temps dix, cent, mille fois plus long que celui de la prédic-<br />
tion souhaitée. Ce déroulement permet de tenir compte de l’effet <strong>des</strong> varia -<br />
tions à plus long terme et d’apporter une meilleure connaissance de la varia-<br />
ble temps qui, en déf<strong>in</strong>itive, devient l’élément recherché.<br />
Cette connaissance de l’évolution globale au cours du temps néces-<br />
site de disposer de longues séries temporelles. Ces séries du passé et du<br />
présent peuvent être accessibles par les archives, les textes historiques ,<br />
les traditions, les cernes <strong>des</strong> arbres, les compositions isotopiques <strong>des</strong>eaux,<br />
137
les flores, les faunes, les sédiments mar<strong>in</strong>s ou cont<strong>in</strong>entaux et leurs pro-<br />
priétés géophysiques (paléomagnétiques..), géochimiques, etc... Leur étude<br />
implique donc une approche essentiellement <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>aire concertée et<br />
ouverte.<br />
Bibliographie<br />
FAURE H. 1982 - Vers une théorie de l'atmosphère pour comprendre et prédire<br />
les variations climatiques ? STRIOLAE, 1, INQUA Newsletter, NO 4,<br />
p. 6-8, Uppsala.<br />
TOWARD AN INTERNATIONAL GEOSPHERE-BIOSPHERE PROGRAM<br />
A STUDY OF GLOBAL CHANGE 1983 -<br />
Report of a National Research Council Workshop, National Academy Press,<br />
Wash<strong>in</strong>gton.<br />
GLOBAL CHANGE 1985 -<br />
MALONE T.F., ROEDERER J.G. (Eds), ICSU Press Symposia Series, N'5, 357 p.<br />
ROEDERER J.G. 1985 - Tear<strong>in</strong>g down discipl<strong>in</strong>ary barriers, EOS, Oct. 1.<br />
138
INQUA/ DAKAR SYI4POSIUtd "Changements globaux en Afrique"<br />
IRREGULARITE DES PLUIES ET DYNAMIQUE DE L'ATMOSPHERE<br />
EN AFRIQUE DE L'OUEST : comparaison <strong>des</strong> pério<strong>des</strong><br />
1953-1963 et 1968-1975<br />
B. FONTAINE, J. PERARD et la collaboration <strong>des</strong> mem-<br />
bres de 1'U.A. 909 du CNRS, Centre de Recherches de<br />
Climatologie de l'Université de Dijon - 36, rue Cha-<br />
.bot-Charny, 21000 DIJON<br />
Après avoir rappelé les grands traits de la circulation d'hi-<br />
vernage sur l'ouest africa<strong>in</strong>, on évoque brièvement les quelques<br />
hypothèses qui, jusqu'ici, ont tenté d'expliquer la mise en pla-<br />
ce et/ou la perduration anormale de la récente période de séche-<br />
resse soudano-sahélienne 1968-1984. On expose ensuite l'objet<br />
même de l'étude : les données (pluviométrie, radiosondages) et<br />
les métho<strong>des</strong> (calculs d'<strong>in</strong>dices spatiaux, modèles statistiques.,.)<br />
sont présentées de façon simple, précise et documentée ; les pr<strong>in</strong>-<br />
cipaux résultats (B. FONTAINE, 1985) sont commentés et discutés,<br />
On s'attache surtout à évoquer : 1) les <strong>in</strong>terrelations synchrones<br />
entre la pluviométrie soudano-sahélienne (ju<strong>in</strong>-septembre 1968-<br />
1975) et la circulation troposph&ique sur l'ensemble de l'Afri-<br />
que occidentale ;<br />
2) les modifications de la cir-<br />
culation d'hivernage en période anormalement excédentaire (1953-<br />
3963) et anormalement déficitaire (1968-1975).<br />
Seuls ces deux po<strong>in</strong>ts sont brièvement présentés ci-après :<br />
1) Anomalies pluviométriques et circulation d'hivernage<br />
Entre ju<strong>in</strong> et septembre, le flux humide de sud-cuest pénètre<br />
plus ou mo<strong>in</strong>s profondément le cont<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong> en fonction du<br />
gradient de pression et du gradient thermique qui s'<strong>in</strong>stallent<br />
entre l'océan relativement frais et le désert surchauffé. En al-<br />
titude, un flux d'est g.énéraîisé circule à contre-courant et sert<br />
de lit aux perturbations pluvieuses. Ce flux d'est est cependant<br />
hétérogène : il est marqué par deux axes de vent fort : le Jet<br />
Tropical d'Est (ou JTE), à 150 hPa venu <strong>des</strong> conf<strong>in</strong>s thibéta<strong>in</strong>s<br />
et du sud-est asiatique, et qui est lié ar?r: anomalies thermiques<br />
positives surmontant ces régions et à l'<strong>in</strong>tensité de la mousson<br />
<strong>in</strong>dienne ; le Jet d'Est <strong>Africa</strong><strong>in</strong> (ou JEA) résultant pr<strong>in</strong>cipale-<br />
ment de l'<strong>in</strong>version du gradient thermique mGridien dans les cou-<br />
ches moyennes (vers 600 hPa) entre le Tchad et le Sénégal,<br />
L'analyse statistique <strong>des</strong> <strong>in</strong>dices pluviométriques (B, FONTAINE,<br />
1981) et <strong>des</strong> composantes du vent pour la période 1968-1975 souli-<br />
gne d'<strong>in</strong>téressantes relations entre ces deux jets et la pluviosi-<br />
té africa<strong>in</strong>e durant ces années anornalement sèchest<br />
l/ Les anomalies de vitesse de chacun <strong>des</strong> deux jets calculées<br />
au-<strong>des</strong>sus de N'Djamena, Niamey, Bamako et Dakar pour le JEA, et<br />
au-<strong>des</strong>sus <strong>des</strong> mêmes stations et de Bangui, Douala et Abidjan pour<br />
le JTE, sont en étroite corrélation isobare, mais décorrélées ver-<br />
ticalement (pas de corrélation entre JEA et JTE au-<strong>des</strong>sus d'une<br />
même station).<br />
2/ Pendant les mois les plus anormalement secs (respective-<br />
ment pluvieux) de la période, le JEA est apparu en moyenne plus<br />
rapide (resp. plus lent) et le JTE mo<strong>in</strong>s <strong>in</strong>tense (resp. plus <strong>in</strong>-<br />
tense). 3/ Contrairement au JEA qui <strong>in</strong>téresse surtout la bande sahé-<br />
lienne, le JTE se manifeste sur l'ensemble du doma<strong>in</strong>e retenu :<br />
diffluent et divergent en altitude, il apparaît nettement connecté<br />
139
aux rentrees de mousson humide et semble favoriser l'ascendance<br />
dans les couches moyennes soudano-sahéliennes.<br />
2) Circulations estivales moyennes : comparaison entre les pério-<br />
<strong>des</strong> 1953-1963 et 1968-1975<br />
Les figures 1 et 2 présentent pour juillet-août et pour les<br />
deux autres pério<strong>des</strong> prises en comote, respectivement les compo-<br />
santes zonales moyennes (CZ, positjves vers l'est) et les compo-<br />
santes méridiennes moyennes (CM, positives vers le nord) sur sept<br />
stations ouest-africa<strong>in</strong>es.<br />
On notera d'abord un certa<strong>in</strong> nombre de po<strong>in</strong>ts communs aux deux<br />
pério<strong>des</strong>, souliçnant aussi bien l'organisation globale de la cir-<br />
culation africa<strong>in</strong>e que l'existence de systeme régionaux particu-<br />
liers. A<strong>in</strong>si, l'opposition entre hauts et bas niveaux (flg, 1) é-<br />
voque le fonctionnement d'une circulation cellulaire zonale, de<br />
type WALKER. L"allure <strong>des</strong> profils méridiens (fig. 2), plus comple-<br />
xe, présente plusieurs cas de figures : soit une seule cellule de<br />
HADLEP nord (CHN) à Nouadhibou, soit la superposition de la cellu-<br />
le de HADLEU sud (CHS) et de la CHN à N'Djamena et Niamey, soit la<br />
présence de la seule CHS à Abidjan et Dcuala.<br />
Par ailleurs, la période 1968-75, anormalement déficitaire, se<br />
dist<strong>in</strong>gue de Pa précédente par :<br />
a) un flux de mousson mo<strong>in</strong>s <strong>in</strong>tense sur Niamey et N'Djamena, mais<br />
sans faiblesse particulière sur les autres stations,<br />
b) un JEA sensiblement plus fort sur la bande 12-15'N<br />
c) un JTE mo<strong>in</strong>s bien établi sur l'ensemble ouest-africa<strong>in</strong> et pré-<br />
sentant une composante de sud plus marquée sur son flanc sahélien<br />
et une composante de nord mo<strong>in</strong>s nette sur son bord équatorial.<br />
L'étude de la cohérence <strong>des</strong> circulation apporte d'autres préci-<br />
sions. A la suite de D. LAMHERGEON et a1 (1981) nous appelons<br />
"circulation cellulaire cohérente" une configuration verticale pré-<br />
sentant, entre hauts et bas niveaux, <strong>des</strong> flux moyens de sens oppo-<br />
sés, dont les anomalies de vitesse sont corrél&s significativement<br />
entre elles de façon à Evoquer les raccordements verticaux néces-<br />
saires à l'entretien de la cellule. Cette conception étant impro-<br />
pre à résoudre certa<strong>in</strong>s aléas statistiques, nous la complétons en<br />
lui adjoignant le concept de Cohésion Verticale <strong>des</strong> Flux (CVF).<br />
La CV!? est déf<strong>in</strong>ie par l'épaisseur de la couche dans laquelle on<br />
observe <strong>des</strong> corrélations synchrones d'anomalies de vitesse sur<br />
<strong>des</strong> niveaux adjacents : elle estime l'homogénéité en vitesse et<br />
direction <strong>des</strong> flux dom<strong>in</strong>ants. A<strong>in</strong>si, pendant la période 1968-75,<br />
la cohérence <strong>des</strong> cellules zonale ou méridienne disparaît à Niamey,<br />
s'affaiblit sensiblement à Douala et, au contraire, s'affirme à<br />
Abidjan (fig. 3a), Dans le m&me temps, la CVF associée au flux de<br />
mousson et au JEA mcntre un net affaiblissement (fig. 3b).<br />
Ces résultats (et d'autres qui ne sont pas présentés ici) mon-<br />
trent d'une part une plus grande hétérogénéité de basse et moyenne<br />
troposphère, d'autre part une plus forte autonomie du JEA sur 1'<br />
ouest sahélien, ce qui favorise le cisaillement vertical dans les<br />
couches moyennes et, par là, l'<strong>in</strong>hibition pluvieuse. Notre schéma<br />
de synthèse (fig. 3c) suggère les hvpothèses suivantes :<br />
- en occurrence sèche, la plus grande énergie radiative reçue sur<br />
le nord Sahel et le plus grand flux de chaleur sensible immédiate-<br />
ment disponible renforcent le gradient méridien moyen de tempéra-<br />
ture dans les basses couches sahéliennés, donc la composante ther-<br />
mique du JEA ;<br />
- en occurrence pluvieuse, la plus forte homogénéité verticale de<br />
la troposphère liée à Pa convection, à l'existence de "tours chau-<br />
<strong>des</strong>" rompt l'autonomie du JEA et accentue l'entretien de la circu-
lation cellulaire par "appel" de mousson, renforcement du JTE<br />
et libération de chaleur latente dans la branche ascendante de<br />
la cellule.<br />
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141
i<br />
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8<br />
‘,,’ . : 1
,_--- -___, - ----.-..- -- -...-. _---.--.--- ----. -- -.---- ---.--.-I .----.I -__- - --._------_-.-- -._--.-- -._- -<br />
DAKRR NIAMEY CIRIUJAN DOUALA<br />
--.._--___- --- --.---- -----.----- ----- ---- .------__- - ----.- -__- _-___ -----_---- -.__ - _.__ -_<br />
CCZ1953-b3 rien cc2 entre faible coher. ccz marquee<br />
900-850:200-150 500; 150 950-900; 300-200<br />
CCZ19bEk75 rien rien ccz entre ccz leqere<br />
900: 200 950-900: 300<br />
-------------------------------------------------~-----------------------~-------<br />
CCM1953-63 CHN CHS entre baible CHS CHS entre<br />
950-9OOj700-500 SLW QSOj300 9SO-900;300-200<br />
CCM1968-75 rien faible CHS CHS coher. CHS mo<strong>in</strong>s coher<br />
5l.w 950: 500 900~050;200-500 auy 9503300<br />
-----_--------------------------------------------------------------------------<br />
Fiq. 3 a<br />
-- -----<br />
CDHbENCE DES ClRCULATI0N.S CELLULAIRES ZONALES ( CCZ 1 ET ~&R~~~ENNES f CCM 1<br />
SUR LES DEUX P6RIOOES : 1953-1963 , 1968-1975 .<br />
CVFZf9s;3-63 I a)<br />
400- 300- 300-200 300-150<br />
D%AR NIAMEY CIPIDJCIN DOUFILR<br />
b) 850-500 QOO-500 850-400 950-500<br />
Cc) 950-750 950~El50 950;850 950-b00<br />
300- 300-150 300-150<br />
Cb = cumulo-nimbus (d&.wlOppewnt CUmulifOrme)<br />
850-500 850-500 950-500<br />
950-900 950-900 950-900 f?&3 flux bjen <strong>in</strong>stallee et plus rapide qu'l. l'ord<strong>in</strong>aire<br />
CVFM1953-63 k- na" masuree zoo- 250-200 250-<br />
SOO-400 700-600 700-600<br />
Ccl 950-900 950-900 950-900<br />
CVFM1968-75 u a 401s 300-120 300-150 250- 120<br />
b 600 700-600 600 700-600<br />
E 950-800 950 950-900 950<br />
_----_-----_-------------------------------------------------------------------<br />
---__--- Fig. 3 b<br />
JTE = Jet Trop&1 d'Est JEA P Jet d'Est <strong>Africa</strong><strong>in</strong><br />
D = diffluence et divergence dans la haute tronosph@xe<br />
c= cisaillement vertXca1<br />
-4-~ cellule de Walker bien &tablje<br />
2<br />
--(- - cellule de Malker na1 établie en raison de rac-<br />
mm+-- cordements verticaux plus difficiles.<br />
Fig. 3 c<br />
-------_-<br />
SCHtMtnS PROPOSES A WTRE D’HYPOTHESE DE CERTAINS PHBNOMENES SYNCHRONES<br />
COH&ION VERTICALE OES FLUX ZONAUX ( CVFZ I ET M8RlDlENS ( CVFM I PAR RAPPORT DES ocC”RENCES SECHES f 3 c 1 , ET P‘““IE”SES ( 3 c 2 J<br />
AUX NIVEAUX : 150 - 200 hPa ( a 1 , 600 hPa I b I ET 950 hPa I c 1 / VOIR TEXTE .
INQUA/ DAKAR SYRPOSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
GEOCHItl!E ISOTOPIQUE ET PALEOHYDROLOGIE AFRICAINE<br />
AU QUATERNAIRE : PROBLEHES, ACQUIS ET PERSPECTIVE.<br />
J-Ch. FONTES - Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie<br />
Isotopique, Université Paris-Sud - Bât. 504 - 91405 ORSAY cedex.<br />
Le pr<strong>in</strong>cipe du traçage isotopique naturel repose avant tout sur<br />
l’existence d’un fort fractionnement isotopique lors <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments de phase<br />
(liquide-vapeur ou vapeur-liquide et vapeur-solide) de l’eau. Le condensat se<br />
trouve enrichi en isotopes lourds (leO et 2H).<br />
La paléoclimatologie isotopique s’efforce de retrouver les fluctuations de<br />
ce traçage au cours du temps, soit directement dans les eaux, soit<br />
<strong>in</strong>directement dans les carbonates qui portent témoignage de l’état isotopique<br />
<strong>des</strong> eaux lors du dépôt. A ce mécanisme majeur se superpose un effet plus<br />
faible qui est celui de la variation <strong>des</strong> effets isotopiques en fonction de la<br />
température, paramétre omniprésent dans toutes les réactions.<br />
Le succès de la méthode isotopique pour la reconstitution <strong>des</strong> conditions<br />
de milieu a été assuré à partir <strong>des</strong> résultats spectaculaires livrés par les<br />
carottes de glaces <strong>des</strong> calottes polaires et de sédiments mar<strong>in</strong>s profonds.<br />
Paléoorécioitations<br />
L’application directe stricte est celle de l’examen <strong>des</strong> teneurs<br />
isotopiques <strong>des</strong> eaux météoriques. La proportion de vapeur distlllee est régie<br />
par la température. La précipitation solide transformée en glace représente<br />
un système clos où le ‘souvenir” thermique <strong>des</strong> conditions de condensation est<br />
enregistré, à la condition que nul effet d’é<strong>change</strong> ou d’évaporation n’en<br />
perturbe la préservation. Dans ces conditions, les profils isotopiques <strong>des</strong><br />
glaces polaires représentent le seul accès direct à <strong>des</strong> données<br />
paléométéorologiques.<br />
Un autre slgnal ‘eau’ souvent envisage est celui <strong>des</strong> nappes souterra<strong>in</strong>es.<br />
Les valeurs parfois très basses de teneur en isotopes lourds <strong>des</strong> eaux<br />
captives profon<strong>des</strong> a été ma<strong>in</strong>tes fois attribué à <strong>des</strong> conditions climatiques<br />
‘fraîches’. C’est le cas en particulier pour les gran<strong>des</strong> nappes d’eau<br />
souterra<strong>in</strong>e de l’Afrique boréale (nappes du ‘Cont<strong>in</strong>ental Intercalaire’ et du<br />
‘Complexe term<strong>in</strong>al’ saharien, nappe <strong>des</strong> Wubfan sandstones’ Gonfiant<strong>in</strong>i et<br />
81. , 1974, nappe du Maestrichtien du Sénégal) et australe (n. du Kalahari et<br />
de la Prov<strong>in</strong>ce du Cap, Talma et a]., 1984). Parfois, les reconstitutions sont<br />
précisées par <strong>des</strong> mesures de teneur en gaz nobles qui déf<strong>in</strong>issent les<br />
conditions thermiques à la base de la z’one non saturée c’est-à-dire la<br />
température annuelle moyenne (Rudolph ef a/. , 1984).<br />
En certa<strong>in</strong>s cas, <strong>des</strong> teneurs assez fortes en isotopes lourds ont été<br />
attribuées à <strong>des</strong> précipitations à caractère ‘tiède” c’est à <strong>des</strong> <strong>in</strong>cursions de<br />
type ‘mousson” (Conrad et Fontes, 1970).<br />
Certa<strong>in</strong>es <strong>in</strong>formations complémentaires peuvent être obtenues de la<br />
comparaison <strong>des</strong> teneurs en oxygène-18 et en deutérium, <strong>des</strong> eaux<br />
souterra<strong>in</strong>es. Le paramètre dénommé “excès en deutérium’ dans les<br />
précipitations qui est à l’heure actuelle vois<strong>in</strong> de lO’/*., a manifestement<br />
varié au cours du temps. Ce paramètre est sous la dépendance de l’humidité<br />
relative et donc de la température au-<strong>des</strong>sus de la zone tropicale océanique où<br />
145
se forment les plus gran<strong>des</strong> masses de vapeur atmosphérique. Les eaux du<br />
'Cont<strong>in</strong>ental <strong>in</strong>tercalaire' saharien ont- un excès en deutérium vois<strong>in</strong> de +5<br />
(Gonfiant<strong>in</strong>i et a/., 1974), ce qui traduirait encore <strong>des</strong> conditions plus<br />
fraîches qu'aujourd'hui lors(dela recharge de cette nappe.<br />
Toutefots, il faut convenir que de nombreuses <strong>in</strong>certitu<strong>des</strong> doivent encore<br />
être.levées en ce qui concerne la traduction en termes paléoclimatiques <strong>des</strong><br />
compositions isotopiques <strong>des</strong> eaux souterra<strong>in</strong>es (rôle <strong>des</strong> épiso<strong>des</strong> pluvieux<br />
exceptionnels, <strong>in</strong>fluence de la zone non saturée sur la modification <strong>des</strong><br />
teneurs, problèmes de lai dispersion et de l'homogénéisation au cours du<br />
transit souterra<strong>in</strong>). D'autre part, les plus gran<strong>des</strong> difficultés sont<br />
rencontrées dans l'estimation <strong>des</strong> âges que l'on peut assigner aux eaux<br />
souterra<strong>in</strong>es (Fontes, 19811, 1983).<br />
Malgré ces difficulté& théoriques, il convient de resserrer les liens<br />
entre étu<strong>des</strong> hydrologiques~, hydrogéologiques et paléoclimatiques notamment<br />
via les techniques isotopiques.<br />
11 faut développer les chronomètres potentiels <strong>des</strong> eaux souterra<strong>in</strong>es et<br />
notamment la méthode du chlore 36 (période = 300ka) et krypton 81 (période<br />
=200ka).<br />
Il importe aussi de porter attention aux solutions <strong>in</strong>terstitielles <strong>des</strong><br />
sédiments pour discuter 1,es teneurs en isotopes lourds <strong>des</strong> sels authi- et<br />
diagénétiques. l<br />
Les oaléoconditions de milieu de oréciaitation <strong>des</strong> carbonates.<br />
Au prix de certa<strong>in</strong>es récautions (équilibre isotopique, bon mélange <strong>des</strong><br />
eaux),<br />
rapport<br />
les foram<strong>in</strong>ifères ? benthiques<br />
glace eau liquide dans<br />
peuvent délivrer un témoignage sur le<br />
les masses océaniques. Le carbonate<br />
cristallise en refletànt dans sa teneur en '"0 celle de l'eau du milieu et la<br />
température'ici considérée comme <strong>in</strong>variante. Les écarts de teneurs en '*O<br />
seront ceuxde l'eau.<br />
A l'heure actuelle, !Cette methode est tellement établie qu'elle sert<br />
d'échelle chronostratigraphique<strong>in</strong>directe pour le Quaternaire mar<strong>in</strong>.<br />
Les foram<strong>in</strong>ifères et organismes carbonatés pélagiques vont, de leur<br />
côté, refléter les mêmes effets de bilan mais aussi l'<strong>in</strong>fluence de la<br />
température sur le partage isotopique lors de la cristallisation a<strong>in</strong>si qu'en<br />
certa<strong>in</strong>s cas, celui deb dilutions ou <strong>des</strong> surconcentrations locales.<br />
L'entreprise est délicate qui consiste à transcrire les variations en termes de<br />
températures comme celaiétait l'espoir <strong>in</strong>itial <strong>des</strong> promoteurs de la méthode.<br />
Le problème est le mbme en plus aïgu pour les carbonates cont<strong>in</strong>entaux,<br />
dans la mesure où les ten'eurs en isotopes lourds <strong>des</strong> eaux souterra<strong>in</strong>es sont<br />
en général très variables. C'est a<strong>in</strong>si que les teneurs en '*O <strong>des</strong> eaux de<br />
surface stagnantes peuvent tres largement dépasser celles de l'eau de-mer<br />
sous les climats fortement évaporants. L'<strong>in</strong>terprétation <strong>des</strong> fortes teneurs en<br />
'*O <strong>des</strong> carbonates en te mes d'<strong>in</strong>cursions mar<strong>in</strong>es (Richards et Vita-F<strong>in</strong>zi,<br />
1982) requiert alors la pr, t dence et il est nécessaire de disposer d'arguments<br />
paléoécologiques. La méthode généralement employée pour <strong>in</strong>terpréter les<br />
teneurs enisotopes lourds <strong>des</strong> carbonates consisteiciencore à considérer que<br />
l'équilibre isotopique est atte<strong>in</strong>t, C'est prouvé pour les Melanoï<strong>des</strong> (Gasse ef<br />
a/ .) 1974) et les Ceraktoderma (Cardium), (Fontes et a/., 1983), les<br />
Ostraco<strong>des</strong> (Chivas et ak;, 1986). C'est probablement le cas pour les calcites<br />
146
organiques (ex. Characées) et <strong>in</strong>organiques. La deuxième contra<strong>in</strong>te à<br />
appliquer au système est alors d'admettre que la précipitation du carbonate<br />
s'est effectuée dans un certa<strong>in</strong> <strong>in</strong>tervalle de température par exemple 25 f<br />
5.C. Il est alors possible de reconstituer la composition isotopique de l'eau du<br />
milieu et de proposer <strong>des</strong> hypothèses sur son orig<strong>in</strong>e (nappe ou réseau de<br />
surface) son état d'évaporation, c'est-à-dire <strong>in</strong>directement sa sal<strong>in</strong>ité. De<br />
telles étu<strong>des</strong> ont été conduites sur le littoral mauritanien (Fontes ef a/.,<br />
1971), dans le sud de 1'Afar (Gasse et a/., 1974 ; Fontes et a/., 1975) en<br />
Lybie (Hillaire-Marcel, 19821, dans le sud-Tunisien(Fontes et al., 19831, au<br />
nord du Mali (Hillaire-Marcel, 19831, en Ethiopie (Hillaire-Marcel et aI.,<br />
1982). En certa<strong>in</strong>s cas, (Niger oriental, Nord Sahara) données isotopiques et<br />
populations de biomarqueurs, notamment Diatomées, s'éprouvent et se<br />
confortent pour préciser les conditions d'ambiance (Durand et a/., 1984 ;<br />
Fontes bt a/., 1985).<br />
Les depots rythmés et en particulier les accrétions successives de<br />
carbonateà faciès clairs et sombres <strong>des</strong> biohermes à stromatolites ont donné<br />
lieu à <strong>des</strong> tentatives de reconstitutions détaillées <strong>des</strong> variations hydrologiques<br />
<strong>des</strong> lacs du rift(Abbe1 ef a/., 1982;Hillaire-Marcel et Casanova, 1986).<br />
Des tentatives ont été faites dans certa<strong>in</strong>s cas favorables, pour coupler<br />
et utiliser conjo<strong>in</strong>tement les variations de teneur en carbone-13 pour estimer<br />
la température (Fontes et Pouchan, 1975 ; Fontes et a/., 1980) en<br />
considérant que la teneur en 13C du CO2 de l'atmosphère est sensiblement<br />
restée constante (ce qui n'est probable que pour 1'Holocène supérieur). La<br />
température a<strong>in</strong>si estimée, la composition isotopique de l'eau mère se calcule<br />
ensuite aisément. Dans le cas de dépôts hydrothermaux du rift de l'Afar, cette<br />
méthode a produit <strong>des</strong> résultats vraisemblables mais elle devient <strong>in</strong>opérante<br />
dès que le CO2 qut régit <strong>in</strong> f<strong>in</strong>e les équilibres calco-carboniques n'est plus<br />
seulementceluide l'atmosphère.<br />
Quelles que soient les contra<strong>in</strong>tes théoriques ettechniques qui pèsent sur<br />
les <strong>in</strong>terprétaions <strong>des</strong> teneurs en isotopes stables <strong>des</strong> ca‘rbonates, il faut<br />
développer lesétu<strong>des</strong> etnotammentdans deuxdirections:<br />
- l'étalonnage <strong>des</strong> conditions de variations dans <strong>des</strong> "laboratoires'<br />
naturels en fonctionnement actuel;<br />
- la sélection de sites offrant <strong>des</strong> garanties de stabilité hydrologique<br />
<strong>in</strong>terannuelle af<strong>in</strong> de s'affranchir <strong>des</strong> variations m<strong>in</strong>eures trop brutales.<br />
Alors que l'extrème stabilité du milieu mar<strong>in</strong> oblige à décrypter <strong>des</strong><br />
signaux de très faible amplitude, pour <strong>des</strong> événements hydroclimatiques<br />
majeurs, les bass<strong>in</strong>s cont<strong>in</strong>entaux endoréiques africa<strong>in</strong>s jouent un rôle<br />
d'amplificateurs de ces mëmes événements et offrent par lê meme une plus<br />
grande richesse potentielle d'<strong>in</strong>formation -au prix, bien entendu, de plus<br />
gran<strong>des</strong> difficultés dans l'<strong>in</strong>terprétation.<br />
147
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Rudolph, J. et al. (1984)., <strong>in</strong> “Isotope Hydrology 83”, AIEA, Vienne, 467.<br />
Sonntag, C. et al. (19811.~ <strong>in</strong> ‘Paleoecology of <strong>Africa</strong>.. .*, J-2, 159.<br />
Talma et al. ( 1984). <strong>in</strong> “Isotope Hydrology 83”, AIEA, Vienne, 481.<br />
148
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PALHYDAF : ETAT D’AVAWCEtlENT. NOVEtlBRE 1985.<br />
J.Ch.Fontes,Laboratoire dliydrologie et de Géochimie isotopique,bât. 504,F91405 Orsay Cedex.<br />
F. Gasre, Laboratoire <strong>des</strong> Diatomées, Ecole Normale Supérieure, F9226 1 Fontenay-aux-Roses<br />
avec la collaboration <strong>des</strong> chercheurs cités en regard de chaque programme.<br />
i. OBJECTIFS :<br />
PALHYDAF (Paléohydroiogie en Afrique) propose une reconstitution paléohydroiogique méridienne en<br />
Afrique boréale depuis 130 000 ans BP (dernier <strong>in</strong>terglaciaire).<br />
On cherche è relier : réponses hydrologiques <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s, variations climatiques, orig<strong>in</strong>e et<br />
migrations <strong>des</strong> dépressions génératrices de precipitations. Les étu<strong>des</strong> sont conduites selon une direction<br />
Sud Tunisie - Sud Niger (30’N - 10’N) (fig. 1).<br />
ii. METHODES ET TECHNIQUES ANALYTIWES :<br />
1.1 Choix <strong>des</strong> sites : Les critères sont les suivants :<br />
- Endoréisme local, garant de l’obtention dune séquence sedimentaire aussi cont<strong>in</strong>ue que possible.<br />
- Faible gradient hydraulique, af<strong>in</strong> de s’affranchir du transport de fond pourvoyeur d’éléments<br />
grossiers nuisibles à l’établissement de profils paiéomagnétiques.<br />
- Substratum dra<strong>in</strong>é, perméable, pour éviter les effets de sursaiures peu propices à la vie de la<br />
plupart <strong>des</strong> biomarqueurs.<br />
- Roches et sois du bass<strong>in</strong> versant riches en m<strong>in</strong>éraux caiciques, dont la présence en solution assure<br />
I’authigénie de carbonatas chimiques eWou biogéniques.<br />
- Zone à l’écart d’accidents profonds susceptibles d’apporter du CO2 crustai ou volcanique rendant<br />
difficile l’<strong>in</strong>terprétation <strong>des</strong> mesures de teneur en 14C.<br />
Les sites de carottages cont<strong>in</strong>us sont seiectionnk après reconnaissance sur le terra<strong>in</strong>, et étude <strong>des</strong><br />
séquences stratigraphiques prélevées à l’affleurement ou à la tarière.<br />
- Sédimentologie, m<strong>in</strong>éralogie et géochimie.<br />
- Datations radiométriques (14C, U/Th), mesures à l’accélérateur de particules (TANS) pour les<br />
matériaux en faible quantité et/ou à faible activité<br />
- <strong>in</strong>dicateurs biologiques. (diatomées, charophytes et autres algues, crustacés, mollusques.<br />
foram<strong>in</strong>ifères. pollens).<br />
- Analyses <strong>des</strong> isoto es stables sur carbonates (180. 13C), sulfates (“0, 34SI, phosphates (180) et<br />
matière organique (“0, f3C , 2H) .<br />
- Paléomagnétisme.<br />
- Hydrochimie et analyse isotopique <strong>des</strong> eaux <strong>in</strong>terstitielles.<br />
- Examen d’environnements actuels, en reférence b l’<strong>in</strong>terprétation quantitative <strong>des</strong> associations<br />
d’organismes, <strong>des</strong> espèces m<strong>in</strong>érales et <strong>des</strong> teneurs en isotopes stables <strong>des</strong> sédiments anciens.<br />
III:RESULTATS :<br />
1’) Sud Niaer (A. Durand, J.Ch. Fontes, F. Gasse, B. Ousmane, G. Salome, I. Soulié-Marsche. E. Schuitz).<br />
NW du lac Tchad :<br />
Les travaux antérieurs de Durand et. (1984) ont orienté la localisation de Paihydaf. La<br />
stratigraphie est adoptée de Servant (1973). Les sédiments lacustres et palustres étudiés sont lies soit au<br />
gonflement de la nappe phréatique dans les creux <strong>in</strong>terdunaires, soit aux transgressions d’un lac<br />
hydrographique.<br />
Coupe à l’affleurement (Durand et al.. 1984) : La chronologie <strong>des</strong> dépôts du Nigéro-Tchadien f< 12 000<br />
ans BP) s’appuie sur 20 datations au y. Sédimentoiogie, isotopes (“0, 13C) et diatomées montrent que<br />
les plans d’eau atteignent deux extensions maximales entre 12 000 et 10 200 ans BP, et entre 9400 et 7<br />
000 ans BP (eaux douces à faiblement salées, alcal<strong>in</strong>es). Des marécages aux solutions conf<strong>in</strong>ées avec<br />
méthanogenèse et flore acidophile, s’<strong>in</strong>stallent vers 4 000 et se ma<strong>in</strong>tiennent jusque vers 1 900 ans BP.<br />
149
Sondaaes à la tarière <strong>des</strong> creux <strong>in</strong>terdunaires :<br />
- Ari Koukouri (sondage 8.65m9 : <strong>des</strong> sédiments aquatiques (2.20m depaisseur) <strong>in</strong>tercalés entre les<br />
sables de l’erg du Kanémien (20 000-12 000 ans BP9 et l’erg récent, ont donné lieu aux analyses<br />
suivantes: 3 datations l4 C. m<strong>in</strong>éralogie <strong>des</strong> carbonates et <strong>des</strong> argiles, isotopes stables, diatomées,<br />
gastéropo<strong>des</strong>. L’étude <strong>des</strong> pollens (E. SchuItz9 et <strong>des</strong> ostraco<strong>des</strong> (FS. Carbone19 est en cours.<br />
- 10 610-8 860 ans BP : Sédimentation carbonatée (calcite magnésienne et fraction bisclastique).<br />
<strong>in</strong>tense activité biologique. Résultats en parfaite concordance avec ceux <strong>des</strong> coupes contempora<strong>in</strong>es<br />
vois<strong>in</strong>es prélevées à l’affleurement (Bwori. Durand et., 1984). Eaux libres peu profon<strong>des</strong>, sal<strong>in</strong>ité<br />
<strong>in</strong>itiale 2-S/.=, pH 8.5-9.5. puis tendance à dilution et colonisation par <strong>des</strong> macrophytes. Fluctuations à<br />
court terme (saisonnières) du bilan hydrique enregistrées par <strong>des</strong> différences marquées entre teneurs en<br />
isotopes stables mesurées sur calcite et sur différentes espèces de gastéropo<strong>des</strong> au se<strong>in</strong> d’un m@me<br />
échantillon.<br />
- 8 860-6 460 ans BP : Assèchement temporaire (paléosol ?9. Dépôts sableux puis argile<br />
(essentiellement kaol<strong>in</strong>ite et illite9 riche en matière organique.<br />
- < 6 460 ans BP : Développement d’un plan d’eau libre. Sal<strong>in</strong>ité < 2’/.. , pH 7,5-8. Sédimentation<br />
d’argile diatomique.<br />
- Sal<strong>in</strong>e de Bouadouma (prélim<strong>in</strong>aire9 : Une vase argilodiatomique noire (3,4Om d’épaisseur9 repose<br />
sur le sable de l’aquifère. Trois datations 14C ont été réalisées. Datée de 8 850 ans BP à 2,SOm de<br />
profondeur. cette séquence pourrait représenter la totalité du Nigéro-Tchadien. L’étude <strong>des</strong> diatomées<br />
reflète dïmportantes variations de la concentration <strong>des</strong> eaux, carbonatées-bicarbonatées sodiques :<br />
alternance d’associations d’espèces d’eau douce. planctoniques ou épiphytes (eg. t-lelosira ambiaua.<br />
EM et de groupements d’eau hyperalcal<strong>in</strong>e, comparables à ceux de la mare actuelle vois<strong>in</strong>e<br />
de Guidimouni (eg. Navicula elkab. Cvclotella meneah<strong>in</strong>iana, Anomoeoneis Gohaeroohors). Une diagenèse de<br />
l'opale <strong>des</strong> diatomées en tridymite ou en argile apparait à différents niveaux (d'abord sur la face <strong>in</strong>terne<br />
<strong>des</strong> frustules). <strong>in</strong>dépendamment de l’association de diatomées <strong>in</strong>itiales. Elle est donc post-sédimentaire et<br />
serait liée à <strong>des</strong> fluctuations de pH <strong>des</strong> eaux <strong>in</strong>terstitielles et aux battements de la nappe.<br />
- Réqion de Tcrmit (étude de terra<strong>in</strong>9 : Une mission de reconnaissance, s’appuyant sur les travaux<br />
antérieurs de Servant (19739 a permis de réaliser un sondage de 1 lm dans un creux <strong>in</strong>terdunaire. Au<br />
mo<strong>in</strong>s trois sta<strong>des</strong>. franchement aquatiques (lacustres ou palustres) séparés par <strong>des</strong> phases régressives<br />
(sables argileux. dépôts argileux de type sebkhe ou sable éolien9 représentent vraisemblablement tout ou<br />
partie du Nigéro-Tchadien.<br />
2’9 Nord Niaer, Est Air (C. Dubar. J.Ch. Fontes, F. Gasse, P. Carbonel, M. Servant, F. Zwahlen9.<br />
Au cours d’une mission de reconnaissance, trois secteurs favorables ont été localisés :<br />
\<br />
- Déorem <strong>in</strong>terdun Ire de Tln Guaffw : Un forage de 4m à la tarière complétant les coupes en<br />
tranchées et à I’affleuLement, a révélé un épisode lacustre pléistocène supérieur (calcaire à diatomées9<br />
encadré par <strong>des</strong> sables éoliens. Le groupement de diatomées -acus,<br />
oceliata) reflète un milieu planctonique d’eau douce.<br />
Viennent ensuite deux phases de sédimentation de calcaires diatomitiques postérieures à 9 900 ans<br />
BP, riches en mollusques, ostraco<strong>des</strong> et charophytes (étude en cours). Les diatomées <strong>in</strong>diquent <strong>des</strong> eaux à<br />
sal<strong>in</strong>ité fluctuante, oligo- àr mésohal<strong>in</strong>s. Ces calcaires sont recoupés par <strong>des</strong> sables de ruissellement dans<br />
lesquels s’<strong>in</strong>tercale un niveau d’argile riche en matière organique et à flore de diatomées paiustres<br />
(Holocène supérieur ?9.<br />
- Ie.m& : Dépôts fluvio-palustres (9 500 ans BP à la base).<br />
- DéDresrion <strong>in</strong>terdunaire d’Adra Bous : Deux forages de 7.50m et 5m respectivement. Postérieurement.au<br />
Kanémien, deux épiso<strong>des</strong> (au mo<strong>in</strong>s). franchement aquatiques, séparés par une phase dëmersion sont mis<br />
en évidence. Après un épisode de rav<strong>in</strong>ement, un marécage Gioiocène supérieur ?9 slnstalle. Les profils<br />
géoélectriques suggèrent toutefois que les recouvrements ne dépassent pas une v<strong>in</strong>gta<strong>in</strong>e de mètres.<br />
3’9 Autres secteurs :<br />
Tunisie - Oued el Akarit (L. Ben Kheiifa, H. Ben Ouezdou, M. Ennabli, J-Ch. Fontes, F. Gasse, A. Mamou, N.<br />
Thouveny. K. Zouari. J. Zaouali, 9. Les carottages réalisés en deux sites dans la basse vallée de I’Cued el<br />
Akarit avec l’appui de l’Office National <strong>des</strong> M<strong>in</strong>es. ont livré deux enregistrements cont<strong>in</strong>us de sédiments du<br />
150
Pléistocène supérieur et de ftlolocène dans un secteur largement étudié à l’affleurement (Fontes et.,<br />
1983).<br />
Le premier (-24,5m/plateforme pliocène) est implanté dans un secteur de rétention (‘poche à<br />
Cardium”) identifié lors <strong>des</strong> reconnaissances. II montre <strong>des</strong> dépôts argilo-silteux f<strong>in</strong>s avec gypse et<br />
carbonates. Les organismes sont rares. Les c<strong>in</strong>q datations radiométriques disponibles (8 700 à 41 000 ans<br />
BP) <strong>in</strong>diquent un bilan d’accumulation (sédimentation-érosion) d’environ 0.5mm.a”. Les étu<strong>des</strong><br />
paléomagnétismes (N. Thouveny) sont en cours, Cette accumulation est en partie attribuée à <strong>des</strong> dépôts <strong>des</strong><br />
sources (remontées de la nappe artésienne du Ponto-Pliocène). Le second (-22m/berge) est réalisé en<br />
basse vallée de I’Dued. Le matériel obtenu est également f<strong>in</strong>, mais plus composite avec notamment de fortes<br />
accumulations de matière organique témoignant d’épiso<strong>des</strong> de conf<strong>in</strong>ement réducteur accusé. La<br />
malacofaune (gastéropo<strong>des</strong>) est bien représentée a<strong>in</strong>si que les micro-organismes (diatomées, oshcoded.<br />
A IHolocène, deux phases de sédimentation palustre à flore de diatomées d’eau douce (Freailaria<br />
brevistrata dom<strong>in</strong>ant) sont séparés par un épisode de concentration <strong>des</strong> eaux, voire d’assèchement,<br />
culm<strong>in</strong>ant peu avant 8 000 ans BP. Les flores réputées ‘mar<strong>in</strong>es’ observées en sondage vivent<br />
actuellement dans les zones salées (9 11 g.1”) de l’oued. L’absence de planctonique océanique exclut<br />
Ihypothèse dïncursion mar<strong>in</strong>e. Les teneurs en isotopes lourds peuvent être rapportées à une alimentation<br />
en eau d’orig<strong>in</strong>e cont<strong>in</strong>entale, plus ou mo<strong>in</strong>s évoluée sous l’effet de l’évaporation. Ceci suggère que les<br />
fluctuations de sal<strong>in</strong>ité sont imputables à <strong>des</strong> variations <strong>des</strong> termes du bilan hydrique et en particulier à <strong>des</strong><br />
modifications <strong>des</strong> conditions de dra<strong>in</strong>age. Lhccumulation sédimentaire nette est de l’ordre de 0,3 mma”.<br />
Elle est fondée sur quatre datations radiométriques (8 000 à 47 000 ans BP). Grâce probablement à <strong>des</strong><br />
conditions structurales favorables de subsidence cont<strong>in</strong>ue, ajoutées a une situation hydrologique<br />
particulière (alimentation par les eaux souterra<strong>in</strong>es avec colmatage <strong>des</strong> fonds et barrage du cours par les<br />
dépôts de sources), le site de la basse vallée d’Akarit est susceptible de livrer un enregistrement<br />
exceptionnel <strong>des</strong> conditions de milieu et de climat au cours du Quaternaire supérieur.<br />
Aloérie - Grand Era Occidental (Y. Callot, P. Carbonel. P. de Deckker, P.A. Dupeuble, J.Ch. Fontes, F.<br />
Gasse, J.C. Piaziat, 1. Soulléiiarsche). Dans l’optique d’un développement de Palhydaf vers l’ouest, une<br />
reconnaissance a été réalisée sur le matériel recueilli par Y. Callot aux marges septentrionales du Grand<br />
Erg Occidental. Une séquence lacustre de 9 300 B 3 000 ans BP (Fontes &&, 1985) révele d’énormes<br />
fluctuations de sal<strong>in</strong>ité liées aux bilans hydrauliques <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s plutôt qu’à <strong>des</strong> variations climatiques<br />
régionales,<br />
III. cONcLusIONs :<br />
Les étu<strong>des</strong> sont suffisamment avancées pour mettre en lumière l’extraord<strong>in</strong>aire <strong>in</strong>fluence du bilan<br />
hydrique <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s sur les signaux de paléomilleux. II apparaît b l’évidence que les reconstitutions en<br />
termes de mouvements <strong>des</strong> masses d’air anciennes sont soumises à plusieurs niveaux dhypothèses<br />
mécanistes selon le schéma :<br />
Mesures et faits d’obversation<br />
1<br />
Référence à 1’Actuel<br />
1<br />
Paléomilieux<br />
1<br />
Hypothèse sur le comportement <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s<br />
3<br />
Paléohydrologie<br />
1<br />
Hypothèse sur les relations, pluie-débit et humidité-température<br />
1<br />
Paléoclimatologie<br />
1<br />
Hypothese sur l’orig<strong>in</strong>e <strong>des</strong> dépressions<br />
1<br />
Paléométéorologie<br />
L’<strong>in</strong>citation reste forte à la collecte de données objectives et à la dissociation <strong>des</strong> faits et <strong>des</strong><br />
hypothèses.<br />
151
Biblioaraohie sommaire.<br />
Durand, A. et al. (1984). Paleoecoloav of <strong>Africa</strong>, 0, 215.<br />
Fontes, J.Ch. et al. (1983). Paleo 3, 43, 41,<br />
Fontes, J.Ch. et al. (1985). Nature, 317, 608.<br />
Servant, M. (1973). Thèse, Université de Paris VI, 348 p.<br />
Figure 1 : Localisation.<br />
Cercles ple<strong>in</strong>s : Sites de ‘Pelhydar (phase II, transect est - Etat d’avancement au 1 .l 1.85.<br />
1. Sud Tunisie<br />
- reconnaissance effectuée<br />
- deux carottages cont<strong>in</strong>us réalisés à 22 et 24m (vallée Oued Akarit)<br />
- deux carottages a Implanter (vallée Akarlt et Sud Chott Djerid)<br />
2. Sahara eloérien<br />
- reconnaissance entamée (avril 851, B poursuivre (hiver 85-861<br />
3. Nord-Nioer<br />
- reconnaissance partiellement effectuee, & poursuivre (hiver 85-86).<br />
4. Sud-Niqer<br />
- reconnaissance effectuee<br />
Site de carottages déf<strong>in</strong>is (Ari Koukouri et Termit) carottages prévus en 1986.<br />
Corclos owsrts : poursuite (phase 2) de Palhydaf, transect central.<br />
1. Nord Ouest Sahara<br />
- reconnaissance effectuée, à poursuivre (mars 1986)<br />
2. Sahara central (Erg Chech)<br />
- reconnaissance prévue 1987<br />
3. Sahara méridional (Mali central)<br />
- reconnaissance prévue 1987<br />
152
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
DOIT-~PROSCRIRELESC%RB~TESDESOSSEMENTS<br />
POURLESDATATIONSAURADIOC4RBONE.,<br />
J.Ch.Fontes&M.Massault,LaboratoiredHydrologieetde0éochimieIsotopique,<br />
UniversitéParis-Sud,bât. 504,F91405OrsayC&x.<br />
F.Paris,MissionORSTOMauNiger,B.P. 11416,Niamey,Niger.<br />
A. Per~&J.F.Saliége,LaboratoiredeOéologieDynamlque,UniversitédeParis-VI,<br />
I.Problématioue:<br />
F75230ParisCedsxOS.<br />
Ilestreconnu(cf.Mook, 1985)quelescarbonates<strong>des</strong>fossilesnesontpasaptesbladetation<br />
parlecarbune14.Lesceusssenseraientquelastructurespongieuseoulacunairedutissußsseux<br />
peut <strong>in</strong>clure<strong>des</strong> carbonates remaniés (véhiculés de phase solideou recristallisés à partir de<br />
solutionsdu sols).<br />
Ils'avirrequenombresd'essaisdedetationssurossementsmtlivré<strong>des</strong>âges<strong>in</strong>vraisemblables,<br />
assez souvent plus faibles perfoisaussi plusgrends, que les âges probables estimés à partir <strong>des</strong><br />
argumentsarctx&giquesetarchéométriques. Ilestdonctouttgalementadmisquelesdatatims<br />
dignesde~fiancedoiventportersurlafr~imnorganique<strong>des</strong>ossementsetenl'occurr~sur<br />
lesproté<strong>in</strong>estrèscondenséesquiformentlerésseudewllagénedutissurwseux.<br />
Twtefois,sousclimatcheudethumide,lamati~eargwiique<strong>des</strong>~entssubiten~alune<br />
hydrolyse progressive qui provoque la fragmentation <strong>des</strong> macromolécules prote<strong>in</strong>iques qui se<br />
r&olventenfractionspluscourtesjusqu'8dsvenir solubles.<br />
Sous climat actuellement chaudetsec,ds nombreux restes osseux mt egalement montré un<br />
eppeuvriseement marqué en matière organique pouvent aller jusqu'à son élim<strong>in</strong>ation complète.<br />
C'est lecas,en particulier,au NordNiger W <strong>des</strong>squelettes vieux d'environ 3000 ansse sont<br />
révéléspratiquementexemptsdecer~organique.<br />
Dem œs conditions,lesessais de datations sur collag~?nesont risques dans la mesure<br />
notammentoùl'erreur relativesur la mesureck3massesdecerbonetraité devient importanteet<br />
oùlescausesd'erreur accessoires (e.q condensatim<strong>in</strong>atmpléte& I'eau lorscklasynthèsedu<br />
benzène pour lecomptageen phase liquide) dsviennentnombreuses. Ildsvientalors nkssaire<br />
d'approfondir la problématique <strong>des</strong>datetionssur carbonatesavec pour objectifs:<br />
- une déterm<strong>in</strong>ation <strong>des</strong> causes possibles de distorsion <strong>des</strong> "âgss“ radiométriques ("âges"<br />
appermts),<br />
- un essai de correction pour réconcilier âges sur matiére organique et &I? sur carbone<br />
m<strong>in</strong>éralcksossements.<br />
2. L'aooort<strong>des</strong>étu<strong>des</strong>comoarées:<br />
Les mesures ds teneur en radiocarbone r8elisks sur différents matériaux extraits dé sites<br />
archéologiques du Nord Niger mtrévélé que le carbone <strong>des</strong> carbonates decerta<strong>in</strong>s ossements<br />
pouvaient livrer dss "@es" compatibles avec ceux que donnaient les charbons et la matière<br />
organiquevég&leou wimale(e.g.cuir ?) <strong>des</strong> mêmesgisements.<br />
153<br />
k
et parfoismârnesurles mhessltes,les"<br />
Ment en contradictim avec les surmatièreorganiqueou<br />
Les sites explorés étaient cBT ' par l'absenta rk rxirhte ai<strong>in</strong>cien sédimentaire ou<br />
diaghktique. Les deux groupe3 se dist<strong>in</strong>guaient par les criths suivants :<br />
Aoeamforme AoemwHfl6<br />
Distorsion : -<br />
RX : hydroxycarbonatsapatite<br />
bcmte%: 598% 10é30W<br />
30 : 2 -6'/s.<br />
iv80 :variable(-4à+4$vsPDB) variable4 0<br />
Le rajeuntssement dans <strong>des</strong> proportlons suuvent importantes (114 B 113) implique que le<br />
systhe n'est p3s resaé clos et qu'ufwz source auxiliaire 8 livré du carbone récent. La pr&ence<br />
amstwite decalcitedens les ments rajeunissuggèrequecem<strong>in</strong>éralqui n'apparaitpasdansla<br />
structure de I'os frais,est r le de l'apport récent. De plus, l'hydroxycarbonate apatite a<br />
nettementmo<strong>in</strong>sbien cristall<strong>in</strong>it.&orig<strong>in</strong>elledansleskhantillons "rajeunis" quedans<br />
lesautres. Ler~pr~~t~~uxfaits it h estimer que l'apparition de calcite résùlte du<br />
dénnantélement partiel du r' de l'hydr bonate apatite, édifice thermodynamiquement<br />
<strong>in</strong>stable en dehors du milieu <strong>in</strong>térieur <strong>des</strong> vertébrk La mobilisation affecterait essentiellement<br />
les lons CS*, P(.@* et serait un phhom lent, r@l et Hmlté par la faible soN~bfliti du<br />
phosphate de a9lcium mais qui pourrait t%re léfé par lapr localecki&sorganiques<br />
(aci<strong>des</strong> am<strong>in</strong>és résoltantde la décomposition du collaghe) susceptible de provoquer unelégke<br />
dissociation fonctionsaci<strong>des</strong> faibles du phosphate. En pr nce biens calcium toutefois, le pH<br />
f<strong>in</strong>al devrait tire du pH déclencherait l'<strong>in</strong>tervention tampon<br />
re cristalliserait en ème piloté par le<br />
(et l'eauti milieuen ce nœrnelesteneursen*<br />
rs en l"e en k da la calcite tique peuvent alors être estim au prix <strong>des</strong><br />
supposwnssulvantes:<br />
s+paredelamortdusuje-t.<br />
La ct<strong>in</strong>dltion a> est t<br />
kquilibre total avec 1'<br />
&&, 1983).<br />
iquaéucarboneeJtowertsur l'aimosphére,<br />
de l'dmospttère n% pas vari au cours de la période qui nous<br />
Isfaite puisque les carbonates nétiques sont en<br />
tèmeouvert) lorsque le tapis végétal est <strong>in</strong>existant (Dever<br />
Lacondition b) est kylement remplie si l'on considére <strong>des</strong> restent <strong>in</strong>férieurs à5000<br />
a, c'est b dire qui deI'atmosph&eestrest&<br />
~~iblem~t~~te(~lm et en 13Csontbien connues<br />
par las ét f<strong>in</strong>esdschdrochr (c.x$ atm) Y -7'/.. )fg<br />
PDBetA14(C4,atm) SS 1OOIade m~ne.L~s~urs~~~ates~rontalors:<br />
154
A14(œrbonate) Y A14(CC$ gaz)( i - E 14)<br />
(1)<br />
ci 13(carbonate) fz b ‘a(% gaz) - SI3<br />
(2)<br />
où E désigne l’enrichissement isotopique entre le CO2 gazeux et le ! carbonate lors de la<br />
précipitation avec :<br />
E” = 2,3&‘3 (Saliég3 et fontes, 1984) (3)<br />
et $3 = lO,S/,,<br />
(Mook, 1980)<br />
(4)<br />
Il vient que cette contam<strong>in</strong>ation <strong>des</strong> ossements produit une calcite secondaire dont les teneurs<br />
sont Al4 91 103% et 5 l3 Cy +3,5 à 25%. Cala expliqua les variations de teneur isotopiqua de<br />
l’os qui <strong>in</strong>clut alors l’avantage da f4c et plus de 13C,<br />
4. Essai ds correction :<br />
On admet que la teneur mesurée en f4C du carbonate da l’os Am résulte d’un mélange b<strong>in</strong>aire<br />
entre celle du carbone orlgtnel de l’hydroxycarbonate apatite AH et celle du carbone ds la calcite<br />
secondaire A, :<br />
A,,,=kA,.,+(l-k)Ac (5)<br />
où k est la fraction d’atomas da carbone qui provient de l’hydroxycarbonate apatite.<br />
La suite du calcul supposa d’adopter une 101 de recrlstalllsatlon en fonctton du temps. En<br />
l’absence d’autres <strong>in</strong>formations, on retiendra la plus simple c’est à dire à taux constant (Ak/At =<br />
constante, loi c<strong>in</strong>étique d’ordre zéro). On considÈre alors que la calcite commence é subir la<br />
décroissance radioactive d&3 le moment de sa formation sans phénomènes ultérieurs de<br />
dfssolutlon-recrlstalllsatlon. La variation en radiocarbone sur la p&lode t (mort de l’<strong>in</strong>dividu) B<br />
0 (époque actuelle) s’écrit alors :<br />
A,,,= kAoeBXt + (k/t),[<br />
soit antre 0 et t :<br />
Aoëht dt (6)<br />
-Xt<br />
(I-k&<br />
,j&Q-h _ ---------..---+ (‘-k)Aoe<br />
-------- (7)<br />
Xt xt<br />
qui sa résoud par rapport à t par <strong>in</strong>terpolation après calcul da k par l’équation ds dilution :<br />
b,=kbH+(l-k)&c<br />
ava: <strong>in</strong>troduction <strong>des</strong> équations (2) et ( 4)) puis ( 1) et (3).<br />
(8)<br />
5. midet et m *<br />
b, est adopté B partir de valeurs conformes entre ossements et matlere orgsnlque a<br />
Ch<strong>in</strong>tafidet (200km WNW A~IX&) :<br />
N’ échant. B13 m= 6 13H 8 ‘*H % carbonate<br />
84/10 - 6,85 + 4,40 5,9 + 1 ,o<br />
84/39 - 6,85 + 2,27 6,7 + i,O<br />
84/75 - 7,oo 8,4 + 1,O<br />
84174 - 6.30 + 1,46<br />
On considérera b, n -7*/..<br />
155
Site de ch<strong>in</strong>tafidet :<br />
N'éch. f%signation '*,., % carb. k &#CBP &gecorri&<br />
84-36 c;erbun.os -2,61 18 0,48 2950+80 393s<br />
84-47 Carbon.os -2,30 -',97 16 0,56 30754 80<br />
84-38 Mat. org. -17.3 - - - 3850+ 200<br />
84-29 charbon -25,O - - - -<br />
84-50 Carbonate -2,60 - 13 0,59 26254 '50 3290<br />
84-50 Mat.org - - - - 33254 260<br />
Site d'Afunfun (45km ESE Agsdsz) : Le mbme pr<strong>in</strong>cipe de œlcul conduit B attribuer <strong>des</strong><br />
corri@s de 3400 B 3600 ans en ec les arguments archéologiques (F. Paris), B<br />
entsapparementvieuxde230OansBP.<br />
:Lamethodedecorection&s rtilom&lquessur ossements aété utiliséesur pr&<br />
une c<strong>in</strong>quanta<strong>in</strong>e c%ohantlllons. Mal le caractére assez fruste de certa<strong>in</strong>es 'trypothÈses<br />
lim<strong>in</strong>aires (taux constant de recristallisetion,composition isotopiquelnitiale uniformede carbone<br />
de I'~oxywsbonateagatite)quisontsusaptibl~sbêtre aff<strong>in</strong>ées (adoption d'un modèleen loi<br />
chimlquabordre1 Uunelol~ord14e0,étu<strong>des</strong>tatistlque<strong>des</strong>varlatlonsQ1teneuren13ede<br />
l'hydr~bonate quid&endra<strong>des</strong>régimesalimentaireslocaux).<br />
Lesrésultatsobtenusàœj~r~~r~qi~~mentsdUNiger(~tre12et20'N)rnontrentque:<br />
-30% envjrm& tillons donneraient <strong>des</strong> &s mrracts ; ce smt esmtiellement les<br />
ossements extraits de tumulus en position hauteet donc peu sujets B <strong>des</strong> phénoménes Uenncyage<br />
pwleewuxpluvialesouphréati<br />
-20X; pewentllwri3rdss tlblesd&re corri#sde .setisfalssntelorsquela<br />
nadépassepaslamoltiéenvlron<strong>des</strong>moléculesdscar<br />
- 20% peuvent produire une <strong>in</strong>dicetlon.chronom&rique utilisable d'autant plus difficile b<br />
quantifierquel'onserapprocheduner&ogenësetotale,<br />
- 30% Sanah rejetter lorsque la œlcitesecondaire est leseul carbonate présentdansl'os ;<br />
cesontpréférentiellementleséchantillonsqi~iontt?téscumisàI'action,&l'eeu.<br />
L'avantage de la m&hodeest que plusieurs crit&s (RX, mlclm&rie, teneurs en % et en<br />
'80) sont alors utilisables pour déterm<strong>in</strong>er si la longue et ccûtews c&tation vaut d%tre<br />
entreprise.<br />
Biblicoraohiesommaire:<br />
Dever,L.etal.(l983)- &ochim. achim.Acta,S,2079.<br />
Belmas,R.J.etal.(l9809 - Nature,a, 155.<br />
Fontes,J.Ch.(l983)-IAEA,Vienne,TR91,285.<br />
Mwk,W.8.(1980) - Env.Isot.Beoch.,Elsevler,Amster&un,49.<br />
Sallége,J.F.et Fontes,JXh.(1984)- Inter.J.Appl. Rad. Isot.,~,55.<br />
Stuiver,M.(19829 - Radiocer<br />
Turnsr,J.V.(1982)-8eochim. .Acta,&,l183.<br />
156
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
HABITATS DUNAIRES NEOLITHIQUES AU SOUDAN<br />
SEPTENTRIONAL ET IMPLICATIONS PALEOCLIMATIQUES<br />
Baldur Gabriel & Stefan Kropel<strong>in</strong><br />
Institut für Geographie Institut für Physische Geographie<br />
Technische Universitat Berl<strong>in</strong> Freie Universitat Berl<strong>in</strong><br />
Budapester Str. 44/46 Grunewaldstr. 35<br />
D - 1000 BERLIN 30 R.F.A. D - 1000 BERLIN 41 R.F.A.<br />
L’Ouadi Howar<br />
Depuis longtemps le Sahara oriental est reputé pour être la région hyperaride la plus<br />
étendue de la terre, entre autre à cause du manque de réseaux hydrographiques<br />
importants. C’est seulement dans l’extrême Sud du Désert Libyque aux conf<strong>in</strong>s du<br />
Sahel, que se trouvent <strong>des</strong> oueds assez grands dont I’Ouadi Howar est le plus important.<br />
L’Ouadi Howar Supérieur prend sa source dans les régions montagneuses de 1’Ennedi et<br />
du Djebel Marra, il se prolonge en tant qu’ouadi Howar Moyen dans les vastes pla<strong>in</strong>es<br />
du Sahara méridional vers I’ENE et se term<strong>in</strong>e d’après.les anciennes données à la limite<br />
du Djebel Rahib (environ 17°30’N/27025’E). Jusque là son cours est long d’environ 650<br />
km. Mais on a trouvé récemment l’existence d’un cours d’eau cont<strong>in</strong>u jusqu’au Nil<br />
datant probablement du Pléistocène supérieur: 1’Ouadi Howar Inférieur, long de 450 km<br />
(Gabriel et al. 1985, Pachur & Roper 1984).<br />
Souvent I’Ouadi Howar a été présumé la voie de transition potentielle pour la<br />
propagation <strong>des</strong> <strong>in</strong>novations culturelles anciennes du Nil jusqu’au Tibesti et au Tchad,<br />
même à l’Afrique central et occidental, bien que les seules trouvailles ém<strong>in</strong>entes entre<br />
Khartoum et le Tchad proviennent de I’Ouadi Howar Moyen. Depuis quelques années<br />
seulement ces sites découverts il y’a 50 ans déjà sont étudiés en détail par le groupe<br />
B.O.S. (Kuper 1981). L’ensemble de 1’Ouadi Howar Inférieur était une terre <strong>in</strong>connue au<br />
po<strong>in</strong>t de vue archéologique (fig. 1). A l’occasion d’une expédition pluridiscipl<strong>in</strong>aire de<br />
B.O.S., en janvier 1984, nous avons découvert de nombreux sites extrêmement riches<br />
en restes néolithiques. Les sites peuvent être <strong>in</strong>terprétés en rapport <strong>des</strong> phénomènes<br />
morphologiques significatifs en paléoclimatologie. Les observations ont été vérifiées<br />
et complétées au cours de recherches successives.<br />
Les “habitats dunaires”<br />
L’ensemble du matériel archéologique forme une dense litière sur <strong>des</strong> dunes fossiles<br />
isolées (fig. 2). Ça et là, les édifices de sable, hauts de 12 à 15 mètres et de 500 à 1000<br />
rnètres de diamètre, souvent serrés les uns aux autres, exposent d’énormes<br />
concentrations d’outillage préhistorique sur plusieurs kilomètres carrés. C’est grâce à<br />
la couverture de matériaux grossiers, épaisse de 50 à 100 cm, que certa<strong>in</strong>es dunes ont<br />
gardé leur forme orig<strong>in</strong>ale. Il s’agit en plusieurs cas de dunes paraboliques (= croissants<br />
avec les traînes à l’amont du vent). Elles se forment sous un climat semiaride là où<br />
l’humidité du sol ou bien une végétation faible emp&che le mouvement <strong>des</strong> sables aux<br />
pieds <strong>des</strong> dunes. Par contre, depuis longtemps la région est exclusivement parcourue<br />
<strong>des</strong> barkhanes (= croissants avec les traînes à l’aval du vent) qui sont caractéristiques<br />
pour un climat aride.<br />
Les <strong>in</strong>dustries néolithiques<br />
Les trouvailles archéologiques se composent en majorité d’éclats de differentes sortes<br />
de pierre (avant tout de quartzite de provenance locale). Il y a par exemple assez<br />
fréquemment <strong>des</strong> broyeurs, <strong>des</strong> molettes et <strong>des</strong> microlithes géométriques, mais<br />
rarement <strong>des</strong> po<strong>in</strong>tes de flèche a<strong>in</strong>si que <strong>des</strong> outils retouchés bifacials. Le manque de<br />
meules dormantes s’explique par <strong>des</strong> gran<strong>des</strong> surfaces CI broyage dans la roche<br />
affleurante comme on les trouve dans les environs <strong>des</strong> habitats dunaires. La céramique<br />
montre un grand nombre de décors variés parmi lesquels les on<strong>des</strong> ponctuées (“dotted<br />
157
wavy l<strong>in</strong>e”) et les <strong>des</strong>s<strong>in</strong>s tardifs (ban<strong>des</strong> a ridelles = “Leiterband”) représentent<br />
probablement le début et la f<strong>in</strong> de la colonisation <strong>des</strong> dunes. Parmi les restes<br />
organiques (tests d’oeufs d’autruche, os, mollusques) se trouvent plusieurs espèces de<br />
petits et de gros mammifères de même que <strong>des</strong> reliques d’amphibiens (p.e. Bufo<br />
regularis).<br />
Stratigraphie<br />
Une tranchée pilote sur le sommet d’une dune a fourni une stratigraphie nette en<br />
corrélation avec <strong>des</strong> horizons archéologiques. Au-<strong>des</strong>sous de 80 cm de profondeur se<br />
trouvent <strong>des</strong> sables éoliens steriles et clairs. A la suite d’une paléopédogénèse la<br />
fermeté, l’<strong>in</strong>tensité de couleur, la teneur en carbone organique et la fraction<br />
limoneuse et argileuse augmentent vers le haut. Par contre, la concentration en<br />
calcaire et en phosphate dans la partie superieure est dûe à l’activité de l’homme. Les<br />
différents styles de décor de la céramique laissent penser a une occupation huma<strong>in</strong>e<br />
plus ou mo<strong>in</strong>s permanente pendant plusieurs millénaires du Néolithique <strong>in</strong>férieur<br />
jusqu’au Néolithique supérieur (approx. 8500 - 4500 B.P.). Des datations au<br />
radiocarbone ne sont pas encore presentes.<br />
Economie et mode de vie<br />
Plusieurs arguments parlent en faveur d’une certa<strong>in</strong>e sédentarité <strong>des</strong> occupants <strong>des</strong><br />
dunes. Ils n’etaient apparamment pas très spécialises au po<strong>in</strong>t de vue économique.<br />
Jusqu’ici les <strong>in</strong>dices montrent qu’aussi bien le ramassage (gra<strong>in</strong>s, fruits, oeufs<br />
d’autruche, mollusques etc.) que la chasse aux petits animaux (rats, crapauds, oiseaux)<br />
et au gros gibier (gazelle, phacochere, crocodile, hippopotame, rh<strong>in</strong>océros, girafe<br />
etc.), a<strong>in</strong>si qu’élevage de boeufs et de chevres ont contribué à leur nourriture. Il reste<br />
douteux si l’agriculture a joué un rôle a<strong>in</strong>si qu’il est <strong>in</strong>expliqué pourquoi justement les<br />
surfaces <strong>des</strong> dunes étaient les habitats preferés bien qu’il y ait <strong>des</strong> parallèles<br />
archéologiques et ethnologiques dans d’autres régions.<br />
Implications palf5oclimatiques<br />
Les observations sont ‘significatives au po<strong>in</strong>t de vue paléoclimatologique et<br />
préhistorique. D’une part, elles montrent qu’a la marge meridionale actuelle du<br />
Sahara oriental une population plus ou mo<strong>in</strong>s sedentaire et assez dense, avec une<br />
production de ceramique precoce, s’opposait a une population nomade plus au Nord.<br />
D’autre part, la forme <strong>des</strong> dunes, la paléopédogénèse et les déductions economiques<br />
du materiel archéologique font penser que le climat pendant le Neolithique était<br />
semiaride, comparable à celui qui règne aujourd’hui a 400 - 500 km plus au Sud. En<br />
tout cas, la faveur écologique ne peut pas s’expliquer par un effet de distance par un<br />
écoulement allogene de 1’Ouadi Howar, car ils existent plusieurs habitats dunaires lo<strong>in</strong><br />
du cours de la vallee (cf. fig. 1). Là aussi les hommes ont dû avoir trouvé leurs<br />
nécessités vitales (p.e. pâturage, eau, bois, gibier, autres produits alimentaires). -<br />
En outre, l’orientation <strong>des</strong> axes <strong>des</strong> dunes paraboliques semble <strong>in</strong>diquer une direction<br />
du paléovent dom<strong>in</strong>ant légerement deplacee (lO”) vers l’Ouest en comparaison avec<br />
les alizés actuels.<br />
Références:<br />
Gabriel, B., S. Kropel<strong>in</strong>, J. Richter & E. Cziesla (1985): Parabeldünen am Wadi Howar<br />
Besiedlung und Klima <strong>in</strong> neolithischer Zeit im Nordsudan. -<br />
Geowissenschaften <strong>in</strong> unserer Zeit 3 (4): 105 - 112<br />
Kuper, R. (1981): Untersuchungen zur Besiedlungsgeschichte der Estlichen Sahara. -<br />
Beitrage zur Allgeme<strong>in</strong>en und Vergleichenden Archaologie 3: 215 - 275<br />
Pachur, H.-J. 8c H.P. Roper (1984): The Libyan (Western) Desert and Northern Sudan<br />
dur<strong>in</strong>g the Late Pleistocene and Holocene. -<br />
Berl<strong>in</strong>er geowissenschaftliche Abhandlungen (A) 50: 249 - 284
159
.._. - _ - -....--.. . ^ -<br />
Fig. 2<br />
Vue du sommet d’une dune fossile vers l’Ouest, le Djebel Rahib en dernier plan.<br />
La surface est parsemée <strong>des</strong> milliers d’éclats et d’outils néolithiques (au premier<br />
plan), qui ont conservé la forme parabolique de l’édifice sableux.<br />
160<br />
Photo: S. Kropel<strong>in</strong>, 5.1.1984
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
INTERPRETATION PALEOCLIBATIQUE DES DONNEES<br />
PALEOLIMNOLOGIQUES BN AFRIQUE BOREALE<br />
F.Gasse, Ecole Normale Supérieure, BP 81<br />
92261, Fontenav-aux-Roses. Palhvdaf (CNRS)<br />
F.A. Street-Perrott, School of Geography<br />
Tropical Paleoenvironment Research<br />
Group, Mansfield Road, Oxford,<br />
OX3RB, G.B.<br />
Paleoclimatical <strong>in</strong>terpretation of paleolimnological data <strong>in</strong> Boreal AErica<br />
Content<br />
1- The general tendencies and their climatic <strong>in</strong>terpretation. Example of<br />
the Early and Mid-Holoc ne high lake levels.<br />
II- Short term (10 fi ) and local fluctuations<br />
1) Wi<strong>des</strong>pread events of climatic orig<strong>in</strong>.<br />
2) Differences <strong>in</strong> the behaviour of <strong>in</strong>dividual bas<strong>in</strong>s<br />
a) The role of local hydrological factors<br />
b) The role of exceptionxial events<br />
III- Water balance reconstruction for estiaat<strong>in</strong>g paleocliaatical<br />
variables.<br />
IV-Ma<strong>in</strong> steps for <strong>in</strong>terpret<strong>in</strong>g paleolimnologicai data <strong>in</strong> terms of<br />
paleoclimates.<br />
1) Objectives<br />
2) Establish<strong>in</strong>g the analytical .data : a multidiscipl<strong>in</strong>ary approach.<br />
3) A critical step : estimation of the paleolimnological parameters.<br />
Conclusions<br />
Au cours <strong>des</strong> v<strong>in</strong>gt dernières années, de nombreuses étu<strong>des</strong> régionales<br />
étay<strong>des</strong> par <strong>des</strong> datations radiométriques ont montré l'ampleur <strong>des</strong> fluctua-<br />
tions <strong>des</strong> lacs africa<strong>in</strong>s (extension latérale et niveau du plan d'eau, chimis-<br />
me <strong>des</strong> eaux) au cours du Quaternaire supérieur. Parmi ces travaux, figurent<br />
nos monographies sur les lacs de 1'Afar et du Rift Ethiopien (Gasse et<br />
Street, 1978). Depuis, nos activités respectives se sont spécialisées (sché-<br />
matiquement, F.G. : micropaldontologie et paléoenvironnements, A.S.P. : pa-<br />
léoclimatologie et modélisation).<br />
Nous confrontons ici nos expériences de quelques années, différentes<br />
mais au service de la même cause : une meilleure compréhension <strong>des</strong> oscilla-<br />
tions lacustres en régions tropicales. Notre objectif est de montrer comment<br />
et dans quelles mesures les données paléolimnologiques peuvent être <strong>in</strong>terpré-<br />
tées en terme de paldoclimat.<br />
1- LES TENDANCES MAJEURES ET LEUR INTERPRETATION CLIWATIQUE. Exemple de<br />
1'kIolocène <strong>in</strong>férieur et moyen.<br />
L'existence de très hauts niveaux lacustres entre 12500 et 5000 BP est un<br />
<strong>des</strong> faits les plus saillants et particulièrement bien connu qui affecte<br />
l'ensemble de l'Afrique boréale. L'abondance <strong>des</strong> données, a<strong>in</strong>si que le con-<br />
traste entre cette tendance générale humide et les pério<strong>des</strong> ari<strong>des</strong> qui l'en-<br />
cadrent (17500-12500 BP, 3000 BP-Actuel) ont conduit plusieurs auteurs (dont<br />
Street et Grove, 1979 ; Nicholson et Flohn, 1980 ; Street-Perrot et Roberts,<br />
1983) ZI tenter <strong>des</strong> synthèses et à aborder les mdcanismes climatiques respon-<br />
sables <strong>des</strong> fluctuations de niveau <strong>des</strong> lacs..<br />
La comparaison <strong>des</strong> événements recensés fait apparaltre :<br />
- un gradient SN dans l'âge de la première transgression lacustre post-<br />
glaciaire : ca. 12500 BP près de l'Equateur, ca. 9000 BP vers 30'N.<br />
- une dvolution différente entre l'est et-l'ouest du Sahara : l'asséche-<br />
ment "déf<strong>in</strong>itif" <strong>des</strong> lacs du NE serait antérieur à celui <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s du NO.<br />
La spectaculaire extension <strong>des</strong> lacs a 1'Holocène <strong>in</strong>férieur et moyen peut<br />
s'<strong>in</strong>terpréter par la théorie de Wilankovitch : 1' augmentation <strong>des</strong> forces de<br />
161
la mousson pendant cette pdriode serait due a une accentuation de Pa saison-<br />
nalité liée aux variations <strong>des</strong> radiations solaires reçues par 1'Hémisphère<br />
nord (Kutzbach, 1981 ; Kutzbach et Street-Perrott, 1985). Toutefois , cette<br />
théorie n'explique ni Pes fluctuations brèves, ni les particularités de<br />
comportement <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s.<br />
II- FLUCTUATIONS A VOIJRT TFXME' ET FIDCTUATIONS LOCALES<br />
1) Fluctuations brèves enregistrées sur de vastes surfaces, et d'orig<strong>in</strong>e<br />
climatique.<br />
A l'échelle de l'Afrique boréale, <strong>des</strong> oscillations br tales (113~ ans) se<br />
superposent aux fluctuations majeures de l'ordre de 10 5 ans. A<strong>in</strong>si, <strong>des</strong><br />
phases seches sont enregistrées dans de nombreux bass<strong>in</strong>s entre environ 11000<br />
et10000 BP, et 8500 et 6500 BP (Kendall, 1969 ; Servant, 1973 ; Gasse, 1977;<br />
Gasse et Street, 1978 ; Hecky et Degens, 1973 ; Talbot et al., 1984 ;<br />
Gillepsie et Street-Perrott, 1983...). La vaste surface du cont<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong><br />
affectée par ces régressions de grande ampleur <strong>in</strong>dique <strong>in</strong>contestablement leur<br />
orig<strong>in</strong>e climatique, non encore <strong>in</strong>tégrée dans un schéma de circulation atmosphérique<br />
cohérent.<br />
2) Les différences de comportement <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s, <strong>in</strong>dépendantes du climat<br />
régional<br />
a) Le rôle <strong>des</strong> facteurs hydrologiques locaux sur les fluctuations <strong>des</strong><br />
lacustres<br />
Le comportement <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s dépend largement de leur type d'alimentation.<br />
Un exemple est celui <strong>des</strong> lacs Abhé et Asal (Afar), distants de 50 km et<br />
soumis au même climat, dont l'évolution holocene diffère tant par l'amplitude<br />
et l'âge <strong>des</strong> oscillations de niveau que par la sédimentation. Le premier est<br />
alimenté par ruissellement superficiel, le second par <strong>des</strong> eaux souterra<strong>in</strong>es<br />
d'orig<strong>in</strong>e mar<strong>in</strong>e et/ou cont<strong>in</strong>entale (Gasse et Street, 1978).<br />
En bordure NE du Sahara, Iles depressions <strong>in</strong>terdunaires furent occupées, à<br />
l'Holocène, par <strong>des</strong> marécages et lacs peu profonds. Les fluctuations de<br />
profondeur et de sal<strong>in</strong>ité <strong>in</strong>ventoriées dans les différents bass<strong>in</strong>s ne sont .<br />
pas synchrones, ce qui exclut leur orig<strong>in</strong>e climatique. Elles sont attribuées<br />
à <strong>des</strong> facteurs hydrologiques locaux (Fontes et al., 1985).<br />
b) Les lacs, enregistreurs <strong>des</strong> 'accidents climatiques'<br />
Des évènements hydrologiques (pluviométriques) exceptionnels au se<strong>in</strong><br />
d'une période dans l'ensemble climatiquement stable peuvent entra<strong>in</strong>er <strong>des</strong><br />
<strong>change</strong>ments de niveau d'un lac, de grande amplitude, en particulier dans le<br />
cas d'un lac term<strong>in</strong>al dra<strong>in</strong>ant un vaste bass<strong>in</strong>. A<strong>in</strong>si, les pluies centenales<br />
suffisent a expliquer les oscillations de 40-50 m du plan d'eau ayant affect8<br />
le lac Abhé au cours <strong>des</strong> deux derniers millénaires (Fontes et al., 1985).<br />
III- LES PALEOBILANS HYBRIQUES : EVALUATION DES F%RAM33TRES CLIMATIQUES<br />
A partir <strong>des</strong> courbes de fluctuations <strong>des</strong> niveaux lacustres, plusieurs<br />
auteurs ont tenté d'évaluer <strong>des</strong> paramètres climatiques pour un <strong>in</strong>stant t de<br />
l'histoire du lac. En partant d'un modèle simple de bilan hydrique, Butzer e&<br />
al. (19721, et Street (1979) estiment les paléoprécipitations à 9000 BP pour<br />
-sieurs bass<strong>in</strong>s d'Afrique de l'Est. Des modeles plus sophistiqués tiennent<br />
compte & la fois du bilan hydrique et du bilan énergdtique; <strong>des</strong> valeurs de<br />
précipitation, d'évaporation et de débit <strong>des</strong> tributaires sont avanckes pour<br />
le "mégachad" de 9000 BP (Kutzbach, 1980 ; Tetzlaff et Adams, 1983).<br />
Toutefois, les paléobilans proposés jusqu'à prgsent sont peu satisfai-<br />
sants. En effet, les équations de bilan sont tr&s simplifiées, faute de<br />
données. En particulier, Pe rôle <strong>des</strong> eaux souterra<strong>in</strong>es est généralement<br />
négligé. Les valeurs attribuées aux <strong>in</strong>connues (telles que température ou<br />
162
sal<strong>in</strong>itk) sont souvent empiriques, car les marqueurs <strong>des</strong> paléoenvironnements<br />
sont <strong>in</strong>suffisamment connus.<br />
IV- ETAPES NECESSAIRES POUR UNE INTERPRETATION PALEOCLIHATIQUE DES DONNEES<br />
PALBOLIMNOLOGIQUES<br />
Au stade actuel de recherche, notre problème est de comprendre le compor-<br />
tement <strong>des</strong> différents types de bass<strong>in</strong>s. Au niveau <strong>des</strong> corrklations, se pose<br />
ssi le problème de la représentativité et de la "fiabilité" <strong>des</strong> datations<br />
f% pas toujours discutées dans la littérature.<br />
Des concepts vois<strong>in</strong>s ont été élaborés parallèlement dans le cadre du<br />
programme PALRYDAF (Paléohydrologie en Afriqüe) (CNRS) d'une part, au se<strong>in</strong> du<br />
"Tropical Paléoenvironment Research Grouo (Oxford) d'autre part. (Fontes,<br />
1983-; Fontes et Gasse, ce <strong>volume</strong> ; Street-Perrott et Harrison (1985).<br />
l- Objectifs et pr<strong>in</strong>cipes de base communs ; pr<strong>in</strong>cipales ktapes.<br />
- Etablir la chronologie détaillée <strong>des</strong> évènements paléolimnologiques, en<br />
choisissant <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s endoréiques susceptibles de contenir <strong>des</strong> séquences<br />
cont<strong>in</strong>ues riches en marqueurs d'environnements.<br />
- Quantifier les fluctuations recensées.<br />
- Tenter d'établir les paléobilans hydriques.<br />
- Extraire les signaux climatiques du stock de données paléolimnolo-<br />
giques.<br />
- Entrer les faits et "mesures" paleoclimatiques dans les modèles de<br />
circulation atmosphdrique-établis 'par les météorologistes et les physiciens<br />
de l'atmosphère.<br />
2) Etablissement du dossier analytique : une action pluridiscipl<strong>in</strong>aire<br />
Un lac est un système de transfert, de stockage et de recyclage de l'eau,<br />
de la matière (m<strong>in</strong>érale et organique) et de l'énergie (thermique, lum<strong>in</strong>euse,<br />
c<strong>in</strong>étique et potentielle) provenant <strong>in</strong>itialement du milieu extérieur. Les<br />
sddiments lacustres enregistrent donc les conditions physico-chimiques<br />
du lac lui-même, et celles du bass<strong>in</strong> d'alimentation. Au se<strong>in</strong> du lac, les<br />
cycles biologiques, chimiques et énergétiques sont <strong>in</strong>terdépendants. Une con-<br />
frontation sfimpose donc entre diverses discipl<strong>in</strong>es : géomorphologie, m<strong>in</strong>éra-<br />
logie, géochimie, paléobiologie.<br />
3) Une Btape délicate : quantifier les paramètres paléolianologiques<br />
Des étu<strong>des</strong> géomorphologiques précises permettent déjà de reconstituer la<br />
morphométrie <strong>des</strong> paléolacs, de façon très satisfaisante dans les cas favorables.<br />
Par contre, l'evaluation <strong>des</strong> paléotempératures, paléosal<strong>in</strong>ités, paléoévaporation...<br />
est une étape qui est lo<strong>in</strong> d'être acquise. En ce sens, une<br />
calibration <strong>des</strong> paramètres enregistrés par les lacs à partir de références<br />
actuelles paraît <strong>in</strong>dispensable.<br />
Les efforts doivent tout particuliérement porter sur les biomarqueurs,<br />
potentiellement riches en <strong>in</strong>formations mais souvent sous-exoloités en oaléoiimnologie<br />
tropicale. Des travaux menés ces dernières années (Gasse e*t al.,<br />
1983 ; Gasse, 1985) ont montré aue les diatomées oermettent <strong>des</strong> reconsti.5<br />
tionsquantitatives du chimisme <strong>des</strong> eaux, si dei analyses de flores et de<br />
milieux actuels étaient conduites au prealable dans la région considérée, et<br />
si <strong>des</strong> traitements statistiques convenables <strong>des</strong> données étaient réalisés. Les<br />
ostraco<strong>des</strong> sont également susceptibles de fournir <strong>des</strong> données quantitatives<br />
(Chivas et a&, 1985). Dans l'ensemble toutefois, l'étalonnage entre biomarqueurs<br />
(microalgues, charophytes, ostraco<strong>des</strong>, mollusques...) et paramètres<br />
écologiques (en particulier la temperature <strong>des</strong> eaux) reste à établir.<br />
V- CONCLUSIONS<br />
Les lacs tropicaux sont d'excellents enregistreurs <strong>des</strong> variations clima-<br />
tiques. Les fluctuations de grande ampleur et a long terme peuvent d'ores et<br />
déja être <strong>in</strong>terprétées par <strong>des</strong> thdories climatiques telle que celle de<br />
163
Milankovitch. Une <strong>in</strong>terprétation plus f<strong>in</strong>e exige que les données paléolimno-<br />
logiques soient sévèrement "filtrées" d'une part, quantifiées d'autre part,<br />
avant d'être <strong>in</strong>tdgrées aux synthèses et modèles paléoclimatiques et paléo-<br />
météorologiques.<br />
REFERENCES c!rTEzs<br />
Butter, K.W., et al., 1972, Science, 1975 (40-271, 1069-1076.<br />
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Paris.<br />
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164
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LA SUCCESSION DES LIGNES DE RIVAGE QUATERNAIRES<br />
DU CONTINENT AFRICAIN - EVOLUTION JUSQU’AUX EN-<br />
VIRONNEMENTS MARGINO-LITTORAUX ACTUELS<br />
GIRESSE Pierre et BARUSSBALJ Jean-Paul<br />
Laboratoire de Recherches de Sédimentologie Mar<strong>in</strong>e<br />
Université de Perpignan<br />
66025 PERPIGNAN- Cédex<br />
-----<br />
Nos connaissances sur les lignes de rivage du Quaternaire du cont<strong>in</strong>ent<br />
africa<strong>in</strong> concernent parfois la géométrie précise de l'<strong>in</strong>terface entre<br />
le cont<strong>in</strong>ent et l'océan, mais sont souvent liées à <strong>des</strong> observations effectuées<br />
soit à propos de l'environnement de l'arrière pays vois<strong>in</strong> ou soit<br />
grâce aux enregistrements cont<strong>in</strong>us <strong>des</strong> sédimentations sous-mar<strong>in</strong>es du large.<br />
L'ensemble de ces <strong>in</strong>formations sont évidemment complémentaires, elles<br />
permettent aujourd'hui de présenter un tableau assez complet malgré <strong>des</strong><br />
lacunes de nos renseignements en plusieurs secteurs côtiers. L'élargissement<br />
du champ <strong>des</strong> observations est d'autant plus nécessaire que les analy-<br />
ses <strong>des</strong> dernières décennies relatives aux lignes de rivage2du<br />
largement démontré l'importance <strong>des</strong> facteurs régionaux (10 -10<br />
<strong>in</strong>terfèrent avec le facteur eustatique planétaire (104 ans).<br />
lobe ont<br />
5 ans) qui<br />
La carte <strong>des</strong> lignes de.rivage quaternaires du monde publiée en 1981<br />
<strong>in</strong>dique pour les côtes africa<strong>in</strong>es la présence de niveaux surélevés entre<br />
2500 et 6000 ans B.P. et vers 120.000 ans B.P. Aujourd'hui,si on aboutit<br />
à une meilleure précision dans la déf<strong>in</strong>ition <strong>des</strong> lignes de rivage holocè-<br />
nes; par contre, la signification de beaucoup de terrasses pléistocènes<br />
est remise en considération. Il a pu être montré que certa<strong>in</strong>es surfaces<br />
topographiques présumées pléistocènes et mar<strong>in</strong>es, résultent d'une ou plu-<br />
sieurs morphogenèses cont<strong>in</strong>entales contrôlées par les rejeux de vieux li-<br />
néaments précambriens; d'autres fois, les matériaux mar<strong>in</strong>s provenaient<br />
d'<strong>in</strong>terventions anthropiques ou aussi de remaniements de matériaux anté-<br />
rieurs, parfois pliocènes. Seuls les secteurs où <strong>des</strong> mesures radiométri-<br />
ques répétées ont été réalisées, peuvent être retenus dans le cadre de ce<br />
bilan, ils sont relativement limités :<br />
- Maroc, Sahara occidental, Mauritanie et Nord du Sénégal.<br />
- Angola, Namibie (mal connue encore) et Afrique du Sud.<br />
- Madagascar et archipels <strong>des</strong> Mascareignes et <strong>des</strong> Seychelles.<br />
- Côtes de la Mer Rouge.<br />
Les côtes atlantiques entre le Sud du Sénégal et le Nord de l'Ango-<br />
la ne présentent pas de témo<strong>in</strong>s datés de niveaux mar<strong>in</strong>s pléistocènes suré-<br />
levés et les côtes de l'Océan Indien, toujours relativement peu explorées,<br />
montrent quelques niveaux <strong>in</strong>certa<strong>in</strong>s dont la <strong>des</strong>cription est ancienne ou<br />
la signification à vérifier. Dans l'état actuel <strong>des</strong> connaissances, on dé-<br />
f<strong>in</strong>it plusieurs marges africa<strong>in</strong>es qui sont le site de mouvements épirogé-<br />
niques positifs dont le rythme et la cause sont plus ou mo<strong>in</strong>s complètement<br />
analysés.<br />
1 - Au Maroc, les <strong>in</strong>terférences <strong>des</strong> movements eustatiques avec les<br />
variations régionales du climat et avec les manifestations discont<strong>in</strong>ues de<br />
la tectonique conduisent à renoncer à une schématisation trop rigide <strong>des</strong><br />
cycles transgressifs et de leurs témo<strong>in</strong>s surélevés; a<strong>in</strong>si les corrélations<br />
avec les côtes méditerranéennes demeurent encore hypothétiques. Les varia-<br />
tions <strong>des</strong> rapports entre les faunes lusitaniennes et sénégaliennes permet-<br />
tent <strong>des</strong> reconstitutions paléoocéaniques et paléoclimatiques au se<strong>in</strong> d'ho-<br />
rizons bien repérés, mais, par contre , perturbent les corrélations classi-<br />
165
ques de dépôts encore <strong>in</strong>suffisamment datés par les métho<strong>des</strong> radiométriques.<br />
Plus au Sud, les faunes gu<strong>in</strong>éennes rendent les comparaisons directes enco-<br />
re plus difficiles. On dist<strong>in</strong>gue une côte septentrionale (de Safi au Cap<br />
Sim) oii les transgressions se recoupent et s'effacent et une côte méridio-<br />
nale (entre le Cap Sim et Agadir) où les niveaux de terrasses sont étagés.<br />
L'épirogènie de la côte méridionale coïncide avec les reliefs de l'Atlas<br />
dont l'érosion a conduit à un relèvement isostatique; le site d'Agadir est,<br />
par ailleurs, à l'emplacement de la flexure sud-atlantique. Trois cycles<br />
mar<strong>in</strong>s sont dist<strong>in</strong>gués dans le Pléistocène <strong>in</strong>férieur : le Moghrébien (36Chn)<br />
dont la faune est quaternaire et non pliocène, le Fouartien (18Om) et le<br />
Messaoudien (83 à 117m, mais 30 à 40m à Tarfaya). Plus bas, les témo<strong>in</strong>s de<br />
9 cycles transgressifs sont.discernés sur un million d'années, mais seuls<br />
les plus récents sont datés en radiomètrie : Maarifien (+20 à +50m), An -<br />
fatien (deux niveaux mal dist<strong>in</strong>gués vers 20 à 30 m), Harounien-Rabatien<br />
(+20m) daté à 260.000 ans (et non à 145.000), Ouljien 1 (+5 à +6m) daté<br />
entre 140.000 et 110.000 ans, 1'0uljien II (2 à 4m) daté entre 95.000 et<br />
65.000 ans, 1'0uljien 111(50,5m) vois<strong>in</strong> de 40.000 ans et le Mellahien (1 à<br />
2m) daté entre 6.000 et 3.000 ans. Au Sahara occidental, une dalle lumachel-<br />
lique observée à +30m jusqu'au 23" degré est attribuée au Moghrébien; l'Aï-<br />
oujien qui correspond aux Ouljiens 1 et II, est suivi sur plus de 100 km<br />
au Nord du Cap Blanc; 1'Inchirien , plusieurs fois daté par le radiocarbone<br />
et malgré l'<strong>in</strong>certitude <strong>des</strong> mesures, correspondrait à 1'0uljien III; enf<strong>in</strong><br />
l'Holocène, entre -1 et +2m, est daté entre 4300 et 3000 ans. En Maurita-<br />
nie et au Sénégal, les radiométries sont restre<strong>in</strong>tes au Nouakchottien (+2<br />
à +3m) entre 6000 et 5000 ans et à 1'Inchirien vers 30.000 ans.<br />
2- En Angola, les niveaux mar<strong>in</strong>s datés montrent une épirogénie<br />
plus forte dans le secteur Lobito-Benguela que dans celui de Mossame<strong>des</strong>,<br />
sa vitesse est croissante de l'<strong>in</strong>terglaciaire M<strong>in</strong>del-Riss à nos jours.Ces<br />
épirogènies peuvent être rapprochées de l'alignement <strong>des</strong> épicentres séis-<br />
miques parallèle à l'axe de la ride de Walvis. On observe <strong>des</strong> lignes de<br />
rivage holoc&res(jusqu'à +5m), de 36.000 ans (+8 à lOm), de 72.000 ans<br />
(+25 à 30 m), de 92.000 ans (+10 à 12m), de 107 à 112.000 ans (+lO à 2Om),<br />
de 200.000ans (+50 à 55m) et au-delà de 300.000 ans (+30 à 32m). Plusieurs<br />
plateformes d'abrasion supportent <strong>des</strong> dépôts appartenant à <strong>des</strong> cycles<br />
transgressifs différents.<br />
3- En Afrique du Sud, l'étagement <strong>des</strong> niveaux mar<strong>in</strong>s quaternaires<br />
est remarquable: les hautes terrasses se trouvent à 400 m (Port Alfred), à<br />
250m (Port Elizabeth), à 120x11 (Natal), puis de manière mo<strong>in</strong>s nette à llOm,<br />
95m, 82m et 73my; les moyennes terrasses sont vers 6Om, seules les basses<br />
terrasses sont datées par radiométrie et par les aci<strong>des</strong> am<strong>in</strong>és. L'Eemien<br />
I (140.000 ans) est entre 6 et lOm, 1'Eemien II (125.000 ans) entre 9 et<br />
10m et 1'Eémien III (85.000 ans) vers 12 àl4m; <strong>des</strong> âges à 30.000 ans ne<br />
sont pas retenus et les niveaux mar<strong>in</strong>s holocènes les plus élevés (+l à<br />
+2m) sont entre 4850 et 2540 ans B.P. Il est à noter que les dépôts de<br />
1'Eémien III (mo<strong>in</strong>s chaud) sont plus élevés-que ceux de 1'Eemien II (plus<br />
chaud), cette anomaliepourrait s'expliquer par une fonte précoce <strong>des</strong><br />
glaces antarctiques par rapport à celles de l'hémisphère nord. Le dépôt de<br />
125.000 ans vers 8m est considéré comme d'orig<strong>in</strong>e purement eustatique.<br />
4 - A Madagascar (côte Est), les terrasses non datées du Tatsimien<br />
précédent les terrasses datées de 1'Eémien (ici appelé Karimbolien):<br />
150.000 ans entre 10 et 15m, 120.000 ans entre 8 et 12m et 80-100.000 ans<br />
vers 3m. Les niveaux holocènes (6000 à 5500 ans) se situent entre 0,3 et<br />
2,5m (deux niveaux possibles).<br />
166
5 - Dans les Mascareignes, <strong>des</strong> niveaux témoignent de maxima marips<br />
vers 470.000, 440.000, 350.000, 230.000 et 120.000 ans. Les accumulations<br />
coralliennes permettent de conclure à une remontée relative du niveau mar<strong>in</strong><br />
de 2,7M/lOOO ans a' Maurice qui est une île relativement stable remontant<br />
au Miocène et de 4m/lOOO ans à la Réunion, fie plus <strong>in</strong>stable et subsidente<br />
d'âge seulement pléistocène. Aux Seychelles, le niveau de 120.000 ans est<br />
encore à +8m.<br />
6 - A Djibouti, l'isochrone de‘l25.000 ans peut être suivi sur une<br />
grande distance, il permet de constater les déformations <strong>in</strong>égales de pan-<br />
neaux étroits limités par <strong>des</strong> failles et où les mouvements ont présenté un<br />
caractère discont<strong>in</strong>u.<br />
Les témo<strong>in</strong>s de la transgression holocène ont pu être observés sur<br />
la plupart <strong>des</strong> marges africa<strong>in</strong>es , mais ils sont particulièrement bien re-<br />
connus, à ce jour, sur la façade atlantique. Ils permettent une reconsti-<br />
tution de plus en plus précise de l'évolution <strong>des</strong> environnements marg<strong>in</strong>o-<br />
littoraux jusqu'à nos jours. La transgression représente une oscillation<br />
de caractère général qui se situe à une échelle temps de 103 à 104 ans,<br />
elle <strong>in</strong>tègre <strong>des</strong> phases de <strong>change</strong>ments climatique ou hydrologique locaux<br />
de 102 ans et <strong>des</strong> tempêtes ou <strong>des</strong> cycles de sécheresse de 10 à 102 ans. De<br />
manière générale, la régression anté-holocène correspondait à une tendance<br />
plus aride sous les latitu<strong>des</strong> tropicales et équatoriales, mais aux pluviaux<br />
dans les zones sub-tropicales qui sont limitées au Sud par Swakopmund en<br />
Namibie et au Nord par la latitude du Hoggar.<br />
La succession <strong>des</strong> environnements côtiers est connue avec une pré-<br />
cision de plus en plus grande notamment au Sénégal, en Côte d'ivoire, au<br />
Bén<strong>in</strong>, au Nigéria, au Gabon et au Congo.<br />
Au Sénégal, l'évolution débute sur le plateau cont<strong>in</strong>ental par le<br />
dépôt vers 11.000 ans de plages sableuses dom<strong>in</strong>ées par <strong>des</strong> dunes de 10 à<br />
15m; vers 9.000 ans, un ralentissement de la transgression conduit à un<br />
remaniement de dépôts coqùilliers en cordons avec <strong>des</strong> pentes fortes; vers<br />
8.400 ans, un nouveau ralentissement de la transgression permet l'<strong>in</strong>stal-<br />
lation de mangroves dans un environnement humide (Tchadien); entre 8.000<br />
et 6.000 ans, la transgression s'accélère dans un climat toujours humide<br />
et son maximum <strong>in</strong>tervient entre 6.800 et 4.200 ans (Nouakchottien); puis<br />
vers 4.000 ans, une régression de -2m (Taffolien) contrôle la fermeture du<br />
golfe du delta du Sénégal. Enf<strong>in</strong> , <strong>in</strong>tervient un recul de la ligne de riva-<br />
ge ou s'édifie une succession de plages sableuses et où le paysage se dé-<br />
f<strong>in</strong>it en fonction de l'équilibre de facteurs eustatiques et d'oscillations<br />
du régime hydrique : par exemple, l'extension dans le Ferlo <strong>des</strong> faciès sau-<br />
mâtres vers 3300 ans et 1800 à 1500 ans correspond à deux pério<strong>des</strong> où l'é-<br />
coulement du fleuve Sénégal et le niveau phréatique aurait été supérieurs<br />
à l'actuel. A noter les accumulations mécaniques d'ilménites qui se sont<br />
produites entre 8 et 9000 ans sur le littoral sous-mar<strong>in</strong>.<br />
En Côte-d'Ivoire, après le stationnement de la transgression entre<br />
12.000 et 11.000 ans, l'humidification s'est développée sur la marge ac-<br />
tuelle entre 12.000 et 8.000 ans. Depuis 5.000 ans, la forêt marécageuse<br />
est constante sur le littoral, mais avec toutefois 4 pulsations négatives<br />
dont les témo<strong>in</strong>s renferment mo<strong>in</strong>s de 10% de pollens de mangrove.<br />
Au Congo, le ralentissement de la transgression entre 12.000 et<br />
11.000 ans a permis l'étalement d'une accumulation de graviers coquilliers.<br />
167
Entre 9.000 et 7.000 ans une abondante mangrove s'est développée sur les<br />
berges <strong>des</strong> rias profon<strong>des</strong> d'environ 30m. Après le maximum transgressif de<br />
5.000 ans, on a assisté à <strong>des</strong> oscillations de la ligne de rivage qui ont<br />
conduit à <strong>des</strong> sédimentations tour à tour éoliennes, mar<strong>in</strong>es ou saumâtres<br />
(avec <strong>des</strong> <strong>in</strong>dustries tshitoliennes <strong>in</strong>terstratifiées dans ce dernier cas).<br />
Soulignons les concentrations de graviers phosphatés remaniés du Miocène<br />
réalisées sous l'effet <strong>des</strong> paléohoules vers -35m.<br />
Généralement, les occupations huma<strong>in</strong>es corncident avec la proximi-<br />
té <strong>des</strong> lignes de rivage <strong>des</strong> hauts niveaux mar<strong>in</strong>s. Sur la côte du Sahara,<br />
vers la f<strong>in</strong> du Nouakchottien, l'homme vivait entre la lagune et sa pêche<br />
et la savane et sa chasse. Mais, il y a un décalage chronologique entre<br />
l'optimum écologique et le maximum de l'occupation huma<strong>in</strong>e.<br />
L'érosion ou l'engraissement du trait de côte édifié à la f<strong>in</strong> de<br />
1'Holocène sont très contrastés selon les secteurs (progradation du SW de<br />
la Sierra-Leone et du Nord de la Mauritanie, recul du Sud de la Maurita-<br />
nie). Cette évolution actuelle et future est en cours d'étude, elle impli-<br />
que l'<strong>in</strong>terférence de facteurs hydriques , météorologiques et océaniques<br />
avec de faibles oscillations de la composante eustatique locale.<br />
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168
INC@A/1986 DAKAR SYEPOSIUM "Changements globaux en Afrtque"<br />
EVOLUTION DES SYSTEMES DE LAGOONS-iLES BARRIEREDUTYRRHENIEN<br />
A L'ACTUALITE A CAMP0 DE DALIAS (ALMERIA, ESPAGNE)<br />
J.G. GOY? C. ZAZOX, C.J. DABRIO=, Cl. HILLAIRE-MARCEL=<br />
x Dpto. de Geomorfologia y Geotectonica, Facultad de Geo-<br />
logis. 28040 Madrid.<br />
z+s% Dpto. de Estratigrafia. Facultad de Ciencias. 37008 Sa-<br />
lamanca. l<br />
xxx Dép. Sciences de la Terre, C. post. 8888, suc. A, Montreal<br />
(Quèbec) H3C 3P8, Canada.<br />
La côte d'Almeria, située dans le cadre structural <strong>des</strong> B&iques orienta<br />
les, est affecté par une tectonique compressive au long du Quaternaire (3)<br />
qui se manifeste par l'existence de décrochements, de plis, de flexures et<br />
aussi de failles normales qui affectent tous les niveaux mar<strong>in</strong>s qUatWnai-<br />
res, même le Tyrrhénien (plages avec <strong>des</strong> Strombus bubonius).<br />
Depuis le Pleistocène moyen fonctionne un axe de flexure de direction<br />
génerale E-O qui affecte tout le Campo de Dalias (Ouest d'Almeria) et qui<br />
provoque la basculation de tout ce secteur cctier vers le Nord. A partir de<br />
ce momnent l'écoulement normal vers la mer <strong>des</strong> rav<strong>in</strong>s qui <strong>des</strong>cendent du re-<br />
lief est <strong>in</strong>terrompu (l-3). De ce fait, le transport <strong>des</strong> sédiments n'arrive<br />
à ce littoral que par deux po<strong>in</strong>ts: Rio Adra, 13 Km à 1'0 et Rio Andarax,<br />
10 Km à 1'E du campo de Dalias (4).<br />
Au début du Tyrrhénien, daté (5) sur la côte d'Al.meria en 190.000 ans,<br />
commence à se développer <strong>des</strong> systèmes de lagoons-îles barrières dans le ses<br />
teur de Guardias Viejas (Figure la.) alors que, dans le secteur de Roquetas<br />
ils ne se forment que plus tard et, très certa<strong>in</strong>ement, à partir de l'Holoc$<br />
ne vers les 7.500 ans.<br />
Au po<strong>in</strong>t de vue sédimentologique les plages du Tyrrhénien Holocenes et<br />
actuelles sont très. semblables (2). On y trouvé dans toutes les mêmes gran-<br />
deurs etant donné que les matériaux sont retravaillés puisque l'apport cô-<br />
tier est très limité. En verticale il y a <strong>des</strong> mégaséquences "Coarsen<strong>in</strong>g<br />
upward" générales formées par <strong>des</strong> séquences m<strong>in</strong>eures "F<strong>in</strong><strong>in</strong>g upward" (Figu-<br />
re lb).<br />
Dans le developpement de ces systèmes d'îles-barrières existe un contrg<br />
le structural évident: dénivellement de blocs avec formation de lagunes<br />
dans le compartiment affaissé et création d'appouis de flèches dans le com-<br />
partiment soulevé. Il y a aussi un controle hydrodynamique; apport sédimen-<br />
taire qui n'arrive dans cette zone que par derive littoral. Le régimen de<br />
vents qui sont quatre fondamentaux (Figure la) (Levante, Poniente, Jaloque<br />
et Leveche) et les vagues, déterm<strong>in</strong>ent en déf<strong>in</strong>itive la direction de la dé-<br />
rive et le sens de la progradation.<br />
Systèmes d'Iles-barrières Tyrrhéniennes<br />
Ils apparaissent dans la base de Guardias Viejas (Figure la) entre<br />
190.000 et 100.000 ans (5) et sont formés par trois flèches fondamentales<br />
qui laissent en arrière <strong>des</strong> lagunes isolées.<br />
169
La morphologie en Qcoquillel+ et le developpement de flèches littorales<br />
courbes dans la baie est motivée par l'action <strong>des</strong> vents Leveche (SO) et Ja<br />
loque (SE) et surtout par l'existence de failles de direction N 1400 -<br />
1600 E. Le vent Poniente n'aurait pas beaucoup d'<strong>in</strong>fluente à cause de 1'<br />
écran formé par la Po<strong>in</strong>te de Guardias Viejas. Il en serait de mème pour le<br />
Lévante dont la baie est à l'abri.<br />
Le grand transport littoral ("dérive alimentaire") vers le SE, au long<br />
de la plage de Balerma, met le sédiment provenant du Rio Adra à disposi-<br />
tion du Leveche puis du Jaloque, à l'<strong>in</strong>térieur de la baie, formant <strong>des</strong> flè<br />
ches littorales appuyées à la Po<strong>in</strong>te de Guardias Viejas. Par l'effet d'<br />
ecran de cette Po<strong>in</strong>te les plus gran<strong>des</strong> accumulations ont lieu derrière elle<br />
donnant lieu à <strong>des</strong> systèmes progradants vers le SE.<br />
A partir d'un certa<strong>in</strong> moment (début de l'Holocène?) lorsque les plages<br />
ont bien grandi derrière la Po<strong>in</strong>te, las parties centrale et occidentale de<br />
la baie commencent à fonctionner plus ccmme "couloirs de sédiments11 que<br />
cme recepteurs. Comme conséquence de ceci, prograde la plage d'Almerimar.<br />
Systèmes d'îles-barrières holocènes<br />
Les plus <strong>in</strong>téressants sont ceux qui se développent à Punta Ent<strong>in</strong>as et à<br />
Punta Sab<strong>in</strong>ar - Plage del Cerrillo (Figure la). Dans les deux cas il s'agit<br />
de flèches littorales en angle qui laissent derrières elles <strong>des</strong> lagunes.<br />
Le début de la formation de ces îles-barrières commence à Punta Sab<strong>in</strong>ar<br />
- P. Cerrillo par la formation du Système 1 versles 7.500 ans (âge <strong>in</strong>terpre<br />
té). L'appui de ces deux flèches littorales obliques serait le bloc soulevz<br />
de deux failles et leur formation se doit à la dérive <strong>in</strong>due par les vents<br />
de Levante/Poniente et Jalcque/Leveche.<br />
Vers 6.480 ans B.P. (Table 1) commencent à se former la Système 2 et 1'<br />
île-barrière de Punta Ent<strong>in</strong>as avec <strong>des</strong> dérives littorales vers le SE, <strong>in</strong>-<br />
dues par les vents Poniente et Leveche,. et vers 1'0 produites par Levante<br />
et Jaloque.<br />
Par la formation du système de Punta Ent<strong>in</strong>as et étant donné sa situation<br />
par rapport à la direction de la source d'apport qui vient de 1'0, cette zo-<br />
ne agit comme trappe temporelle de sédiments et en conséquence? la mer éro-<br />
sionne la protubérance <strong>des</strong> Systèmes 1 et 2 de Punta Sab<strong>in</strong>ar-P. Cerrillo vers<br />
les 3.600 ans B.P., mettant en contact la lagune avec la mer.<br />
Plus tard la lagune se bouche et, dans le Campo de Dalias, corrunence une<br />
progradation très nette et forte (Systèmes 3, 4, 5), vers l'E, et le NE dans<br />
le secteur de Roquetas à la faveur de dérives littorales vers le NE et de<br />
vents dom<strong>in</strong>ants de Levante.<br />
En resumé nous dirons que depuis le Tyrrhénien (190.000 ans), dans le<br />
Campo de Dalias, se développent <strong>des</strong> systèmes de lagoons-îles barrières favo<br />
risés par le comportement néo-tectonique du secteur et la coexistence de<br />
vents dom<strong>in</strong>ants.<br />
D'autre part le développement de ces systèmes progradants acquiert une<br />
plus grande importante à partir du maximum post-glaciaire (vers les 7.500<br />
170
ans, dans cette zone). Chaque crête de plage demande, pour se former, 50<br />
ans environ.<br />
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dat<strong>in</strong>g of Strombus bubonius bear<strong>in</strong>g mar<strong>in</strong>e terraces <strong>in</strong> Southeastern<br />
Spa<strong>in</strong>. Geology (soous presse).<br />
Ce travail a été subventionné par le Projet 2460/83 (CAICYT) et dans le<br />
cadre du Projet 200 du PICG.<br />
TABLE 1<br />
Systèmes de Flèches littorales de Roquetas (Datations 14c,<br />
3 1 R - 7 1 Carbonates<br />
3 / R - 10 1 Carbonates<br />
4 R-2 Carbonates<br />
44,9 +<br />
I-O.3 %<br />
63,8 +<br />
ho, 6%<br />
76.6 +<br />
/Y-3,4%<br />
171<br />
6450 + 2.1 +<br />
y-IOOans l-0.2%<br />
2150 +<br />
I-4mans<br />
1870 +<br />
Labora-<br />
toire<br />
Univer-<br />
sité dL<br />
Québec<br />
à Mon-<br />
treal.<br />
Dpt; SC<br />
de la<br />
Terre.<br />
(Canada<br />
Lova<strong>in</strong>e<br />
1aNeuvt<br />
(Belgiq
0s<br />
&.<br />
E.<br />
&.<br />
P>.<br />
b / I<br />
Lipna da rivopl 0 6.400<br />
Ploqe de Bolrrma<br />
Guordiar ViaJos<br />
Po<strong>in</strong>te Ent<strong>in</strong>m<br />
Po<strong>in</strong>ta Sob<strong>in</strong>or<br />
Plaqs Csrrillcl<br />
Port & Roquetas<br />
Datation<br />
"C 1 . 6.400'100<br />
ans. t?..P<br />
0 36001100<br />
-l- 2.150'400<br />
0 1.e70+35<br />
SYSTEMES, DE LAGUNES- ILES BARRIERES DU TYRRHENIEN A L’ ACTUALITE A CAMP0 DALIAS<br />
\ J T)<br />
o-<br />
-Fi-<br />
A),<br />
L<br />
P<br />
CH<br />
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L.%%-lt~<br />
Pariente<br />
Leveche<br />
Jaloqua<br />
Laqunm .<br />
Plus d’<strong>in</strong>tturnf. dam le<br />
formation de flkhn Tyrrh<strong>in</strong>ims<br />
fie- barrièn ot csa*tea<br />
de plogl<br />
N.O.<br />
\<br />
Tyrrhénian<br />
iii S.bubonlur<br />
d-m<br />
-<br />
-G-<br />
Llqnr isoboth@<br />
Fallle<br />
IF normle<br />
Drcrcschiment<br />
lx.", ', ."<<br />
2-50 2040'<br />
\<br />
FIGURE 2b<br />
” 1 c P 4 SKm.<br />
S.E.
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
ANALYSE DE L'EVOLUTION CLIMATIQUE EN AFRIQUE DE L'OUEST EN<br />
1983-1985 A L'AIDE DE L'IMAGERIE SATELLITAIRE ET DE DONNEES<br />
CONVENTIONNELLES<br />
Guillot B., Lahuec J.P.*, Citeau J.**, Bellet 8., Noyalet A.***<br />
* ORSTOM/CMS<br />
BP 147 LANNION (FRANCE)<br />
** ORSTOM/CRODT BP 2241 DAKAR (SENEGAL)<br />
*** CMS Lannion BP 147 LANNION (FRANCE)<br />
Les années 1983, 1984 et 1985 ont été en Afrique de l'ouest et dans<br />
son environnement océanique (Atlantique <strong>in</strong>tertropical) le siège d'événements<br />
climatiques importants, avec <strong>des</strong> situations presque totalement opposées en<br />
1983 et 1984, et une situation <strong>in</strong>termédiaire en 1985. notre objectif est ici<br />
de montrer que les observations satellitaires que nous conduisons au se<strong>in</strong> du<br />
programme "Veille climatique", couplées à <strong>des</strong> données conventionnelles, per-<br />
mettent de bien caractériser ces années, et de replacer les faits dans <strong>des</strong><br />
types de comportement saisonnier, reconnus auparavant par <strong>des</strong> auteurs utili-<br />
sant uniquement <strong>des</strong> données conventionnelles.<br />
l/Evolution <strong>in</strong>terannuelle de la position en latitude de la Zone InterTropicale<br />
de Convergence (ZITC)<br />
L'observation de la position en latitude de la ZITC a été entrepri-<br />
se pour mesurer les effets de l'<strong>in</strong>fluence antagoniste <strong>des</strong> centres d'action<br />
anticyclonique de Ste Hélène et <strong>des</strong> Açores; elle consiste en un suivi sur<br />
l'océan du maximum de nébulosité, à 28OW. Le site a été choisi pour éviter les<br />
<strong>in</strong>fluences perturbatrices <strong>des</strong> cont<strong>in</strong>ents, qui provoquent un étalement considé-<br />
rable en latitude <strong>des</strong> nuages, et rend impossible un repérage précis, et l'ob-<br />
servation par les.nuages est autorisée par la bonne corrélation existant en-<br />
tre le maximum de nébulosité et la zone de <strong>change</strong>ment de vent à la surface.<br />
Les qu<strong>in</strong>ze années étudiées (1971 à 1985) révèlent l'existence d'an-<br />
nées à remontée précoce et haute vers le nord de la ZITC, et d'années à re-<br />
montée tardive (fig.la) et plus basse. La comparaison avec les données de vent<br />
montre que la remontée du maximum de nébulosité précède de 25 jours environ<br />
le <strong>change</strong>ment de vent, et l'<strong>in</strong>tensification <strong>des</strong> alizés de sud-est. 1983 entre<br />
dans la série <strong>des</strong> années à remontée précoce et haute en latitude (fig.lb),<br />
tandis que 1984 fournit le cas <strong>in</strong>verse typique, et même accentué; en 1985<br />
une remontée trës tardive (mai) est associée à une migration haute et rapide<br />
vers le nord; cette "anomalie" S'&ait déjà produite en 1974, qui fut aussi<br />
une année de reprise de la pluviosité au Sahel.<br />
2/Anomalies de température de surface dans le golfe de Gu<strong>in</strong>ée et position en<br />
latitude de la ZITC<br />
Le long survol maritime du flux de mousson, et les théories océano-<br />
graphiques du "remote forc<strong>in</strong>g", qui établissent un lien entre l'<strong>in</strong>tensifica-<br />
tion du vent dans l'ouest Atlantique et.les remontées froi<strong>des</strong> à l'équateur,<br />
(Moore et al, 1978, Serva<strong>in</strong> et al, 1982) autorisent une comparaison entre la<br />
position de la ZITC à 28OW et la température de surface dans le golfe de Gui-<br />
née.<br />
Un examen qualitatif montre que les années à remontée précoce et<br />
hauteda la ZITC correspondent (1971, 75, 76, 78) à <strong>des</strong> anomalies négatives de<br />
température en juillet-août, et que <strong>des</strong> anomalies positives accompagnent une<br />
migration tardive et basse de la ZITC (1973, 77, 79, 81). En fait la relation<br />
n'est pas aussi évidente; un calcul de corrélation (Citeau et al, 1985) révë-<br />
le que la valeur maximale du coefficient est faible (r = -0,4) et qu'elle est<br />
atte<strong>in</strong>te avec un délai de temps de un mois, ce qui veut dire qu'au mieux 16%<br />
de la variabilité de la température de surface est expliquée par la position<br />
de la ZITC.<br />
173
L'année 1983 peut' être classée comme normale sur le plan <strong>des</strong> tem-<br />
pératures de surface malgré une remontée précoce et haute de la ZITC; 1984<br />
constitue le meilleur exemple d'une bonne relation entre une forte anomalie<br />
positive de température de surface, et un mouvement tardif et faible de la<br />
ZITC; 1985 est difficile à'classer, parce que normale sur le plan de la tem-<br />
pérature de surface en juillet-août, alors que la ZITC est à ce moment-là<br />
dans une position haute. I<br />
Les années 1984 et surtout 1985 ont connu une <strong>des</strong>cente très accen-<br />
tuée de la ZITC vers le sud', et une remontée trës tardive, avec séparation du<br />
maximum de t-$bulosité sur l'Atlantique entre une branche nord et une branche<br />
sud (fig.lb). Ceci s'est produit en même temps qu'une forte anomalie positive<br />
de la. température de surface de l'océan, et que la reprise <strong>des</strong> pluies en 1984<br />
et <strong>des</strong> <strong>in</strong>ondations en 1985 &J nord-est du Brésil.<br />
3/Position de la ZITC en Afkique de l'ouest estimée par les champs thermiques<br />
de surface<br />
Pour suivre sur le cont<strong>in</strong>ent la limite septentrionale <strong>des</strong> nuages<br />
précipitants associés à la ZITC nous avons utilisé l'imagerie <strong>in</strong>fra-rouge de<br />
Météosat; les champs de radianeeclaireont montré en effet que la température<br />
<strong>des</strong> zones sèches, à faible <strong>in</strong>ertie thermique, était beaucoup plus forte, aux<br />
heures chau<strong>des</strong> de la journée, que celle <strong>des</strong> régions humi<strong>des</strong> et couvertes d'une<br />
végétation active; un gradient thermique élevé, un "front", représenté par l'i-<br />
sotherme 39OC, étiré d'est an ouest, les sépare habituellement (1).<br />
. .<br />
Le fichier regroupe trois années, ce qui est <strong>in</strong>suffisant pour lui<br />
conférer une dimension climatique. Nous pouvons cependant comparer qualitati-<br />
vement ces annees, et cettenopération présente un grand <strong>in</strong>térêt, dans la me-<br />
sure où les données conventionnelles (pluviométrie) <strong>in</strong>diquent que 1983 et<br />
1984 ont été exceptionnelle!.<br />
Un répertoire <strong>des</strong>! isothermes (fig.2) montre <strong>des</strong> différences impor-<br />
tantes, et de mars à septembre,1983 et 1984 ont connu une évolution totale-<br />
ment divergente. En mars,' le front est très en avance en 1984 et la mousson a<br />
largement pénétré le cont<strong>in</strong>&t, alors qu'en 1983 elle n'avait pratiquement pas<br />
encore amorcé sa remontée (2). En mai, les isolignes sont au même niveau et<br />
pour la première fois le front est plus au nord en 1983, sauf à l'est de Kano<br />
No est environ), où l'écart est faible, et à l'ouest de 10° ouest, où il est<br />
<strong>in</strong>versé; les différences extrêmes sont atte<strong>in</strong>tes en aoUt, où la zone 2 mo<strong>in</strong>s<br />
de 39OC est plus basse en latitude en 1984, avec de très gros écarts en Mau-<br />
ritanie, et à l'est, de 4' ouest (longitude de Ségou) à l3O est.<br />
En 1984 la moussob semble avoir subi un blocage de plus en plus fort<br />
à mesure qu’elle remontait vers le nord. La forme <strong>des</strong> lignes de front le sug-<br />
gëre, notamment celles de mai et de ju<strong>in</strong>, où le retard apparait au centre du<br />
sous-cont<strong>in</strong>ent, et donne sui< fronts une forme convexe vers le sud, avec une<br />
flèche située vers la longitude de Ouagadougou. La raison en est la faiblesse<br />
de l'activité de l'anticyclone de Ste Hélène, avec pour corollaire un renfor-<br />
(1) Il s'agit de champs thebmiques bruts, sans correction atmosphorique; <strong>des</strong><br />
observations faites au Centre Agrhymet de Niamey, et <strong>des</strong> déductions tirées<br />
<strong>des</strong> images elles-mêmes semblent montrer que "les variations de température<br />
correspondent toujours i une occurrence mesurée de précipitations ou à un<br />
assëchement de la surfake du sol estimé à partir de notre modèle de bilan<br />
hydrique (méthode Frërej Popov)" (Cheikh Babar Coly, Dr du Centre Agrhymet<br />
de Niamey, communicstjon- .personnelle).<br />
(2) En mars 1983 l'abondance <strong>des</strong> aérosols (poussiëres et vents de sable) a été<br />
telle qu'elle a rendu impossible l'observation de la surface.<br />
174
cernent <strong>des</strong> "hautes pressions de la Lybie" signalé pendant les mois<br />
de juillet et août dans les bullet<strong>in</strong>s du Centre Agrhymet.<br />
En 1985 l'évolution <strong>des</strong> fronts ressemble assez à celle de 1983, avec<br />
<strong>des</strong> différences importantes en ju<strong>in</strong> et en août, par rapport à 1984. On note en<br />
plus, en mai et ju<strong>in</strong>, un blocage prolongé <strong>des</strong> fronts à l'ouest, en relation<br />
avec le retour d'alizés puissants et soufflant tardivement, ceci en contradic-<br />
tion totale avec la situation dans cette région en 1984 à la même période de<br />
l'année, où les vents (et les fronts) étaient de signe opposé.<br />
4/Analyse de la convection profonde et de la pluviométrie<br />
Un second moyen, plus classique, de suivre l'évolution de la ZITC,<br />
consiste à rechercher dans les données satellitaires les nuages précipitants<br />
associés à la convection profonde (cumulonimbus). Nous avons utilisé pour cela<br />
<strong>des</strong> métho<strong>des</strong> mises au po<strong>in</strong>t au CMS (Berthou et Noyalet, 1979). Le travail con-<br />
siste à repérer les noyaux convectifs, à en tracer les contours, et à établir<br />
<strong>des</strong> cartes de fréquence d'apparition dans <strong>des</strong> aires de 2O de côté. Nous pos-<br />
sédons un fichier de trois années; sur lequel on peut faire les mêmes remar-<br />
ques qu'à propos <strong>des</strong> gradients thermiques au sol (3).<br />
En janvier 1983 on a a<strong>in</strong>si relevé (Citeau et al, 1984) une excellen-<br />
te adéquation entre l'absence totale de nuages convectifs et de précipitations<br />
en Afrique de l'ouest. En 1984 la forte différence de température de surface<br />
de l'océan par rapport à 1983 : 1 à 2O de plus de mai à septembre, et même 4<br />
'à SO au large <strong>des</strong> côtes du Congo et de l'Angola, a été accompagnée d'écarts<br />
importants dans les fréquences d'apparition de cumulonimbus (tableau 1).<br />
1983 596 627 363 299 217 327 2.431<br />
1984 1.360 1.024 712 601 475 452 4.644<br />
231 163 196 201 219 136 191<br />
Tableau 1 : Occurrences comparées de nuages convectifs dans le golfe de Gui-<br />
née en 1983 et 1984 (avril-septembre).<br />
Sur l'ensemble de la saison les occurrences sont deux fois plus<br />
nombreuses en 1984. La fig. 3 montre les différences en Afrique au mois de juil-<br />
let. On remarque : de très fortes fréquences en 1984 sur le golfe de Gu<strong>in</strong>ée,<br />
et jusqu'à 10° nord en Afrique de l'ouest; de fortes fréquences à l'est du gel-<br />
fe de Gu<strong>in</strong>ée, <strong>des</strong> côtes du Gabon à la région <strong>des</strong> Grands Lacs et de faibles fré-<br />
quences entre 10 et 16' nord, et entre 6O est et la côte, où les différences<br />
avec 1983, année sèche, sont négatives ou faiblement positives.<br />
Les données <strong>in</strong> situ confirment largement cette analyse. Piton (1985)<br />
a pu mettre en relation l'anomalie positive de température de surface de la<br />
mer et la pluviosité excédentaire enregistrée à Sao Tomé en 1984. Des données<br />
(3) Des développements importants ont déjà été <strong>in</strong>troduits pour améliorer les<br />
procédés d'extraction : analyse numérique à partir de l'imagerie <strong>in</strong>fra-<br />
rouge, et le nombre d'images traitées. Un projet est en cours d'élaboration<br />
pour obtenir à partir de là une estimation <strong>des</strong> pluies, avec le concours de<br />
données <strong>in</strong> situ (pluviométrie).<br />
175
fournies par A. Buisson (1985) (tableau 2) confirment l'ampleur du phénomè-<br />
ne pour la saison sèche (ju<strong>in</strong>:à septembre), au Gabon.<br />
Stations l- ! Précipitations (mm) r % de la moyenne<br />
Bitam 440,7 291,l<br />
Cocobeach ; 301,a 116,8<br />
Franceville n 157,6 115,6<br />
Lambaréné 94,9 35,8<br />
Lastoursville 156,4 191,9<br />
Libreville 130,9 50,o<br />
Makokou 206,5 128,l<br />
Mayumba ’ 41.8 31,7<br />
Mitzic 188,3 193,5<br />
Mouila , 8787 44,4<br />
Port-Gentil ; 392 22,l<br />
Tchibanga 16,0 58<br />
Sao Tomé 38,4 la6<br />
Moyenne 1983 1984 1983 1984<br />
674,6<br />
1619,2<br />
611.1<br />
485,0<br />
546,9<br />
1263,9<br />
562,5<br />
406,9<br />
454,9<br />
423.8<br />
416,7<br />
66<br />
39<br />
73<br />
38<br />
123<br />
38<br />
62<br />
76<br />
102<br />
51<br />
59<br />
36<br />
4<br />
1984<br />
1983<br />
153 2,32<br />
537 l3,86<br />
388 5,29<br />
511 13,55<br />
350 2,85<br />
966 25,28<br />
272 4,39<br />
973 i2,a4<br />
242 2,35<br />
483 9,55<br />
1060 18,86<br />
564,0 1469 352,,50<br />
Tableau 2 : Précipitations de saison sèche (ju<strong>in</strong>-septembre en 1983-1984,<br />
au Gabon et à Sao Tomé).<br />
Les différences par rapport à la normale sont très gran<strong>des</strong> : anomalie<br />
négative à peu pres partout en 1983, notamment dans le golfe (4% de la normale<br />
2 Sao Tomé) et près <strong>des</strong> côtes (39% de la normale à Cocobeach, 38% à Libreville),<br />
anomalie très fortement positive en 1984 sur toute la zone, et décroissante du<br />
golfe : Sao Tomé 14,7 fois la normale, aux côtes : Libreville et Mayumba 10<br />
fois la normale, et vers l'<strong>in</strong>térieur : Franceville 4 fois la normale. Une com-<br />
paraison entre 1983 et 1984 (dernière colonne du tableau)donne <strong>des</strong> résultats<br />
ahurissants; il est tombé de ju<strong>in</strong> à septembre 1984 352 fois plus d'eau à Sao<br />
Tomé qu'en 1983, 25 fois à Libreville, 14 fois à Cocobeach (1@2 mm en plus!).<br />
Les données conventionnelles aident à situer le niveau <strong>des</strong> anomalies;<br />
depuis l'orig<strong>in</strong>e <strong>des</strong> mesures (janvier 1933) il n'avait jamais plus aussi peu à<br />
Libreville qu'en 1983, et jamais autant qu'en 1984; au Gabon on se souvient<br />
qu'en 1926 il avait également plu abondamment en saison sèche, au po<strong>in</strong>t d'empê-<br />
cher les brûlis et de provoquer <strong>des</strong> fam<strong>in</strong>es.<br />
Conclusion<br />
Ces remarques donnent d'autant plus d'<strong>in</strong>térêt à l'étude <strong>des</strong> derniè-<br />
res années considérées comme <strong>des</strong> cas limites. Nous avons tracé sur la figure<br />
3 le contour <strong>des</strong> zones où la convection a été nettement plus fréquente en 1984,<br />
et ceci peut être considéré commeune ébauche du travail à entreprendre pour<br />
mesurer l'<strong>in</strong>cidence géographique d'anomalies de température de surface, et<br />
l'<strong>in</strong>fluence réelle du golfe de Gu<strong>in</strong>ée sur les régions rivera<strong>in</strong>es.<br />
Plus généralement, les auteurs du premier bullet<strong>in</strong> édité par le Cli-<br />
mate System Monitor<strong>in</strong>g rappellent (p. 23-25) que la variabilité <strong>in</strong>ter-<br />
annuelle <strong>des</strong> pluies en Afrique, telle qu'elle a été étudiée par divers-auteurs<br />
(Nicholson 1980, Janicot 1985) n'est pas uniforme, et qu'il existe effective-<br />
ment, en Afrique de l'ouest, deux types d'anomalies, articulées autour du pa-<br />
rallèle 10° nord; à une année sèche au Sahel (entre 12 et 18' nord) correspon-<br />
drait une année humide plus au sud, et à l'<strong>in</strong>verse une année humide au nord<br />
serait sèche au sud; en réalité les auteurs sont mo<strong>in</strong>s affirmatifs, Janicot<br />
par exemole se contentant de constater l'existence d'aires à pluviométrie<br />
176
homogène; personnellement nous pensons que seules les années à forte<br />
anomalie, comme 1984, soulignent cette dichotomie; il est au demeurant assez<br />
réconfortant de constater que nos recherches sur la ZITC et la température<br />
de surface de la mer, et nos fichiers de champs thermiques de surface, ou de<br />
densités de nuages convectifs, amènent <strong>des</strong> conclusions analogues à celles que<br />
nous venons de rappeler, tout en précisant davantage le concept de variation<br />
<strong>in</strong>terannuelle, d'années opposées (ou <strong>in</strong>termédiaires), et en replaçant les ré-<br />
sultats dans un contexte plus large.<br />
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shop - CACfNOAA.<br />
PITON B. - 1985 - Anomalie thermique dans la partie orientale du golfe de Gu<strong>in</strong>ée<br />
durant l'été 1984 et pluviosité excédentaire à Sao Tomé. Veille Climatique<br />
Satellitaire no 5, janvier 1985, p. 22-25.<br />
SERVAIN J., PICAUT J., MERLE J. - 1982 - Evidence of remote forc<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the equa-<br />
torial Atlantic Ocean. Journal of physical oceanography 12, p. 457-463.<br />
177
I i<br />
J’ F’M’A’M’J’Jt’A’S’O’N’D<br />
- Années à remontée haute e<br />
précoce (1976,78,82,83)<br />
Années à remontée modérée<br />
dive 1197477, 79,80,<br />
FIG.1 POSITION EN LATITUDE DE LA ZITC A 28-w<br />
FIG 2 ISOTHERMES 39-c ~TEMPERATURE RAOIATIVE METEOSATI EN 1983 lp0INTILLE5L1984 ~TRAIT INTERROMPU~.<br />
ET 1985 (TRAIT CONTINU1<br />
178<br />
l
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
TECTONIQUE, SEISMICITE ET VOLCANISME DE LA PLAQUE<br />
AFRICAINE,DEPUIS LE MESO-CENOZOIQUE<br />
René GUIRAUD<br />
Faculté <strong>des</strong> Sciences, 33 rue Louis Pasteur, 84000 AVIGNON.<br />
Les travaux récents conduisent à considérer que différents secteurs<br />
de la plaque africa<strong>in</strong>e montrent une <strong>in</strong>stabilité épisodique, s<strong>in</strong>on quasi-<br />
permanente, depuis la dislocation du Gondwana : non seulement au niveau de<br />
la marge alp<strong>in</strong>e, mais également dans le doma<strong>in</strong>e <strong>in</strong>traplaque. A l'<strong>in</strong>térieur<br />
du cont<strong>in</strong>ent, les rifts de l'Afrique orientale correspondent évidemment à<br />
l'un de ces secteurs. Mais d'autres ensembles structuraux, qui se regrou-<br />
pent le plus souvent en couloirs ou faisceaux l<strong>in</strong>éamentaires, présentent<br />
<strong>des</strong> caractères similaires.<br />
L'<strong>in</strong>stabilité se traduit de diverses façons :<br />
- par le jeu d'accidents majeurs qui limitent ou non <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s<br />
sédimentaires, ou qui découpent le socle ;<br />
- par <strong>des</strong> <strong>in</strong>trusions magmatiques, souvent d'orig<strong>in</strong>e profonde ;<br />
- par une activité sismique, à l'échelle historique.<br />
La trace de ces zones <strong>in</strong>stables est en général bien visible sur les<br />
images fournies par les satellites, a<strong>in</strong>si que sur les cartes dressées à la<br />
suite <strong>des</strong> prospections géophysiques : cartes gravimétriques et, plus rare-<br />
ment hélas, cartes aéromagnétiques.<br />
Nous décrirons l'histoire <strong>des</strong> quelques doma<strong>in</strong>es structuraux qui<br />
présentent ces caractères, dans la mesure où ils correspondent aus seules<br />
régions réellement actives sur le plan néotectonique en Afrique.<br />
- La chaîne alp<strong>in</strong>e d'Afrique du Nord voit son histoire fortement<br />
<strong>in</strong>fluencée dès le Lias nar le ieu d'accidents de direction vois<strong>in</strong>e de E-W.<br />
Ces accidents vont permettre 1: coulissage sénestre de l'Ibérie par rapport<br />
à l'Afrique lors de l'ouverture de l'Atlantique Central. Ce mouvement se<br />
poursuivra jusqu'à 1'Aptien ou au Santonien, période marquée par le début<br />
de la collision <strong>des</strong> plaques Afrique et Europe. Le rapprochement se pour-<br />
suivra jusqu'à l'heure actuelle, a<strong>in</strong>si qu'en témoignent les étu<strong>des</strong> néotec-<br />
toniques et l'analyse de la séismicité. Les accidents E-W joueront un rôle<br />
majeur, comme le montre la répartition <strong>des</strong> pr<strong>in</strong>cipales unités paléogéogra-<br />
phiques et structurales, <strong>des</strong> <strong>in</strong>trusions magmatiques mio-plio-quaternaires<br />
et <strong>des</strong> épicentres de séismes. Ces accidents constituent un faisceau l<strong>in</strong>éa-<br />
mentaire (fig. l), qui <strong>in</strong>téresse également le Sud de l'Ibérie et au se<strong>in</strong><br />
duquel s'est moulé l'Arc de Gibraltar (R. GUIRAUD 1974 et 1985 ; Groupe de<br />
Recherches Néotectoniques, 1977). Le plus célèbre est <strong>in</strong>déniablement l'ac-<br />
cident sud atlasien, ou "flexure saharienne".<br />
- Les l<strong>in</strong>éaments gu<strong>in</strong>éo-nubiens se superposent probablement à <strong>des</strong><br />
accidents tardi-panafrica<strong>in</strong>s (fig. 2). Leur jeu au Lias est démontré par<br />
la mise en place de nombreux dykes de dolérites au se<strong>in</strong> du craton Ouest<br />
africa<strong>in</strong>, sensiblement dans le prolongement de la limite méridionale de<br />
l'Atlantique Central. Leur <strong>in</strong>stabilité du Crétacé à nos jours est manifeste<br />
dans lesconf<strong>in</strong>s égypto-soudanais, où l'on note en particulier la mise en<br />
place de plusieurs complexes annulaires, et de façon certa<strong>in</strong>e mais mo<strong>in</strong>s<br />
évidente en Afrique de l'Ouest (R. GUIRAUD et al., 1985) : l'ensemble <strong>des</strong><br />
étu<strong>des</strong> structurales, y compris celles qui ont été effectuées à la suite du<br />
séisme de Gu<strong>in</strong>ée de Décembre 1983, montrent la permanence d'un jeu en dé-<br />
crochement dextre depuis le Maastrichtien.<br />
179
- Les l<strong>in</strong>éaments centrafrica<strong>in</strong>s sont également très anciens, comme<br />
l'ont signalé M. CORNACCHIA et R. DARS (1983). Au Crétacé leur jeu en dé-<br />
crochement va permettre l'ouverture du Golfe de Gu<strong>in</strong>ée et <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s de<br />
la Bénoué, du Cameroun, du Tchad et du Soudan (cf les travaux de J. BENKHE-<br />
LIL, J.D. FAIRHEAD, P. LOUIS, etc.). "La ligne du Mont Cameroun", aligne-<br />
ment volcanique particulièrement actif au Cénozoique, <strong>in</strong>terfère avec ce cou-<br />
loir l<strong>in</strong>éamentaire : elle pourrait correspondre à une zone de "relai en dé-<br />
crochement distensif" ( no t ion développée récemment par l'école de Montpel-<br />
lier. dans d'autres régions).<br />
- Les reprësentent<br />
un faisceau dont certa<strong>in</strong>s éléments ont été reconnus de longue date en Al&-<br />
rie, où leur fonctionnement du Prëcambrien à nos jours a éié démontré par<br />
les travaux de différents auteurs : en particulier en ce qui concerne la<br />
dorsale d'E1 Biod. Plus au Sud, les tronGons nigérien et bën<strong>in</strong>o-togolais<br />
ont été peu mobiles après le Crétacé (R. GUIRAUD et S. ALIDOU, 1981). Ce-<br />
pendant la sismicitë relativement forte enregistrée sur le littoral ghanéen<br />
est, en partie, liée B l'un de ces accidents (la faille d'Akwapim) ; les<br />
fractures limitant au Nord le Golfe de Gu<strong>in</strong>ée s'avérant également actives<br />
dans ce secteur.<br />
- Les rifts de l'Afrique orientale sont surtout connus pour leur<br />
histoire mio-plio-quaternaire (voir en particulier les travaux de J. CHORO-<br />
WICZ et al.). Cependant la branche de la Mer Rouge s'<strong>in</strong>itie à P'Oligocène<br />
et de nombreuses structures ou manifestations magmatiques beaucoup plus an-<br />
ciennes démontrent que la fracturation et l'am<strong>in</strong>cissement de la croûte con-<br />
t<strong>in</strong>entale se sont amorcés depuis très longtemps en Afrique de l'Est. Nous<br />
citerons le cas du fossé du lac Rukwa dont le remplissage comporte <strong>des</strong> sédi-<br />
ments cont<strong>in</strong>entaux du Crétacé et du Karroo, tandis que ses bordures sont<br />
jalonnées par de grands dykes de carbonatites datées de 1'Aptien. On retien-<br />
dra également l'existence d'un long fossé subméridien qui découpait la Cor-<br />
ne de l'Afrique au Jurassique, <strong>des</strong> fossé Karroo, du Grand Dyke de Rhodésie,<br />
. . . et l'ouverture de l'Océan Indien à la f<strong>in</strong> du Lias.<br />
En conclusion, il est clair que l'<strong>in</strong>stabilité au Quaternaire ne<br />
représente que la pérennité d'un état qui dure depuis <strong>des</strong> centa<strong>in</strong>es de<br />
millions d'années.<br />
Y. BELLION, L. HEBRARD et B. ROBINEAU (1984). - Sismicité historique de<br />
l'Afrique de l'ouest. Essai d'<strong>in</strong>ventaire. Remarques et commentaires.<br />
Bull. liaison ASEQUA, no 72-73, p. 57-71.<br />
9. CHOROWICZ et al. (1983). - C.R. Acad. SC. Paris, t. 296, p. 997-1002.<br />
M. CORNACCHIA et R. DARS (1983): - Un trait structural majeur du cont<strong>in</strong>ent<br />
africa<strong>in</strong>. Les l<strong>in</strong>ëaments centrafrica<strong>in</strong>s du Cameroun au golfe d'Aden.<br />
Bull. Soc. Géol. Fr., 1, p. 101-109.<br />
J.D. FAIRHEAD et R.W. G<strong>IRD</strong>LER (1971). - The seismicity of <strong>Africa</strong>. Geophys.<br />
J. Roy. Astron. Soc., 24, p. 271-301.<br />
GROUPE DE RECHERCHES NEOTECTONIQUES (1977). - L'histoire tectonique récente<br />
(Tortonien B Quaternaire) de l'Arc de Gibraltar et <strong>des</strong> borduresde<br />
la mer d'blboran. Bull. Soc. Gëol. Fr., 3, p. 575-614.<br />
180
1 : l<strong>in</strong>éaments nord-africa<strong>in</strong>s ; 2 : l<strong>in</strong>éaments gu<strong>in</strong>éo-nubiens ;<br />
3: l<strong>in</strong>éaments centrafrica<strong>in</strong>s ; 4 : l<strong>in</strong>éaments subméridiens.<br />
Fig. 1 : Carte <strong>des</strong> l<strong>in</strong>éaments majeurs de l'Afrique.<br />
Fig. 2<br />
Carte schkatique <strong>des</strong> i<strong>in</strong>Pnwnts fi:li:ISo-nu'Jicns. 1, l<strong>in</strong>ite du<br />
Pr6camSrien mEtamorphique ; 2, contact anormal ; 3, l<strong>in</strong>6nment<br />
tectonique<br />
nisne<br />
; 4, dolérites liasiques<br />
néogànc et quaternaire<br />
; 5, massifs<br />
; 7, épicentre<br />
<strong>in</strong>trusifs<br />
du séisme<br />
;<br />
de 6,<br />
volca<br />
Gu<strong>in</strong>ée du 22 déce mbre i983 ; A, Assouan<br />
Lé, Léona ; N, Na.- ?-a . , Tf A-, TnF;rtn+ . ..-L..VLL.<br />
; G, Gourma ; L, Los ;<br />
181
R. GUIRAUD (1974). - A la recherche du rhegmatisme de l'Afrique du Nord et<br />
<strong>des</strong> régions vois<strong>in</strong>es. Ann, SC. Univ. Besançon, Geol. 3e sér., fasc.<br />
22, p. 135-153.<br />
R. GUIRAUD (1985). - Tectonique post-hercynienne en Afrique du Nord et de<br />
l'Ouest. In "Evolution géologique de l'Afriquew, Publ. occas. CIFEG<br />
198512, Paris, Zi l'impression, 42 p., 38 fig.<br />
R. GUIRAUD et S. ALIDOU (1981). - La faille de Kandi (Bén<strong>in</strong>), témo<strong>in</strong> du re-<br />
jeu f<strong>in</strong>i-crétacé d'un accident majeur à l'échelle de la plaque afri-<br />
ca<strong>in</strong>e. C.R. Acad. SC; Paris, t. 293, p. 779-782.<br />
R. GUIRAUD, B. ISSAWI et Y. BELLION (1985). - Les l<strong>in</strong>éaments gu<strong>in</strong>éo-nubiens :<br />
un trait structural majeur à l'échelle de la plaque africa<strong>in</strong>e.<br />
C.R. Acad. SC. Paris, t. 300, p. 17-20.<br />
Y. BELLION, Y. BENKHELIL et.R. GUIRAUD (1984). - Mise en évidence de défor-<br />
mations d'orig<strong>in</strong>e compressive dans le Cont<strong>in</strong>ental <strong>in</strong>tercalaire de<br />
la partie méridionale du bass<strong>in</strong> de Taoudeni (Hodh oriental, conf<strong>in</strong>s<br />
mauritano-maliens). B.S.G.F., ne 6, p. 1137-1147.<br />
182
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
Geomorphological evidence for climatic <strong>change</strong><br />
<strong>in</strong> the south-central Sahara<br />
Horst H. K. Hagedorn<br />
University of Würzburg FRG<br />
'The author gives a comprehensive <strong>des</strong>cription of some aspects<br />
of south-central Saharan landform development, together with<br />
some explanatory detail of his approach to the geomorphology<br />
of this region. Fla<strong>in</strong>s landscapes together with escarpments<br />
make up most of the central Saharan relief, aside from the<br />
high mounta<strong>in</strong> regions of Tibesti and Hoggar. Therefore the<br />
discussion Will concentrate on the development of the first<br />
two and their relation to climatic <strong>change</strong> <strong>in</strong> the Pleistocene<br />
and Holocene.<br />
Another approach for gett<strong>in</strong>g climatic <strong>in</strong>formation is the<br />
study of river terraces. A sequence of four terraces Will be<br />
<strong>des</strong>cribed by the author, but the number of terraces is under<br />
discussion. Regardless of the differences of number, the ter-<br />
races fa11 <strong>in</strong>to two groups which Will be called coarse-sedi-<br />
ment and f<strong>in</strong>e-sediment terraces. This basic difference of<br />
material has to be expla<strong>in</strong>ed as well as the development of<br />
the terrace bodies, <strong>in</strong> order to arrive at palaeo-climatic<br />
conclusions. There are still many other unsolved problems <strong>in</strong><br />
the <strong>in</strong>terpretation of wadi terraces as <strong>in</strong>dicators for cli-<br />
matic <strong>change</strong>. There is as yet no clear answer to questions<br />
such as to whether a depositional terrace body represents<br />
an arid, a humid, or a transitional phase of climatic <strong>change</strong>,<br />
or whether different climatic conditions cari lead to terrace<br />
formation. But aside from these uncerta<strong>in</strong>ties there is plenty<br />
of evidence from a11 over the central Sahara of phases of<br />
wadi sedimentation and subsequent dissection <strong>in</strong> comparable<br />
stratigraphie and 14 C age positions.<br />
Geomorphological evidence for climatic <strong>change</strong> cari also be<br />
found <strong>in</strong> those large regions of the central Sahara that are<br />
charactebized by repeated <strong>change</strong>s from the dom<strong>in</strong>ante of flu-<br />
vial to aeolian processes and back, both with<strong>in</strong> and outside<br />
the ergs. Aeolian corrasive activity ma<strong>in</strong>ly affects parts of<br />
the escarpment rim and some of the plateau and scarpland re-<br />
gions downwird of the Plateau du Mangueni at a scale that is<br />
still visible <strong>in</strong> Landsat imagery. The regions also preserve<br />
extensive evidence that there has been more than one ex-<br />
tremely aeolian period <strong>in</strong> the past, e<strong>in</strong>terrupted or replaced<br />
by fluvial and limnic phases.<br />
Of great importance are large landsli<strong>des</strong> along the ma<strong>in</strong><br />
parts of the escarpments. Four periods of escarpment develop-<br />
ment cari be dist<strong>in</strong>guished (GRUNXRT, 1983). These are:<br />
- The period of escarpment formation dur<strong>in</strong>g the Tertiary: the<br />
present escarpments had a precurs-or with a more gentle pro-<br />
file, comparable to those <strong>in</strong> the seasonal tropics of today.<br />
183
These similarities <strong>in</strong> profile <strong>in</strong>dicate semihumid climatic<br />
conditions perhaps still dur<strong>in</strong>g the later Tertiary. Fur-<br />
ther evidence for such a climate are the truncated valleys<br />
and the endorheic depressions on the plateau surface. Red<br />
loam relicts, the most reliable evidence of <strong>in</strong>tensive chem-<br />
ical weather<strong>in</strong>g, were not found, however,<br />
- The period of several phases of glacis formation at the<br />
foot of some escarpments, and, perhaps occur<strong>in</strong>g at the<br />
same time, the formation of landsli<strong>des</strong> along the other<br />
escarpments dur<strong>in</strong>g the early and middle Quaternary. Glacis<br />
formation orig<strong>in</strong>ated with <strong>des</strong>creas<strong>in</strong>g humidity, whereby<br />
chemical weather<strong>in</strong>g and soi.1 formation as the dom<strong>in</strong>ant<br />
processes were replaced by fluvial erosion,<br />
In order to create conditions suitable for landslid<strong>in</strong>g con-<br />
siderable humidity under semiarid to semihumid conditions<br />
was necessary, Frecipitation must have been sufficient for<br />
an at least periodic wett<strong>in</strong>g of the slope and %he ma<strong>in</strong>te-<br />
nance of a high aquifer. It must have fed Spr<strong>in</strong>gs along<br />
the escarpment, thereby prevent<strong>in</strong>g <strong>des</strong>iccation of the mobi-<br />
le clays even <strong>in</strong> the arid season. Another perequisite was<br />
the gradua1 exposure of the Tilems<strong>in</strong> beds at the escarp-<br />
ment foot <strong>in</strong> the course of gradua1 foreland lower<strong>in</strong>g and<br />
slope steepen<strong>in</strong>g by fluvial erosion, which eventually led<br />
to an unstable condition,<br />
- The beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g, duration and the end of landslid<strong>in</strong>g period<br />
cannot be determ<strong>in</strong>ed with much accuracy. Reckon<strong>in</strong>g from<br />
the good preservation of the sli<strong>des</strong> movements may have<br />
occured until the younger Quaternary. There is only evi-<br />
dence that they were no longer active dur<strong>in</strong>g the early Ho-<br />
locene“pluvia1 period around 9,000 y.b.p., although annual<br />
precipitation Will have ranged from '150 to 200 mm.<br />
- The period of slope dissection and the formation of wadi<br />
terraces dur<strong>in</strong>g the late Quaternary: Follow<strong>in</strong>g the end of<br />
glacis formation below landslide-free slopes and the gravi-<br />
tative formation of landsli<strong>des</strong> on the other slopes an <strong>in</strong>-<br />
tensive fluvial dissection began which lead to further<br />
steepen<strong>in</strong>g of the slopes. Slope retreat, which had been<br />
quite considerable until the middle Quaternary came to a<br />
virtual standstill. With the exception of very local occur-<br />
rences the escarpment rim has rema<strong>in</strong>ed stable s<strong>in</strong>ce then.<br />
- The period of virtual relief stability dur<strong>in</strong>g the later Ho-<br />
locene (after 6,000 y-b-p.): This is the least important,<br />
but also the shortest period of relief formation. The lat-<br />
ter part of it is characterized by an extreme aridity which<br />
seems to have had no precursor dur<strong>in</strong>g the Quaternary. Slope<br />
denudation almost came to a standstill, with the exception<br />
of some gully erosion dur<strong>in</strong>g sporadic ra<strong>in</strong>stroms.<br />
This arid period was <strong>in</strong>terrupted by the weak Neolithic plu-<br />
vial, when, for a period of about 2,000 years, slope debris<br />
was reactivated, lead<strong>in</strong>g to the growth of a th<strong>in</strong> grave1<br />
terrace, which nevertheless may caver large areas. It is<br />
184
Lit.:<br />
mostly characterized by large boulders, sometimes up to<br />
1 m <strong>in</strong> diameter strewn across the broad alluvial fan sur-<br />
faces of the foreland. !L%e occurence of these large boul-<br />
ders cari only be expla<strong>in</strong>ed by catastrophic, most likely<br />
episodic ra<strong>in</strong>falls, <strong>in</strong> contrast to the more moderate<br />
precipitation regime the early Holocene pluvial.<br />
BUSCHE, D. u. H, HAGEDORN (1980): Landform development <strong>in</strong><br />
warm <strong>des</strong>erts.<br />
Z. Geomorph. N. F., Suppl. Bd. 36: 123 - 139<br />
GRTJXERT, J. (1983): Geomorphologie der Schichtstufen am<br />
Westrand <strong>des</strong> Murzuk-Beckens (Zentrale Sahara).<br />
Relief Boden Palaoklima, Bd. 2, Stuttgart<br />
185
INQUA/ DAKAR SYHPOSIUN "Changements globaux en Afrique"<br />
COMPOSITION ISOTOPIQUE (lac, 180, lac, Th/U) DES CARBONATES BIOGENIQUES DE<br />
PALEOLACS D'AFRIQUE INTERTROPICALE: MESSAGE PALEORYDROLOGIQUE ET EFFETS<br />
DIAGENETIQUES<br />
Claude RILLAIRE+ARCBL<br />
Laboratoire de GBologie du Quaternaire du CNRS t GEOTOP de l'Universit6 du<br />
Québec & Montréal<br />
Les carbonates lacustres (coquilles de mollusques, stromatolites,<br />
Chem<strong>in</strong>@es hydrothermales...) et dans une mo<strong>in</strong>dre mesure, les carbonates<br />
p&dologiques (nodules), les travert<strong>in</strong>s ou les coquilles de pulmonés, gardent<br />
l'empre<strong>in</strong>te de leur milieu de formation (lac, 180, éléments en traces) et<br />
une mémoire relative du temps écoulé (lac, Th/U...). Cependant, divers<br />
processus diagenétiques peuvent altérer le message orig<strong>in</strong>el. Dans le cas <strong>des</strong><br />
carbonates calcitiques, a l'orig<strong>in</strong>e , aucun <strong>in</strong>dice m<strong>in</strong>&ralogique ne dévoile<br />
1'Bvolution ultérieure du fossile; l'analyse <strong>des</strong> structures cristall<strong>in</strong>es<br />
(MES) peut, toutefois, mettre en évidence <strong>des</strong> phases de prkipitations<br />
secondaires et certa<strong>in</strong>s <strong>in</strong>dices géochimiques (Mg, Sr...; 180 & 13C, Th/U...)<br />
révèleront, à l'occasion, la persistance d'un système ouvert. Lorsque le<br />
carbonate était orig<strong>in</strong>ellement aragonitique, la stabilite m<strong>in</strong>éralogique ne '<br />
constitue pas une- preuve formelle de fermeture géochimique du milieu (cf.<br />
par exemple la mobilite de l'uranium). Il est donc nécessaire de prkiser<br />
1'Bvolution diagénetiquè <strong>des</strong> khantillons avant tout essai de reconstitution<br />
<strong>des</strong> pal&omilieux. Sous les réserves qui préc&dent, les teneurs en l8O et en<br />
l3C livreront, par exemple, <strong>des</strong> <strong>in</strong>formations d'ordre paléohydrologique. Ici<br />
encore, les <strong>in</strong>terprétations ne sont pas univoques. Les rapports lsO/lsO dans<br />
les carbonates donnent en génbral accès à ceux <strong>des</strong> eaux qui presidèrent B la<br />
cristallisation, lorsque d'autres critères (exempli gratis pal&o&cologiques)<br />
permettent d'6valuer les paléotempisraturesl. La composition isotopique<br />
( 6180), notamment de l'eau <strong>des</strong> paléolacs , ne reflète quasiment jamais celle<br />
<strong>des</strong> pal&oprécipitations. En effet, le contexte hydrologique (lac de nappe,<br />
term<strong>in</strong>al, "pluviomètre"...) et surtout le temps de résidence de. l'eau<br />
impriment leur marque sur les teneurs en isotopes lourds de l'oxygène'. Les<br />
rapports 13C/lW de la calcite ou de l'aragonite pourront cependant<br />
permettre, dans certa<strong>in</strong>s cas, d'évaluer le bilan hydrologique du palBolac et<br />
fourniront en outre 'une base d'appr&iation chronologique <strong>des</strong> activités 14C<br />
mesurées dans les échantillons. A l'aide <strong>des</strong> exemples suivants, qui<br />
187
eprésentent diverses situations hydrologiques et la plupart <strong>des</strong> épiso<strong>des</strong><br />
"humi<strong>des</strong>" du Ploistocène supérieur et de l'lolocène, on illustrera ce qui<br />
precède, en s'efforçant d'appuyer les reconstitutions paléohydrologiques<br />
proposées sur l'hydrologie actuelle <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s.<br />
Les hauts niveaux lacustres de 1'Holockne et de la transition<br />
Pleistocène-Holocène ont et& enregistrés il peu près partout en Afrique<br />
<strong>in</strong>tertropicale. Les fossiles carbonatés n'ont, en g&néral, subi aucune<br />
évolution diagénétique notable et, par suite, gardent une profonde empre<strong>in</strong>te<br />
du milieu orig<strong>in</strong>el. A titre d'exemple, les lacs de nappe sahariens du NE<br />
malien2 ont connu deux phases de remontée de leur niveau (ca. 9,600-7,000 DP<br />
et 5,500-4,500DP); dans chaque cas, les plus basses teneurs en l8O<br />
enregistrées par les carbonates (6180 % -13%0) laissent croire que les<br />
précipitations de l'épisode Btaient beaucoup plus pauvres en isotopes lourds<br />
que celles d'aujourd'hui. Quelques nappes d'eaux souterra<strong>in</strong>es (e.g. celle de<br />
l'erg d'Gubari, dans le sud libyens) ont probablement garde, quasi <strong>in</strong>tacte,<br />
la trace isotopique de ces paleoprkipitations (6180 4. - 10Yo0). Dans la<br />
plupart <strong>des</strong> cas, cependant, les fossiles lacustres présentent de plus fortes<br />
teneurs en 180, <strong>in</strong>diquant une evaporation importante de l'eau <strong>des</strong> petits<br />
lacs <strong>in</strong>terdunaires ou <strong>des</strong> dépressions plus profon<strong>des</strong>: les lacs de Gabraon et<br />
de Mand&a, dans l'erg d'OubaLi, en sont les analogues moderne+. De façon<br />
similaire, les lacs .du rift est-africa<strong>in</strong> ont laissé <strong>des</strong> traces<br />
(stromatolitea! dépats fossilifères) de hauts niveaux r¢s, d6calPs<br />
cependant dans le temps, par rapport 3 leurs homologues sahariens (ca.<br />
lZ,OOO-10,000 BP et 4,500 BP)a=5. Ici encore, <strong>des</strong> précipitations appauvries<br />
en isotopes lourds par rapport aux pluies actuellea semblent caracteriser<br />
l'épiso<strong>des</strong>. Le stade 3 de la climatostratigraphie isotopique océanique (Wurm<br />
ou Wiscons<strong>in</strong>ien moyens) est marqu6, aux basses latitu<strong>des</strong>, par une remontee<br />
de certa<strong>in</strong>s niveaux lacustres (e.g. le lac Manyara, en Tanzanie, vers<br />
26,000-24,000 BP et 34,006-36,000 ? BP). Les carbonates n'ont, dans ce cas<br />
là aussi, connu qu'une évolution diagénétique limitée: les conditions<br />
paléohydrologiques que révèle leur composition isotopique s'apparentent h<br />
celles que nous venons de décrire7. Les paléolacs plus anciens, marqués par<br />
d'anciens rivages stromatolitiques (rift est-africa<strong>in</strong>94 ou par <strong>des</strong> d&pats<br />
littoraux fossilifères (Wadi Shati, en Libyes), ont livré <strong>des</strong> âges Th/U<br />
permettant de les associer au dernier <strong>in</strong>terglaciaire (ca. 130,060 ans et ca.<br />
80,000 ans ?s). Une diagenèse variable, mais parfois importante, caractérise<br />
les carbonates de cet bpisode: elle apparaet, selon le cas, dans l'évolution<br />
188
m<strong>in</strong>&ralogique (aragonite/calcite), la mobilité de certa<strong>in</strong>s éléments en<br />
traces (uranium, strontium, aagn&3ium... ) et une empre<strong>in</strong>te isotopique (leO &<br />
IW) particulière3. Dans quelques cas favorables, toutefois, on a pu<br />
reconstituer <strong>des</strong> conditions paléohydrologiques proches de celles du début de<br />
1'Holocène. Les quelques carbonates que l'on a pu associer B <strong>des</strong> phases<br />
lacustres antérieures (vallée de la Suguta, au Kenya! lac Natron, en<br />
Tanzanie...) ont perdu en presque totalité les traces du milieu orig<strong>in</strong>el:<br />
forts lessivages en uranium , recristallisation poussée, en sont les preuves<br />
premières. Les diffbrents exemples pr&sentés ci-<strong>des</strong>sus illustrent l?<strong>in</strong>tér@t<br />
<strong>des</strong> carbonates fosiles pour les reconstitutions pal&ohydrologiques; ils<br />
démontrent en même temps les limites de l'approche: au-delà du dernier<br />
<strong>in</strong>terglaciaire, l'établissement d'une chronologie et les reconstitutions<br />
pal&ohydrologiques, B partir de tels outils, deviennent aléatoires.<br />
a--------<br />
* Fontes, J.-C. C Hillaire-Harcel, C., 1982. XI-MIA Congres& Abstr. 1, p.92.<br />
2 Hillaire-Harcel, C. et al., 1983. Quaternary Res., 20: 145-164.<br />
3 Hillaire-Harcel, C., 1982. <strong>in</strong> te Shati, lac pléistoche du Fezzan ftibye),<br />
H. Petit-Haire, ed., CNRS-Marseille, P. 34-13.<br />
4 Hillaire-Marcel, C., Carra, 0. C Casanova, J., 1986. Ouaternary Res., sous-presse.<br />
s Hillaire-liarcel, C. L Casanova, J., 1986. Isotope Geusci., sous-presse.<br />
i Hillaire-Marcel, C., 1986. Sci. géol., sous-presse.<br />
7 Casanova, J., 1986. lhése D. ès Sci., llarseille Lur<strong>in</strong>y.<br />
* Petit-Haire, N. (ed.), 1982. cf. 12) supra.<br />
’ Gaven, C., Hillaire-Marcel, C..L Petit-tiaire, H., 1981. Nature, 290: 131-133.<br />
--<br />
~130000<br />
(80 000 1)<br />
INE SAKANE<br />
- 9 600-7 000 B.P.<br />
- 4 500 B.P.<br />
24 000-26<br />
34 000-36 000 B.P. 1<br />
130 000 ?<br />
) 200 000 ?<br />
LOCALISATION ET AGE DES PALEOLACS MENTIONNES<br />
189<br />
N 1300001<br />
3 200 000<br />
10 000 B.P.<br />
DI-NATRON<br />
- 10 000 B.P.<br />
-1300001
INQUA/ DAKAR SYb!POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
DISTRIBUTION PATTERNS OF POLLEN IN MARINE SEDIMENTS<br />
FORM A RECORD FOR THE SEASONAL WIND PATTERNS<br />
OVER NW AFRICA<br />
Henry HOOGHIEMSTRA (4<br />
Institute of Palynology and Quaternary Sciences,<br />
University of Gott<strong>in</strong>gen<br />
The climatic gradient <strong>in</strong> NW <strong>Africa</strong> is reflected <strong>in</strong> a number of<br />
dist<strong>in</strong>ct vegetation zones between the Mediterranean and the<br />
Gulf of Gu<strong>in</strong>ea (WHITE,1983). Pollen and spores produced <strong>in</strong><br />
these vegetation zones are transported ma<strong>in</strong>ly by w<strong>in</strong>d to the<br />
Atlantic and sedimentated on the ocean floor. The ma<strong>in</strong> w<strong>in</strong>d<br />
systems <strong>in</strong> NW <strong>Africa</strong>, transport<strong>in</strong>g dust particles (<strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g<br />
pollen and spores) are the NE trade and the "<strong>Africa</strong>n Easterly<br />
Jl;tlei)lso called : Saharan Air Layer or midtropospheric easter-<br />
The NE irade (a surface w<strong>in</strong>d) reaches as far south as 17-lpON<br />
from July to September, and to ca. 4-5ON from December to February<br />
("January trade"), depend<strong>in</strong>g on the ma<strong>in</strong> position of the<br />
<strong>in</strong>tertropical<br />
1983). The<br />
front<br />
NE trade<br />
(ITCZ) <strong>in</strong><br />
contributes<br />
the course<br />
today to<br />
of the year<br />
only a limited<br />
(LEROUX,<br />
amount<br />
of dust (pollen), orig<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g from the NW fr<strong>in</strong>ge of the Sahara<br />
and the Mediterranean area to a limited offshore range. The<br />
tra<strong>des</strong> blow basically parallel to the shore l<strong>in</strong>e, south of 18ON<br />
even slightly onshore towards the SSE (LEROUX,1983).<br />
The <strong>Africa</strong>n Easterly Jet is a zona1 w<strong>in</strong>d which orig<strong>in</strong>ates <strong>in</strong><br />
the southern Sahara (SARNTHEIN et al.,lp82) and moves west<br />
above the trade w<strong>in</strong>d <strong>in</strong>version (at 700-1500 m alt.) with a<br />
maximum concentration around 3000 m alt. between 170 and 210N.<br />
It passes around the Upper-air high-pressure system found over<br />
the western Sahara, and f<strong>in</strong>ally forms a sickle-shaped course of 1<br />
trajectory over the eastern north Atlantic. Most of the Saharan<br />
dust arrives at the Atlantic dur<strong>in</strong>g July and August.<br />
Over 100 surface samples from the bottom of the Atlantic Ocean<br />
offshore NW <strong>Africa</strong> (between 34O and 6ON, and from a depth vary<strong>in</strong>g<br />
from 50 m to 4800 m) have been palynologically analysed.<br />
These samples represent the sediments accumulated dur<strong>in</strong>g the<br />
last ca. 1000 years and, therefore, may be compared to the<br />
actual distribution of the NW <strong>Africa</strong>n vegetation and the actual<br />
pattern of atmospheric circulation. Many taxa, more or less<br />
characteristic of a dist<strong>in</strong>ct vegetation zone, provided a dist<strong>in</strong>ct<br />
distribution pattern. For a11 taxa a relation between<br />
1) the source area of the pollen, (2) the transport<strong>in</strong>g system<br />
I w<strong>in</strong>d,<br />
tion<br />
water<br />
<strong>in</strong> the<br />
currents), and<br />
mar<strong>in</strong>e sediments<br />
(3) the<br />
could<br />
result<strong>in</strong>g pollen<br />
be ascerta<strong>in</strong>ed,<br />
distributak<strong>in</strong>g<br />
<strong>in</strong>to<br />
account the ma<strong>in</strong> months of pollen release and the average patterri<br />
of atmospheric circulation at that time of the year. The<br />
distribution patterns form, <strong>in</strong> this way, a tracer for the ma<strong>in</strong><br />
w<strong>in</strong>d patterns act<strong>in</strong>g at the time of deposition of the concern<strong>in</strong>g<br />
sediment. This method cari be applied to deep-sea cores.<br />
(z) This study has been carried out <strong>in</strong> cooperation with Dr.<br />
C.O.C.AGWU (University of Nigeria, Nsukka), Prof. H.-J.BEUG<br />
(Gott<strong>in</strong>gen), and Dr. G.GOLOMBBCK.<br />
191
From a sufficient number of pollen records from deep-sea cores<br />
(dated by oxygen isotope chronology) Vpaleo-distribution maps"<br />
may be deduced and reveal <strong>in</strong>formation of the atmospheric circu-<br />
lation pattern and the position of the source area of the con-<br />
cern<strong>in</strong>g pollen dur<strong>in</strong>g selected time slices of the past. Some<br />
of the most <strong>in</strong>terest<strong>in</strong>g tracers Will be discussed shortly.<br />
Pollen of the forest trees of W and S Europe and N <strong>Africa</strong> (a.o.<br />
P<strong>in</strong>us, Alnus, Betula) are maximally represented (25-40s) <strong>in</strong> the<br />
mar<strong>in</strong>e sediments at 33-35ON (fig. 2). Southwards percentages<br />
are decreas<strong>in</strong>g. P<strong>in</strong>e forests on the Canary Islands are an impor-<br />
tant source area of pollen and a local secondary maximum (ca.<br />
50%) is situated just south of these islands. Representation<br />
decreases to 10% at 26ON, to 5% at 23ON, to 2% at 2?ON, and the<br />
isopercentage contour of 1% reaches as south as 10°N. The ma<strong>in</strong><br />
period of pollen release is from March to May and the average<br />
w<strong>in</strong>d flow pattern of the trade dur<strong>in</strong>g this period matches the<br />
distribution pattern found <strong>in</strong> the mar<strong>in</strong>e sediments. Between yo<br />
4oN a SW-NE directed area with relatively high representation<br />
(5-77;) is noted and cari be expla<strong>in</strong>ed by the position of the<br />
ITCZ dur<strong>in</strong>g the period of pollen transport: the accompany<strong>in</strong>g<br />
ra<strong>in</strong> belt washes down pollen from the atmosphere and causes<br />
locally an <strong>in</strong>creased representation. It cari be concluded that<br />
this distribution pattern is <strong>in</strong>dicative of the flow pattern of<br />
the trade (and possibly the strength of the trade), and of the<br />
position of the ITCZ dur<strong>in</strong>g the period of pollen transport.<br />
Maxima of representation of the Chenopodiaceae-Am. (fig. 3) are<br />
located offshore Morocco (40% between 28O and 31°N) <strong>in</strong> the N<br />
sector, and offshore ly" to 22ON (50-60s) <strong>in</strong> the S sector. In<br />
the N sector the isopercentage contours form narrow ranges at<br />
a small distance, and more or less parallel to the toast l<strong>in</strong>e.<br />
The isopercentage‘contour of 25% reaches from 32O to ca. 15ON,<br />
and encloses both areas of maximum representation. South of 15oN<br />
representation decreases rapidly: at cae 13ON to 556, at ca. yoN<br />
to 2u/o, at ca. 80~ to l$, and south of 7ON no representation has<br />
been found. The halophyte shrubs and herbs of these families<br />
have a wide distribution <strong>in</strong> NW <strong>Africa</strong>. In the N sector these<br />
are abundant <strong>in</strong> Morocco (littoral) and the northern fr<strong>in</strong>ge of<br />
the Sahara (~HIT%,l983), and the ma<strong>in</strong> period of pollen trans-<br />
port is from November to April. The narrow ranges of represent-<br />
ation <strong>in</strong> the mar<strong>in</strong>e sediments reflect the average w<strong>in</strong>d flow<br />
pattern of the trade dur<strong>in</strong>g this period. In the S sector the<br />
Chenopod.-Am. are abundant <strong>in</strong> the Sahel zone and the ma<strong>in</strong> period<br />
of pollen production is from June to September. In the months<br />
July to September the <strong>Africa</strong>n Easterly Jet reaches its maximum<br />
strength and a considerable part of the source area of these<br />
Saharan air outbreaks is located <strong>in</strong> the Sahel (SARNTHEIN et al.,<br />
1982). This expla<strong>in</strong>s the location and the very high represent-<br />
ation of these pollen <strong>in</strong> the offshore sediments between ly" and<br />
22ON. tiven the characteristic sickle-shaped course of trajectory<br />
over the eastern north Atlantic, as shown by e.g. KOOPMANN(1981)<br />
and SARNTHEIN et a1.(1982) is documented <strong>in</strong> the distribution<br />
pattern of this taxon. South of 15ON representation decreases<br />
rapidly. The course of the isopercentage contours is very steep<br />
between 160 and 21°W, and directed <strong>in</strong> a SW-NE direction. This<br />
corresponds with the average course of the ITCZ <strong>in</strong> the first<br />
half of the year (LEROUX,l983; HASTENRATH & LAMB,l977) and may<br />
be <strong>in</strong>terpreted as to reflect the southernmost position of the<br />
192
Fig. 1<br />
Major w<strong>in</strong>d<br />
systems ov‘er NW<br />
<strong>Africa</strong> (NE trade,<br />
January trade,<br />
SE trade, and<br />
<strong>Africa</strong>n Easterly<br />
Jet) and the<br />
pattern of pollen<br />
accumulation<br />
<strong>in</strong> the mar<strong>in</strong>e<br />
sediments<br />
(iso-pollen sum<br />
contours).<br />
Figs. 2 - 4<br />
Distribution<br />
maps of taxa from<br />
the northern,<br />
central, and<br />
southern sector<br />
(Mediterranean<br />
elements, Cheno-<br />
podiaceae-Amar.,<br />
and elements of<br />
tropical forests<br />
and savannas<br />
respectively I<br />
<strong>in</strong> recent surface<br />
sediments of the<br />
Atlantic offshore<br />
NW <strong>Africa</strong>.<br />
Indicated <strong>in</strong><br />
relative fre-<br />
quency (isoper-<br />
centage contours).<br />
Bold dots: ma<strong>in</strong><br />
source area;<br />
th<strong>in</strong> dotsi<br />
source area of<br />
secondary<br />
importance;<br />
<strong>in</strong> brackets:<br />
months of ma<strong>in</strong><br />
pollen transport,<br />
crosses: sample<br />
stations.
ITCZ dur<strong>in</strong>g the ma<strong>in</strong> period of pollen transport. It cari be con-<br />
cluded that this distribution pattern reflect <strong>in</strong> the N sector<br />
the average w<strong>in</strong>d flow pattern of the trade, between 17O and<br />
24ON the w<strong>in</strong>d flow pattern of the <strong>Africa</strong>n Easterly Jet, end <strong>in</strong><br />
the S sector the average southernmost position of the ITCZ.<br />
Pollen of the elements with a centre of distribution <strong>in</strong> the<br />
tropical forest and savannas (fig. 4) are maximally represented<br />
<strong>in</strong> the mar<strong>in</strong>e sediments <strong>in</strong> a narrow offshore range<br />
b~;;~~~)60<br />
repreeentation<br />
and 11oN. At a greater<br />
of 50-62% has been<br />
distance<br />
found,<br />
from the<br />
The SW-NE<br />
toast<br />
directed<br />
a<br />
isopercentage contours reach the cont<strong>in</strong>ent at 12ON (50$), 13ON<br />
(40%)) 15ON (25%). 16ON (20%)) 19ON (5$)9 and 23ON (2%). It may<br />
be expected that ma<strong>in</strong> eolian pollen transport takes place ma<strong>in</strong>ly<br />
<strong>in</strong> the relatively dry period from December to February, when the<br />
January trade is dom<strong>in</strong>ant <strong>in</strong> this area. The decreas<strong>in</strong>g representation<br />
from Liberia to Senegal is apparently related to the<br />
decreas<strong>in</strong>g source area available for the January trade to stock<br />
up their pollen load. It cari be concluded that this distribution<br />
pattern is <strong>in</strong>dicative of the northernmost distribution of the<br />
tropical forests , the w<strong>in</strong>d flow pattern of the January trade,<br />
water current transport by the Senegal river ma<strong>in</strong>ly <strong>in</strong>dicated<br />
by<br />
the<br />
the constituent<br />
southernmost<br />
Rhizophora),<br />
position of the<br />
and probably<br />
ITCZ.<br />
I not yet evidenced)<br />
Other elements, trac<strong>in</strong>g w<strong>in</strong>d trajectories, water currents, and/<br />
or the situation of vegetation belts are: Betula, P<strong>in</strong>us, Erica,<br />
Quercus, Ephedra, Calligonum, Maerua, Artemisia, Gram<strong>in</strong>eae, Al-<br />
chornea, Butyrospermum, Combretaceae, Elaeis, Commiphora, Lannea,<br />
Rhizophora, Compositae, Cruciferae, Plantago, and the fern<br />
spores (see HOOGHIEMSTRA et al., <strong>in</strong> press).<br />
REFERENCES:<br />
HASTENRATH,S. & P.LAMB,1977. Climatic atlas of the tropical<br />
Atlantic and eastern Pacifie Ocean, Univ. of Wiscons<strong>in</strong> Press<br />
HOOGHIEMSTRA,H. & C.O.C.AGWU, <strong>in</strong> press, Distribution of paly-<br />
nomorphs <strong>in</strong> mar<strong>in</strong>e sediments: a record for seaeonal w<strong>in</strong>d<br />
patterns over NW <strong>Africa</strong> and adjacent Atlantic. Geologische<br />
Rundschau<br />
HOOGHIEMSTRA,H., C.O.C.AGWU & H.-J.BEUG, <strong>in</strong> press. Pollen and<br />
spore distribution <strong>in</strong> recent mar<strong>in</strong>e sediments: a record for<br />
NW <strong>Africa</strong>n seasonal w<strong>in</strong>d patterns and vegetation belts.<br />
"Meteor" Forschungsergebnisse, Reihe C.<br />
XOOPMANN,N.,7981. Sedimentation von Saharastaub im subtropi-<br />
schen Nordatlantik wahrend der letzten 25,000 Jahre.<br />
"Meteor" Forschungsergebnisse,Reihe C,35:23-59<br />
LEROUX,M,, 1983. The climate of tropical <strong>Africa</strong>. Editions<br />
Champion, Paris<br />
SARNTHEIN,M. et al., 1982. Atmospheric and oceanic circulation<br />
patterns off northwest <strong>Africa</strong> dur<strong>in</strong>g the past 25 million<br />
years. In: U. VON RAB et al.(eds). Geology of the northwest<br />
<strong>Africa</strong>n cont<strong>in</strong>ental marg<strong>in</strong>. Spr<strong>in</strong>ger Verlag, Berl<strong>in</strong>:<br />
pp. 545-604<br />
WHITE,F., 1983. The vegetation of <strong>Africa</strong>, A <strong>des</strong>criptive memoir<br />
to accompany the UNESCO/AETFAT/UNSO vegetation map of <strong>Africa</strong>.<br />
Unesco, Paris: 356 pp. with 3 maps<br />
194
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
THE LATE CENOZOIC CLIMATE OF ISRAEL<br />
FROM CONTINUOUS POLLEN DIAGRAMS<br />
Aharon Horowitz and Michal Horowitz<br />
Institute of Archaeology<br />
Tel Aviv University<br />
Ramat Aviv, Tel Aviv, Israel<br />
and<br />
Division of Physioloqy<br />
The Hebrew University of Jerusalem, Israel<br />
Ten deep boreholes, drilled <strong>in</strong> the Jordan-Dead Sea rift and<br />
<strong>in</strong> the coastal pla<strong>in</strong> of Israel, have been palynoloqically<br />
analyzed and yielded cont<strong>in</strong>uous pollen diagrams for the late<br />
Oligocene through Recent, which serve for del<strong>in</strong>eat<strong>in</strong>g the<br />
climatic evolution of the region. The Neogene sequence was<br />
dated by planktonic foram<strong>in</strong>ifera, which occur together with the<br />
pollen assemblages <strong>in</strong> boreholes of the coastal pla<strong>in</strong> that<br />
penetrated mar<strong>in</strong>e sediments (Horowitz and Der<strong>in</strong>, 1985).<br />
The cont<strong>in</strong>ental Neogene layers of t he rift have been<br />
correlated with the mar<strong>in</strong>e sequence by the pollen assemblages.<br />
The Quaternary beds, especially developed <strong>in</strong> the Jordan-Dead<br />
Sea rift, have been correlated by the pollen spectra with<br />
outcrops, the latter potassium/argon dated by <strong>in</strong>terf<strong>in</strong>ger<strong>in</strong>g<br />
basalt flows (Siedner and Horowitz, 1974; Horowitz, 1979).<br />
The late Cenozoic seguence was divided <strong>in</strong>to 15 palynozones,<br />
on the basis of the pollen spectra (Horowitr, 1984; Horowitz<br />
and Horowi tz, <strong>in</strong> press):<br />
Ma, of late Oligocene through early Miocene, typified by<br />
pollen spectra rich <strong>in</strong> Compositae and very little arboreal<br />
elements, <strong>in</strong>dicat<strong>in</strong>g semi-<strong>des</strong>ert conditions; Mb, of late early<br />
through middle Miocene, rather rich <strong>in</strong> pollen of p<strong>in</strong>aceae,<br />
Betulaceae and Juqlandaceae, signify<strong>in</strong>g wet subtropical<br />
cl imate; Mc, of late Miocene aqe, bear<strong>in</strong>g pollen spectra very<br />
poor <strong>in</strong> arboreal gra<strong>in</strong>s (only occasionally more than 1%) and<br />
non arboreal pollen of a dry, <strong>des</strong>ert environment.<br />
The succeed<strong>in</strong>g palynozones, Pa of early through middle and<br />
Pb of late Pliocene age, are characterized by pollen spectra<br />
rich <strong>in</strong> arboreal components, ma<strong>in</strong>ly derived from Quercus and<br />
Picea orientazis. These <strong>in</strong>dicate a cool temparate cl imate,<br />
wetter dur<strong>in</strong>g the earlier, somewhat drier for the later stage.<br />
The Quaternary is divided <strong>in</strong>to ten palynozones, QI and QI1<br />
of Prsglacial Pleistocene, QI11 through QIX of Glacial<br />
Pleistocene and BX of Holocene age. QI is typified by dom<strong>in</strong>ante<br />
of Picea orientalis, which comprises the major part of t he<br />
pollen spectra. QI1 is not as rich <strong>in</strong> arboreal pollen as the<br />
preceed<strong>in</strong>g QI, but the share of oaks commences to rise. From<br />
QI11 and until the present day the typical Mediterranean pollen<br />
spectra appear, dom<strong>in</strong>ated by the Querretalia. The arboreal to<br />
non-arboreal ratios v-y, higher <strong>in</strong> t he odd-numbered<br />
palynozones and lower <strong>in</strong> the even. It should be mentioned that<br />
<strong>in</strong> periods of high AP/NAP ratios, <strong>in</strong>dicat<strong>in</strong>g wetter climates,<br />
the dom<strong>in</strong>at<strong>in</strong>q gra<strong>in</strong>s are derived from w<strong>in</strong>ter deciduous oaks,<br />
while dur<strong>in</strong>g the drier phases the evergreen oaks prevai 1<br />
(Horowitz and Gat, 1984).<br />
195
In general, the late Cenozoi c pol len diagramç <strong>in</strong>dicate<br />
<strong>Africa</strong>n climates for the late 01 igocene through Miocene of<br />
I§rael, temperate climates of the southern European aff<strong>in</strong>ity<br />
for the Pliocene through most of the Freqlacial Pleistocene,<br />
and Med i terranean conditions develop<strong>in</strong>q from the beq<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g of<br />
the Glacial Pleistocene, of a1 ternat <strong>in</strong>g wet pluvials and dry<br />
<strong>in</strong>terpluvials.<br />
The first onset of Saharic climate over Israel had occurred<br />
<strong>in</strong> the late Oligocene, when <strong>in</strong>deed the region waç an <strong>in</strong>tegral<br />
part of the <strong>Africa</strong>n plate. It seem5 that the cau5e for this was<br />
the beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>q of establishment of the global climatic belts <strong>in</strong><br />
the present day style, <strong>in</strong>itiated by the worldwide rise of the<br />
Alp<strong>in</strong>e orogeny (Horowitz, 1977).<br />
Evers<strong>in</strong>ce, through the late Cenozoic times, the climate of<br />
Israel 6eems ta have been dependant on two ma<strong>in</strong> factors, the<br />
location of the cl imatic bel ts and the hydrology of t he<br />
Mediterranean (Horowitz and Assaf , 1981; Horowi tz and Gat,<br />
1984). Locat ion of the global cl imatic belts had determ<strong>in</strong>ed<br />
whet her the region would be <strong>in</strong>fluenced by the <strong>Africa</strong>n doma<strong>in</strong> -<br />
the dry subtropical (Sudanese?) Ma, the wet subtropical<br />
(Ethiopian type?) Mb, the Sahara type <strong>des</strong>ert o’f Mc and the dry<br />
Quaternary <strong>in</strong>terpluvials - or by the 5outhern European Atlantic<br />
cl imate regime. The latter is manifested by the temperate Fa,<br />
Pb and 131, and ta a 1 e55er ,extent by t he wet Quaternary<br />
pluvials.<br />
The Af rican cl imates over Israel are characterized by<br />
either hardly any ra<strong>in</strong> at ail, or by rai ns brought by the<br />
monçoons. Thi5 is quite apparent <strong>in</strong> the middle Miocene, when<br />
the pollen spectra are richer <strong>in</strong> arboreal components a5 one<br />
goes 5outh (Horowitz, 1984). Incidentally, it seem5 that this<br />
wa5 the last period of direct monsoonal <strong>in</strong>fluence <strong>in</strong> Israel.<br />
The southern European type climates of the Pliocene and<br />
most of the Preglacial Pleistocene -palynozones Pa, Pb and QI-<br />
are probably dependant on ra<strong>in</strong>s com<strong>in</strong>g from the Atlantic Ocean,<br />
at least partly <strong>in</strong> summertime, when the high-pressure Saharan<br />
belt wa5 either to the south or not developed as well a5 it is<br />
today . It seem5 that the pluvial climates of the Quaternary are<br />
of a similar type, characterized by 5ummer ra<strong>in</strong>s orig<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g <strong>in</strong><br />
the Atlantic (Horowitz and Gat, 1984). Another characteristic<br />
of the southern European type climates <strong>in</strong> Israel is the lesser<br />
importance of thunderstorms, as compared to the present day<br />
(Horowitz and Assaf, 19811, result<strong>in</strong>g <strong>in</strong> a better development<br />
of the flora and t he considerably 1 ower rates of eros i on<br />
(Horowi tz, 1979).<br />
The present day climate of Israel is typified by a long,<br />
dry Summer, dur<strong>in</strong>g which the country is under Saharan<br />
<strong>in</strong>fluence, and by a rai ny wi nter, caused by thunderstorms<br />
oriq<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the eastern Mediterranean. The energy for these<br />
thunderstorms is stored <strong>in</strong> t he Med i terranean by the mix<strong>in</strong>g<br />
waters <strong>in</strong> the 5ummer, a consequence of the negat i ve water<br />
balance. Whenever the Mediterranean had a positive water<br />
balance it became 5trat if ied and no energy could be stored,<br />
hence no source for thunderstorms. This situation had occurred<br />
<strong>in</strong> twp caçes: dur<strong>in</strong>q the peaks of the <strong>in</strong>terglacials, when the<br />
monsoonal belt wa5 stronqer and the Nile supp 1 ied more<br />
f reshwater to the eastern Mediterranean (Ro5signol-Strick,<br />
1983), and folloh<strong>in</strong>g the peak5 of the glacials, when meltwater<br />
196
comi ng from southern Europe diluted the sea, bath re5ult<strong>in</strong>q <strong>in</strong><br />
a stratified Mediterranean.<br />
Consequently, the peaks of the <strong>in</strong>terglacials caused a very<br />
dry, Saharan climate <strong>in</strong> Israel, expressed <strong>in</strong> the pollen spectra<br />
by extremely low arboreal values; .the glacials pushed the<br />
southern European belt ta the south, and Israel en j oyed<br />
Atlantic ra<strong>in</strong>ç, Borne <strong>in</strong> 5ummertime, shown by pollen spectra<br />
rich <strong>in</strong> w<strong>in</strong>ter deciduou5 trees. It is only <strong>in</strong> the transition<br />
periods, ref erred ta as <strong>in</strong>terstadials, when the Mediterranean<br />
became of a negative water balance <strong>in</strong> a sufficient way as ta<br />
pravide enough energy ta ma<strong>in</strong>ta<strong>in</strong> the wi nter thunderstorms,<br />
5een <strong>in</strong> the pollen spectra by average shares of êvergreen oak<br />
which is suitable for the long dry summer, and <strong>in</strong> the relief by<br />
the pronounced erosion (Goldberg, 19761.<br />
REFERENCES<br />
Goldberg, P., 1976, Upper Pleistocene geology of the Avdat/Aqev<br />
area. In: Marks, ‘A. E. (Ed), Preh istory and paleo-<br />
environments <strong>in</strong> the central Negev, israel. 1: 25-56. SMU<br />
Prese, Dal las.<br />
Horowi tz, A., 1977, Climatic <strong>change</strong>s: atmospheric reaction ta<br />
astronomie and geotectondc processes. <strong>in</strong>: Horie, S. (Ed.),<br />
Paleolimnology of Lake Biwa and the Japanrse PZaistocene.<br />
5: 302-312. Kyoto.<br />
Horowi tz, A., 1979, 7he Quaternary of Zsrael. Academic Press,<br />
New York and San Francisco.<br />
Horowitz, A., 1984, Cont<strong>in</strong>uous late Cenozoic pollen diagrams<br />
f rom Israel : stratigraphy, paleaclimatology and global<br />
correlations. Proc. Vf IX, Calgary.<br />
Horowi tr, A. and Assaf, G., 1981, The pluvial and <strong>in</strong>terpluvial<br />
climates of the Levant. BeiA. Tub<strong>in</strong>ger Atlas Vord. Orients,<br />
ACB) : 110-120.<br />
Horowitr, A. and Der<strong>in</strong>, B., 1985, Palynologic correlation of<br />
cont<strong>in</strong>ental and mar<strong>in</strong>e Neogene sequences <strong>in</strong> Israel. Proc.<br />
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8<br />
197
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM 'Changements globaux en Afrique"<br />
APPROCHES STATISTIQUES DE L'ETUDE DES SERIES PLUVIOMETRIQUES<br />
DE LONGUE DUREE DE L'AFRIQUE DE L'OUEST<br />
Pierre HUBERT* et Sean-Pierre<br />
**<br />
CARBONNEL<br />
* Ecole <strong>des</strong> M<strong>in</strong>es, 35 rue Sa<strong>in</strong>t-Honore, 77305 Fonta<strong>in</strong>ebleau<br />
** Université<br />
Cedex OS<br />
P. et M. Curie, 4 Pl. Jussieu, 75252 Paris<br />
De nombreux travaux ont été entrepris pour bâtir <strong>des</strong> modèles a partir<br />
<strong>des</strong> fréquences et de la durée <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> de sécheresse. On a a<strong>in</strong>si tenté<br />
de mettre en évidence <strong>des</strong> périodicitks (H. FAURE et al., 1981a) à partir<br />
<strong>des</strong>quelles on puisse faire <strong>des</strong> prévisions (H. FAURE et al., 1981b). Mais il<br />
n'a pas pu être démontré que ces fluctuations cycliques expliquaient l'évo-<br />
lution <strong>des</strong> précipitations (J.M. GIRAUD et al., 1976). Par ailleurs les<br />
modèles ne faisant pas <strong>in</strong>tervenir de périodicitks, soit purement aléatoi-<br />
res, soit faisant appel à une mémoire à court terme (J.C. OLIVRY, 1983 ;<br />
J. ALBERGEL et al., 19841, ne peuvent pas rendre compte de la persistance<br />
de la période séche actuelle (P.J. LAMB, 1982) qui diffère <strong>des</strong> pério<strong>des</strong><br />
séches antérieures (J. SIRkOULON, 1976) aussi bien par sa durée que par<br />
son extension géographique.<br />
On est a<strong>in</strong>si amené à considérer les séries pluviométriques a notre dis-<br />
position en Afrique de l'Ouest comme <strong>des</strong> objets scientifiques complexes<br />
nécessitant un traitement statistique spécifique.<br />
1. Rupture climatique<br />
Les difficultés de traitement statistique <strong>des</strong> skies pluviométriques, et<br />
l'exceptionnelle durée <strong>des</strong> annges récentes de sécheresse permettent de s'<strong>in</strong>-<br />
terroger sur l'bventualité d'une modification climatique importante. Pour<br />
tester cette hypothèse d'une rupture climatique, deux métho<strong>des</strong> permettant<br />
de détecter un <strong>change</strong>ment de moyenne dans les séries chronologiques ont été<br />
utilisées : - la méthode bayesienne de LEE et HEGHINIAN (19771, - le test<br />
non-paramétrique de PETTITT (1979).<br />
On constate un excellent accord entre ces deux approches pour la majo-<br />
rité <strong>des</strong> stations (22 stations entre le 10 et le 16ème parallele).<br />
La première conséquence <strong>des</strong> résultats de ces tests est :<br />
1. La mise en évidence de la non-stationarité <strong>des</strong> séries pluviométriques<br />
d'Afrique de l'Ouest depuis 1922 (J-P. CARBONNEL et P. HUBERT, 1975 ;<br />
T.A.B. SNIJDERS, 1985).<br />
2. La différence fondamentale de la période sèche actuelle par rapport à<br />
celle <strong>des</strong> années 1940.<br />
Il semble enf<strong>in</strong> que cette date de cassure dans les séries évolue du Nord<br />
vers le Sud, le Nord ayant été plus rapidement affecté (Tombouctou en 1964)<br />
que le Sud (Gaoua en 1978).<br />
II. Les fractions pluviométriques<br />
Au niveau <strong>des</strong> pluviométries journalières, la pluviométrie annuelle peut<br />
être décomposée en trois fractions correspondant à la somme <strong>des</strong> pluies com-<br />
prises entre 0 et 20 mm, 20 et 40 mm et L 40 mm. Ces trois fractions, ont<br />
<strong>des</strong> évolutions différentes au se<strong>in</strong> <strong>des</strong> séries pluviométriques (J.P. CAR-<br />
BONNEL, 1985).<br />
- La fraction Pl peut être considérée comme une constante du profil plu-<br />
viométrique, c'est ce que nous avons appelé le "bruit de fond" de la mous-<br />
son qui n'évolue pas -avec l'apparition de la phase sèche.<br />
199
- La fraction P2 est une variable aléatoire dont la moyenne a tendance<br />
a décroître au cours de la dernière période.<br />
- La fraction P3 explique a elle seule l'essentiel de la variabilité<br />
pluviométrique annuelle ; elle tend vers zéro avec l'établissement de la<br />
sécheresse <strong>des</strong> qu<strong>in</strong>ze dernieres années.<br />
Dans ce contexte la pluie journalière moyenne baisse fortement (T.A.B.<br />
SNIJDERS, 1985).<br />
III. Structure temporelle de la mousson<br />
Autant s<strong>in</strong>on plus que la quantité d'eau tombée au cours de l'hivernage,<br />
la répartition temporelle <strong>des</strong> pluies est une donnée fondamentale pour dé-<br />
f<strong>in</strong>ir ce qu'est une sécheresse. Cette distribution est le facteur pr<strong>in</strong>ci-<br />
pal conditionnant l'évolution du cycle vdgétatif annuel.<br />
Pour tenter d'approcher cette notion de distribution <strong>des</strong> séquences de<br />
jours secs successifs, de nombreux modèles sont susceptibles d'être uti-<br />
lisés (J.M. MASSON, 1977). Nous avons choisi une démarche plus globale en<br />
analysant la pluviométrie décadaire et sa contribution à l'ensemble de la<br />
pluviométrie de la saison pluvieuse.<br />
Pour ce faire, nous représentons chaque saison <strong>des</strong> pluies (convention-<br />
nellement limitée à la période du ler mai au 20 octobre) par un histo-<br />
gramme décadaire normalisé, et calculons pour chacune de ces distributions<br />
sa moyenne (centre de gravité), son écart-type, son coefficient d'asymé-<br />
trie et son ccefficient d'aplatissement.<br />
On constate une corrélation significative et positive entre la hauteur<br />
de pluie de la mousson et son centre de gravité. Celui-ci serait d'autant<br />
plus tardif que les précipitations sont abondantes. On note d'autre part<br />
une corrélation significative et négative entre cette même hauteur de pluie<br />
et l'asymétrie a62 la mousson. Négative pendant les années humi<strong>des</strong>, l'asymé-<br />
trie tend à s'annuler lors <strong>des</strong> années sèches (Figure 1).<br />
IV. Conclusions<br />
La sécheresse'que traverse actuellement la zone sahélienne d'Afrique de<br />
l'Ouest doit être considérée comxe une phase climatique particulière<br />
n'ayant pas d'équivalent dans les données climatiques à notre disposition<br />
depuis le debut au siècle.<br />
Sur un plan méthodologique, la rupture enregistrée autour de 1970 dans<br />
les séries pluviométriques nous oblige à ne plus considérer ces séries<br />
comme stationnaires susceptibles d'un traitement statistique unique. On<br />
devra ma<strong>in</strong>tenant tenir compte de l'existence de pério<strong>des</strong> sèches prolongées<br />
comme celle qui sévit depuis qu<strong>in</strong>ze ans et pour laquelle=la chute globale<br />
de la pluviométrie atte<strong>in</strong>t 30 % en moyenne (- 41 % à Dakar) sur la zone<br />
sahélo-soudanienne. Par ailleurs, si les variations climatiques se font<br />
lors de ruptures espacées dans le temps, les outils statistiques utilisés<br />
jusqu'ici pour les analyses doivent être révisés.<br />
Sur un plan climatique, c'est à grande échelle qu'il faut rechercher<br />
les mécanismes responsables de ce <strong>change</strong>ment climatique ; ce sont ceux de<br />
la mousson africa<strong>in</strong>e qui sont ici en cause. Ceci peut être rapproché d'au-<br />
tres phénomènes aberrants observés depuis une décennie a l'échelle du<br />
globe : anomalies de la circulation ocdanique (El N<strong>in</strong>o), sécheresses ré-<br />
pétées en Australie, en Ch<strong>in</strong>e du Nord, hivers exceptionnellement froids<br />
dans l'hémisphère nord, etc... (J. MERLE et al., 1984).<br />
Sur un plan écolosique, les conséquences de cette phase climatique nou-<br />
velle <strong>in</strong>téressent les équilibres biologiques et la vie <strong>des</strong> hommes. En<br />
200
effet, cette nouvelle zonalité climatique (l'isohyète 500 mm s'est déplacé<br />
vers le Sud de 2' de latitude entre les décennies 1950 et 1970) contrôle<br />
les potentialités biologiques et les aires de répartition végétales et<br />
animales ; ceci affecte les ressources alimentaires. De plus, les phéno-<br />
mènes de désertification doivent être l'objet d'un nouveau regard : si le<br />
rôle de l'homme est <strong>in</strong>déniable, il se superpose à un phénomène "naturel"<br />
sur lequel l'homme n'a aucune prise. Enf<strong>in</strong>, la politique <strong>des</strong> aménagements<br />
(barrages, ponts, irrigation... ) devrait être fondée sur de nouvelles nor-<br />
mes. En effet, nous nous trouvons non pas devant <strong>des</strong> années de sécheresse<br />
exceptionnelles mais, à la suite d'une rupture, dans une nouvelle phase<br />
climatique éventuellement durable, et caractérisée par une plus grande<br />
aridité.<br />
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201
Précipitations<br />
Centre de<br />
gravité<br />
Ecart type<br />
Coefficient<br />
d'asymétrie<br />
Coefficient<br />
d'aplatissement<br />
PETTITT A.N., 1979. A non-parametric approach to the <strong>change</strong>-po<strong>in</strong>t problem.<br />
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5<br />
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3,3 4,3<br />
- 0,45 - 0,16<br />
2,78 1,93<br />
Figure 1<br />
Histogrammes décadaires normalises <strong>des</strong><br />
prdcipitations à Dedougou en 1952 et 1984.<br />
202
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES FORMATIONS CARBONATEES EXTERNES DU LAC KIVU (ZAIRE)<br />
Possibilités d'une étude du Quaternaire Régionale.<br />
Par IDIANSO Faswa Laûl<br />
Université de Lubumbashi<br />
B.P. 2367 Lubumbashi - ZaEre<br />
Dès 1950, au Kiv-u et au Rwanda-Burundi, le problème de la recherche<br />
de gisements de carbonate de calcium en vue d'alimenter les <strong>in</strong>dustries nou-<br />
vellement crées s'est posé avec acuité. Les rapports rédigés par B.<br />
EGOROFF en 1954 et en 1955 (13,14,15), M.J.SNEL én 1956 sur les calcaires<br />
et dolomies du Kivu et du Rwanda-Burundi constituent avec l'ouvrage de M.E.<br />
DENAEYER et M.HART en 1954 les premiers renseignements disponibles sur les<br />
gisements connus de ces territoires. Parmi les gisements localisés dans<br />
cette partie du Rift africa<strong>in</strong>, les dépots de travect<strong>in</strong>s et tufs auxquels on<br />
peut ajouter les crofites et concrétions calcaires superficielles sont les<br />
plus importants. Leurs recensements et leurs étu<strong>des</strong> présentaient donc jus-<br />
qu'à ce jour un <strong>in</strong>tér&t économique.<br />
COUPE DE REFERENCE : Les carrières de Kakondo<br />
Carrière ax-ay.<br />
Cette oarrière repose sur une coulée basaltique (photo 8) à 6m du<br />
niveau moyen du lac. C'est une roche compacte, f<strong>in</strong>ement grenue avec plusieurs<br />
phénocristaux ferromagnesiens à la base et qui passe vers le sommet<br />
en boules d'altération prises dans un ciment argilo-calcitique. Aucune<br />
datation n'a été effectuée sur cette lave dont l'orig<strong>in</strong>e fissurale a été<br />
avancée dans certa<strong>in</strong>s travaux de R.BAWKAHE en 1975, A.B.KAMPlJNZU et alii<br />
en 1987. Le volcanisme régional lié à ces fractures montre <strong>des</strong> particularités<br />
pétrologiques (laves alcal<strong>in</strong>es potassiques à hyperpotassiques, basiques<br />
à ultrabasiques et tufs carbonatitiques). Il représenterait les dernières :<br />
manifestations volcaniques régionales. Notons que dans la région de Kahuzi<br />
les dernières coulées sont miocènea (âges K/kr : 8,2 t 0,40 Ma et 6,7 &<br />
0,35 Ma A.B.KAMPUNZU 1981) et l'gge <strong>des</strong> cônes hyaloclastiiques de l'Île<br />
Idjwi a été estimé par l'étude <strong>des</strong> àiatomites associées à ces appareils<br />
volcaniques à environ 10.000 ans B.P. (DEGEh 3 et alii lo72; GUIBERT 1477'-).<br />
Dans la région de Bukavu, les'dernières coulées seraient postérieures à la<br />
formation du lac Kivu qui remonterait.à l*épipleistocène d'après POUCLET (<br />
1?75)*<br />
Ces basaltes sont surmontées par un ensemble détritique caillouteux<br />
et argile-carbonaté 6. rares empre<strong>in</strong>tes foliaires. Ce détritiq,tie peut<br />
Btre <strong>in</strong>terrcmpu latéralement par un remplissage lenticulaire argilo-sableux,<br />
a faible cohésion et riche en coquilles de gastéropo<strong>des</strong> (H6liX,Cyclostomes,<br />
limnées) et fragments de bois (photo 8).<br />
Carrière bx-by.<br />
La carrière débute par un niveau argilo-carbonsteux sombre de 2m<br />
a'épaisseur (photo 5). Un essai d'observation palyno&ogique nous a conduit<br />
à déceler <strong>des</strong> Podocarpus usambarensis, Sgmphonia globulifera, Ficalhoa<br />
lavrifolia. Ce niveau riche en pollen supporte un travert<strong>in</strong> à couches lami-<br />
nées grises, claires et onduleuses. Des lames taillées dans cet horizon:<br />
montrent un-empilement <strong>des</strong> lam<strong>in</strong>es dont la structure <strong>in</strong>'terne fibreuse, per-<br />
pendiculaire aux lam<strong>in</strong>es,est due à cies filamments algaires de Cyanophycées<br />
encroûtantes. Chaque filament est entouré d'une sorte de ga<strong>in</strong>e de calcite<br />
203
qui correspond a la calcification primaire dan5 le mucilage de l'algue.<br />
Dans certa<strong>in</strong>es lam<strong>in</strong>es, la calcite, micritique à la base devient sparitique<br />
au sommet où un lisere brun (voile bactérien) rythme vraisemblablement un<br />
cycle annuel àe croissance du tapis algaire. Un dépot terrigène <strong>in</strong>terrompt<br />
latéralement ce travert<strong>in</strong> pour former <strong>des</strong> gran<strong>des</strong> poches de remplissage<br />
détritique argileux. Ces poches atteignent de fois 2fn d'épaisseur et sont<br />
riches en coquilles de mollusques.<br />
Carrière cx-cy.<br />
A la base de cette exploitation apparaît un faciès lam<strong>in</strong>é subhcri-<br />
santal. La porosité importante suit la structure feuilletée. Plus haut, sur<br />
près de 5m un empilement de lits onduleux épais de 10 à 15cm, d'aspect ca-<br />
verneux, présente <strong>des</strong> structures stromatolithiques en dômes, algo-bryophy-<br />
tiques (photo 3). Latéralement, la structure s'organise souvent perpendicu-<br />
lairement aux lits et forme-<strong>des</strong> édifices verticaux (photo 4) eu barrages<br />
d'une hauteur de 2 à Jm, à profil dissymétrique abrupt. On passe a<strong>in</strong>si aise-<br />
ment d'un sédiment txavert<strong>in</strong>o-détritique à feuilles et branches encroûtées<br />
à une sédimentation stromatolithique en dômes pour f<strong>in</strong>ir par un dépôt de<br />
type caverneux stalactite et stalacmite. Au sommet, un ensemble stratifié<br />
montre une alternance <strong>des</strong> couches centimétriques et décimetriques peu com-<br />
pactes qui staltèrent par endroit a un sol superficiel de type calcimagnési-<br />
que peu développé, Là ou la roche est exposée àla déssication, l'altération<br />
est stoppée par une crofite calcaire ou par une f<strong>in</strong>e couche de vernis calci-<br />
tique.<br />
Une source hyarothermale de températurb moyenne de 55*c fonctionne<br />
tout au semmet (dx-dy). Le torrent se dirige vers le lac et forme pendant<br />
son parcours <strong>des</strong> lagunes( photo 2) dont an peut encore mettre en évidence<br />
le processus de formation de ces dépôts carbonatés.<br />
En conclusion, il est <strong>in</strong>téressant de constater après ces quelques<br />
observations que les formations carbonatées externes du lac Kivu censtituent<br />
une séquence évolutive verticale pour l'étude du Quaternaire régional..<br />
Leurs-contenus'en faune et flore a<strong>in</strong>si que la diversité et l'alternance <strong>des</strong><br />
faciès confirent à ces dép8ts les qualités <strong>des</strong> bons <strong>in</strong>dicateurs de ltévolu-<br />
tion du géosystème.<br />
------_-----------------<br />
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i Coupe de référence (Photo 1)<br />
6 c Source hydrothemale<br />
~ dx-dy<br />
photo 2<br />
!<br />
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b ‘n R -<br />
:<br />
l<br />
-,<br />
Carrière<br />
cx-cy<br />
photos ~,4<br />
\Lac<br />
205<br />
-. .-<br />
Photo 1<br />
Photo 3 -~. t<br />
Photo 5 ..-<br />
: Photo 2<br />
Photo 6<br />
Photo 8 Phate 7
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
DEPOSITIONAL SEDIMENTARY ENVIRONMENTS OF THE RUZIZI PLAIN<br />
(w(E TANGANYIKA)<br />
L. ILUNGA, I.S.P./BUKAVU B.P. 854 BUKAVU ZAIRE and IFAQ-VUB<br />
R. PAEPE, IFAQ-VUB, Kwartairgeologie, Ple<strong>in</strong>laan, 2, 1050<br />
Brussel and Belgisch Geologisch Dienst, 13 Jenerstraat,<br />
1040 Brussel.<br />
The Ruzizi pla<strong>in</strong> is an alluvial pla<strong>in</strong> situated north of<br />
Lake Tanganyika <strong>in</strong> the Western Rift Valley. It is totally bordered by<br />
precambrean rocks (Burundian),.except <strong>in</strong> the northern part where basaltic<br />
flows may be observed <strong>in</strong>terstratified with fluviolacustrive deposits. The<br />
age of these basalts ranges from 5,7 to 10 millions years (P. Pasteels,<br />
persona1 communication); this implies that the lake has existed for 10<br />
millions years at least.<br />
Recent researches reveal the presence of sediments more<br />
than 3 km thick <strong>in</strong> Lake Tanganyika, With reference to the end-quaternary<br />
sedimentation rate about 0,5 m/lOOO years, the presence of such thick<br />
deposits suggests that the lake might have existed for about 20 millions<br />
years (D.A. Liv<strong>in</strong>gstone, persona1 communication,1982).<br />
The geomorphological analysis of the Ruzizi pla<strong>in</strong> shows the<br />
presence of three ma<strong>in</strong> parts : the Upper, the middle and the lower pla<strong>in</strong>s,<br />
each bordered by erosive glaces (pediment). Lithologically, this pla<strong>in</strong><br />
conta<strong>in</strong>s eleven formations which Will be studied <strong>in</strong> respect to each region.<br />
1. The Upper pla<strong>in</strong> formations.<br />
The Upper pla<strong>in</strong> is covered essentially by the Kamanyola<br />
Formation. This formation is composed of two members, the Bugarama Member<br />
(Upper Pleistocene), represent<strong>in</strong>g a braided river environment, and the<br />
Rwekamiro Member correspond<strong>in</strong>g to the big alluvial fan of Kamanyola, a<br />
result of the overflow of Lake Kivu by the beg<strong>in</strong><strong>in</strong>g of the Holocene<br />
(12, 450 BP, Olson & Broecker, 1959 and 9,500 BP, Hecky & Degens <strong>in</strong> Hecky,<br />
1978).<br />
Small alluvial fans (Holocene) belong<strong>in</strong>g to the Kadjeke<br />
Formation which is better extend<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the lower pla<strong>in</strong> cari be seen along<br />
the occidental scarp on the big alluvial fan of Kamanyola.<br />
2. The middle pla<strong>in</strong> formation,<br />
In total, five formations have been studied <strong>in</strong> the middle<br />
pla<strong>in</strong> : the Naombe, the Luvungi, the Bwegera, the Cibitoke and the<br />
Muhira Formations.<br />
- The Naombe Formation (Upper Pleistocene) consists of remnants of glacis<br />
(pediment ) colluvial deposits of red sand or sometimes silty Sand.; local-<br />
ly display<strong>in</strong>g artefacts of Late Stone Age (L.S.A.). It takes a pebbly to<br />
boulder facies with sand matrix at the river outlets <strong>in</strong> the piedmont zone.<br />
- The Luvungi Formation (? Middle Pleistocene) consists of sand deposits<br />
(clean sands, sometimes pebbles of the Allen type low s<strong>in</strong>uosity river)<br />
(Allen, 1965) end<strong>in</strong>g by a delta southwards <strong>in</strong> the Bwegera region.<br />
207
- The Bwegera Formation (+ Middle Pleistocene) is the most extended<br />
formation..It is characterized by an alternation of sand (sometimes with<br />
pebbles) with mud deposits, so constitut<strong>in</strong>g positive sequences well-<br />
known <strong>in</strong> alluvial deltaic pla<strong>in</strong> of high s<strong>in</strong>uosity river. The absence of<br />
fossils and the presence of several paleosoils on one hand support this<br />
conclusion and on the other hand exclude the existence of a real lacus-<br />
tr<strong>in</strong>e environment.<br />
.- I'he Cibitoke Formation (+ Middle or Lower Pleistocene) chiefly extends<br />
<strong>in</strong> the Cibitoke - Murambi region. It consistsof pebbly grave1 with mud<br />
lenses and displays <strong>in</strong> some places multi-storey channels suggest<strong>in</strong>g a<br />
braided river environment. A real workshop of the Sangoen artefacts has<br />
been found on the top of these deposits under the form of a stone-l<strong>in</strong>e<br />
(Kabulantwa, 4th Avenue).<br />
- The Muhira Formation (: Lower Pleistocene) provi<strong>des</strong> two units :<br />
. the lower unit consist<strong>in</strong>g of yellow lam<strong>in</strong>ar sandy silts more than<br />
10 m thick, present<strong>in</strong>g a tabular (planar) cros's-lam<strong>in</strong>ation with<br />
contorted lam<strong>in</strong>ae and locally display<strong>in</strong>g a slump<strong>in</strong>g structure;<br />
. the Upper unit represent<strong>in</strong>g cycles of positive sequences with<br />
several paleosoils suggest<strong>in</strong>g a high s<strong>in</strong>uosity river deltaic<br />
pla<strong>in</strong> subenvironment.<br />
3. The lower pla<strong>in</strong> formations.<br />
Beside the Naombe Formation, the lower pla<strong>in</strong> conta<strong>in</strong>s<br />
five formations : the Gihungwe, the Rukoko, the Kadjeke, the Ntahangwa<br />
and the Bujumbura Formations. The two latter formations are only known<br />
<strong>in</strong> the Bujumbura region.<br />
- The Gihungwe Formation (? Upper Pleistocene) consists of a negative<br />
sequence term<strong>in</strong>ated at the top by cycles of positives sequences<br />
suggest<strong>in</strong>g a deltaic environment. The real lacustr<strong>in</strong>e environment at the<br />
base is suggested by the presence of the Melosira ambigua (54 X) together<br />
with the Fragilaria brevistriata (Il,2 SO), F. leptaustauron (10,4 Z) and<br />
F. africana (7,4 %>.<br />
- The Rukoko Formation (Upper Pleistocene to Holocene) corresponds to<br />
several ancient and present coastal Sand bars parallel to the lake shore<br />
imply<strong>in</strong>g special conditions viz high wave energy, strong littoral drift<br />
and steep offshore slope (Coleman and recent Wright, 1975 <strong>in</strong> T. Elliot,<br />
1980).<br />
- The Kadjeke Formation (Holocene) consists of recent alluvial fan and<br />
stream deposits. At Kadjeke river (piedmont zone), they are characterized<br />
by a net stratification of th<strong>in</strong> alternative sheets of sand and mud which<br />
imply more than one phase of erosion and sedimentation. Achannel conta<strong>in</strong>s<br />
pottery clasts.<br />
- The Ntahangwa Formation (2 Lower Pleistocene) cari be only observed<br />
along Ntahangwa river (piedmontzone) along krhich it exposes a lam<strong>in</strong>ar silt<br />
facies of topstratum deposits sornetimes wïth climb<strong>in</strong>g ripple lam<strong>in</strong>ation<br />
and locally display<strong>in</strong>g a lenticular ferrug<strong>in</strong>eous orthoconglomerate facies.<br />
It suggestsa high s<strong>in</strong>uosity river environment.<br />
208
E NAOMBE (l?S.<br />
GRANULES SABLEUSES<br />
3 PALEOSOL<br />
EPANDAGE<br />
SILT SABLEUX<br />
CAILLOUTIS<br />
LENTILLE ARGILEUSE<br />
E RUKOKO (RS.)<br />
\ If KADJEKE (H.1 c<br />
r. L”““I”V,<br />
, GIHUNGWE (PS<br />
GIHUNGWt(~ 1 i.j GIHUNGWE<br />
v<br />
/<br />
(PS.)<br />
. E KADJEKE t-H.1<br />
F. BWEGERA ( l?M.)<br />
F. CIBITOKE ( l ?M.) il ’<br />
F. MUHIRA (PI.1<br />
GENERAL LITHOSTRATIGRAPHIC PROFILE OF THE RUZIZI PLAIN.<br />
H. = HOLOCENE<br />
E BUJUMBURA (F%i.)<br />
F. NTAHANGWA (PI.1<br />
PS.- PLEISTOCENE SUPERIEUR<br />
l?M.- PLEISTOCENE MOYEN<br />
I?I. - PLEISTOCENE INFERIEUR
- The Bujumbura Formation (+ Middle to Lower Pleistocene) comprises two<br />
members : the Mugere Member.of grave1 facies with high amount of Sand<br />
matrix suggest<strong>in</strong>g a braided river facies and the Nyakabiga Member<br />
consist<strong>in</strong>g of sand facies with some beds of one clast thick grave1 and<br />
of carbonate sheets <strong>in</strong>terstratified with silt layers suggest<strong>in</strong>g a shallow<br />
fan-delta facies (playa?).<br />
As to the lake level fluctuations, six ancient lake exten-<br />
sions have been deduced. They seem to be of climatic orig<strong>in</strong> as well as<br />
of tectonic orig<strong>in</strong>. The general evolution seems to be a general retreat<br />
from north to south. Hecky (1978) challenged Liv<strong>in</strong>gstone's <strong>in</strong>terpretation<br />
(1965) suggest<strong>in</strong>g that the lake could not have fallen to - 440 m dur<strong>in</strong>g<br />
the past 22,000 y. From empirical calculations, Hecky (1978) proposed<br />
that the lake could have been lowered, by over 600 m. However, the<br />
geomorphological mapp<strong>in</strong>g of the Ruzizi terrace - a result of the<br />
overflow of Lake Kivu <strong>in</strong>to Lake Tanganyika at the beg<strong>in</strong><strong>in</strong>g of the Holocene-<br />
and of the coastal sand bars seems to prove that the lake level did stay<br />
more or less at the present level. SO, the overflow of Lake Kivu seems<br />
to be of less effect on the Lake Tanganjrika level fluctuations (Ilunga,<br />
1982).<br />
BIBLIOGRAPHY.<br />
ALLEN J.R.L. 1965 - A review of the orig<strong>in</strong> and characteristics of recent<br />
alluvial sediments.<br />
Sedimentologyy, 5, 89 - 191<br />
ELLIOT T. 1980 - Deltas. In : Read<strong>in</strong>g, H. C. (ed) :<br />
Sedimentary environments and facies, 97 - 142.<br />
Elsevier, New-York.<br />
HECKY T.E. 1978 - The Kivu-Tanganyika bas<strong>in</strong>: the last 14 000 years.<br />
Pol. Arch. Hydrobiol. 25, 159 - 165.<br />
ILUNGA L. 1982 - Contribution à la connaissance de paléoenvironnements<br />
de la région comprise entre les lacs Kivu et Tanganyika<br />
(Pla<strong>in</strong>e de la Ruzizi). Approches prélim<strong>in</strong>aires. Striolae<br />
INQUA Newsletter 4,27,33 Uppsala, Sweden.<br />
ILUNGA L, 1984 - Le Quaternaire de la pla<strong>in</strong>e de la Ruzizi,Etude morpho-<br />
logique et lithostratigraphique.<br />
Thèse de doctorat ès sciences, Vrije Universiteit Brussel<br />
LIVINGSTONE D.A. - 1965 - Sedimentation and the history of water level<br />
<strong>change</strong> <strong>in</strong> Lake Tanganyika.<br />
Limnol. Ocean 10, 607 - 610<br />
OLSON E.A., BROECKER W.S. 1959 - Lamont radiocarbon measurements.<br />
5 Am. J. SC. 257, 13 - 14<br />
210
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
MARINE RJXORDS ARODND AFRICA AND CONTINENl'AL CLIMATIC DEVELOPMENT<br />
DDRING THE MIDDLE AND LATE QUATERNARY<br />
J.H.F.JANSEN, Netherlands Institute for Sea Research, P.O.Sox 59,<br />
1790 AR Texel, the Netherlands,<br />
A.WIJPERS, Geological Survey of the Netherlands, P.O.Hox 157,<br />
2000 AD Haarlem, the Netherlands.<br />
At several locations around <strong>Africa</strong>, mar<strong>in</strong>e sediments conta<strong>in</strong><br />
<strong>in</strong>formation about the climatic history of the cont<strong>in</strong>ent dur<strong>in</strong>g the<br />
Quaternary. In the Congo deep-sea fan , accumulation rates are 2 to 4<br />
times as high for maximum "glacial" periods as for maximum<br />
"<strong>in</strong>terglacial" periods. 'J%e clay m<strong>in</strong>erals supplied by the Congo river,<br />
nowadays kaol<strong>in</strong>ite dan<strong>in</strong>ated, were smectite dan<strong>in</strong>ated dur<strong>in</strong>g<br />
"glacials". Roth signals <strong>in</strong>dicate aridity <strong>in</strong> the Congo dra<strong>in</strong>age area<br />
dur<strong>in</strong>g glacials. Data about Foram<strong>in</strong>ifera and carbonate accumulation<br />
rates of cores from the cont<strong>in</strong>ental slope demonstrate enlarged<br />
"glacial" productivity. Ibis is attributed to coastal upwell<strong>in</strong>g <strong>in</strong><br />
relation to an <strong>in</strong>tensified Benguela Current and <strong>des</strong>ertification of the<br />
coastal lowland. A higher "glacial" illite contribution emphasizes the<br />
presence of a "glacial" coastal <strong>des</strong>ert. Various exceptions, howaver,<br />
of this general picture occurred dur<strong>in</strong>g the last 250.000 years that<br />
are wall-documented <strong>in</strong> our cotes.<br />
A long-term <strong>change</strong> has taken place 400.000 to 300.000 years ago,<br />
recognized <strong>in</strong> the Congo-fan sediments and <strong>in</strong> the Canary Has<strong>in</strong>. It<br />
merged from a more "glacial" to a more "<strong>in</strong>terglacial" climate <strong>in</strong><br />
equatorial <strong>Africa</strong> but, on the contrary, from a more "<strong>in</strong>terglacial" to<br />
a more "glacial" regime <strong>in</strong> the Canary Sas<strong>in</strong>. Comparison with a11<br />
available well-documented mar<strong>in</strong>e and cont<strong>in</strong>ental records from various<br />
latitu<strong>des</strong> shows that the <strong>change</strong> was a global event. Its direction was<br />
opposite <strong>in</strong> the Northern hemisphere canpared to the Southern<br />
hemisphere and equatorial regions. It may have been forced by the 413<br />
ka orbiteal eccentricity cycle.<br />
Variations <strong>in</strong> clay-m<strong>in</strong>era1 composition <strong>in</strong> the Canary Sas<strong>in</strong> are<br />
probably related to climatic history <strong>in</strong> NN <strong>Africa</strong>. Ne Will attempt to<br />
canpare these two records with other mar<strong>in</strong>e records around <strong>Africa</strong>, and<br />
to relate it to the cont<strong>in</strong>ental climatic developnent.<br />
211
J.H.F.Jansen (ed) (1984) - Quaternary geology and oceanography of the<br />
Saire deep-sea fan and adjacent Atlantic. Neth.J.Sea Ras. 17(2-4):<br />
945-441,<br />
J.H.F.Jansen, T.C.E.van Weer<strong>in</strong>g, R.Gieles & J-van Iperen (1984) -<br />
Middle and Iate Quaternary oceanography and climatology of the<br />
Zaire-Congo fan and adjacent eastern Angola Bas<strong>in</strong>..Neth.J.Sea<br />
Fes.17(2-4): 201-249.<br />
S,J.van der Gaast & J.H*F.Jansen (1984) - M<strong>in</strong>eralogy, opal, and<br />
manganese of Middle and Iate maternai-y sediments of the Zaire<br />
(Congo) deep-sea fan: orig<strong>in</strong> and climatic variation. Neth.J.Sea<br />
F+zss.17(2-4): 313-349.<br />
J.H.F.Jansen (1985) - Middle and Iate Qraternary carbonate production<br />
and dissolution, and paleoceanography of the eastern Angola<br />
Bas<strong>in</strong>, South Atlantic Ckean. In: K.J.HsU & H.J.Weissert (eds) -<br />
South Atlantic paleoceanography. -Cambridge University J?ress,<br />
Cambridge: 25-46.<br />
J.H.F.Jansen, A.WLlijpars & S.RTroelstra (1986) - A mid-Brunhes<br />
climatic event; long-term <strong>change</strong> of global atmosphere and ocean<br />
circulation. Science, <strong>in</strong> press.<br />
212
INQUA/ DAKAR SYl?POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
RECHARGE ET PALEORECRARGE DES AQUIFERES DISCONTINUS DU SOCLE DE L'AIR et DU<br />
LIPTAKO ( NIGER) t<br />
A. JOSEPH, ddpartement<br />
NIGER<br />
de Géologie, Faculté <strong>des</strong> Sciences BP 10662 Niamey,<br />
B. OUSIMNE, département<br />
NIGER<br />
de Geologie, Faculté <strong>des</strong> Sciences BP 10662 Niamey,<br />
Introduction : Le déficit pluviométrique du début <strong>des</strong> déca<strong>des</strong> 70 et BO corres-<br />
pond & l'accentuation de la sécheresse de la bande sah&o-ddsertique de<br />
l'Afrique de l'Ouest. Plus particuliérement, au NIGER, les processus de d&ser-<br />
tification gagnent en <strong>in</strong>tensitb et en extension; Le pr&ent article se propo-<br />
se d'exposer, a l'aide <strong>des</strong> métho<strong>des</strong> de géochimie isotopique, <strong>des</strong> aspects <strong>des</strong><br />
différentes pério<strong>des</strong> de recharge <strong>des</strong> aquiferes en milieu fissur discont<strong>in</strong>u<br />
du socle. Nbanmo<strong>in</strong>s, la dist<strong>in</strong>ction avec l'horizon altk.4 n'est pas toujours<br />
nette.<br />
-<br />
0<br />
échelle<br />
150 300 450km.<br />
CII +*+++ + + +<br />
région de<br />
socle<br />
/ ,+ ‘c<br />
TAFASSASSET<br />
FIGURE: 1, Situation géographique <strong>des</strong> affleurements de socle au NIGER.<br />
1) Apergu gdndral. . Le massif cristall<strong>in</strong> de l'Air qui appartient au bouclier<br />
Touareg (figure 1), dom<strong>in</strong>e la bande désertique <strong>des</strong> T&&és. Les isohyétes 50<br />
a 200 mm se trouvent latitud<strong>in</strong>alement d6placés vers le Nord par effet de<br />
relief. Un hivernage favorable fait remonter de 3 a 5 m le niveau pikométrique<br />
<strong>des</strong> nappes alluvionnaires <strong>des</strong> Koris 111. Le fort gradient hydraulique<br />
(2 a 3"[,,), conjugué aux hautes transmissivitgs, provoque <strong>des</strong> débits d'<strong>in</strong>féro-flux<br />
qui, dans les axes les plus importants et souvent en concordance avec<br />
la fracturation, peuvent atte<strong>in</strong>dre 50 m3 h-1 en moyenne. L'&hantillonnage<br />
<strong>des</strong> po<strong>in</strong>ts d'eau a fait l'objet d'un protocole rigoureux 121.<br />
213
Dans le Liptako, au Sud du Niger, le socle cristall<strong>in</strong> et métamorphique forme<br />
une vaste p&épla<strong>in</strong>e de 200 a 300 m d'altitude en moyenne dom<strong>in</strong>ée par quel-<br />
ques buttes tdmo<strong>in</strong>s du cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al. Les formations magmatique et<br />
mr$tamorphfques montrent différents niveaux aquif&res dans le manteau altéré<br />
(porosit& ultfle 4,3% et permcZabilitG 10-7 a 10-5 ms-1 et dans la zone fissu-<br />
rée et fracturee (perméabilité moyenne 5 10-7 ms-1, transmfssfvit& 10-6 ZI<br />
10-4 m2s-1. La r&gion est encadrée par les isohyétes 600 - 500 mm.<br />
O-<br />
zi<br />
-lO- g<br />
ZJ<br />
-2o- .;<br />
Ll<br />
‘3<br />
m<br />
-JO- =’<br />
-4O-<br />
/<br />
S+e 0<br />
phase humide<br />
0<br />
0 SMOW<br />
,6s *<br />
CiU e--c D<br />
Nigéro-tchadien -E<br />
1 /<br />
Oxygène 18 vs SMOV<br />
-0 I -9 I -6 I -5 I -i -‘a -3 -3 I<br />
0<br />
FIG.2: Corrélation oxygbe-18.deutérium. A; ensemble <strong>des</strong> po<strong>in</strong>ts<br />
(20) de la recharge actuelle dans l'Air. 8: échantillsns du massif<br />
de l'Air. C: échantillons de 18 région du Liptako. D; droite<br />
<strong>des</strong> eaux météoriques mondiales. E: droite d'évaporation locale<br />
<strong>des</strong> eaux du massif de l'Air.<br />
2) L'<strong>in</strong>terprétation<br />
concerne l'Air,<br />
du résultat<br />
trois ensembles<br />
fsotopfque<br />
de faciés<br />
permet de dist<strong>in</strong>guer,<br />
fsotopiques visibles<br />
en ce qui<br />
sur la figure<br />
2. (i) Le plus enrichi en isotopes stables est constitué d'une v<strong>in</strong>gta<strong>in</strong>e<br />
de po<strong>in</strong>ts (repr&entée ici par un nuage) prt?lev& dans les puits alluvionnaires.<br />
Les activités en 14C et en Tritium sont respectivement, en moyenne,<br />
de 125% et de 35 U.T. Compte tenu de la décroissance <strong>des</strong> teneurs en radiochronom&tres<br />
de l'atmosphere 131, on peut attribuer a ces eaux un temps de<br />
séjour souterra<strong>in</strong> de 1 a 3 ans. Ceci confirme la fugacité de cette recharge<br />
qui se vidange en un temps sensiblement identique a celui calculé par les<br />
métho<strong>des</strong> hydrodynamiques. Certa<strong>in</strong>es eaux (non reportées ici) d'aguelman et<br />
de nappe affleurante qui montrent d es d'évaporation, s'alfgnent<br />
cepte<br />
sur la droite d'&vaporation<br />
la droite mét8orique mondiale<br />
U-5. Cette<br />
180 = -2.6<br />
droite<br />
et<br />
<strong>in</strong>ter-<br />
52H = -11. qui<br />
recharge actuelle;<br />
reprfZsente les<br />
(ii) Un autre<br />
carat<br />
ensemble constitue<br />
topiques<br />
de quatre<br />
moyennes<br />
sources<br />
de la<br />
de<br />
Piémont est plus appauvri en isotopes : -9.5 < &180(-7.2"/,, SMOW. Il <strong>in</strong>dique<br />
que ces eaux proviennent d'une période climatique plus froide que le<br />
présent 151. Le po<strong>in</strong>t 4 qui a subi une evaporation, peut être ramén& sur la<br />
214
n* Lieu. lll0 211 lritlun 14c 1% Date da<br />
'1.. sm '/a. StKm U.T p.m.c PDB<br />
prC1Cr.<br />
1 Tchouadegdeg - 4.92 - 30.5 60.821 Dl/84<br />
:l) Tchouadegdeg - 5.16 - 32.0 lD7.3fl.l - 13.30 Dl/85<br />
2 Assodb - 4.20 - 27.5 25.1'1 cm2<br />
:2) Assodd - 4.n - 29.3 21.7fl 107.2fl.3 - 11.36 01/85<br />
3 Takrttr - 4.24 - 30.1 0. If1 D3/80<br />
4 Tadéra - 2.13 - 37.6 0.6tl 01/85<br />
5 Tafadek - 7.76 - 53.5 0.0 15.610.4 - 8.89 02/85<br />
6 Farts - 0.38 - 61.0 15.9fD.6 - 10.4 01/85<br />
7 Gouloukou - 9.05 - 66.7 0.0 18.7fD.4 - 0.60 Dl/85<br />
8 Teguey - 1.10 0.0 52.9 125.1 - 9.32 05/0k<br />
9 Slrlmbans - 2.62 - 12-R 43 05/81<br />
.O Ourodlortbk - 2.94 - 15.0 36 lD2.6 - 14.8 05/81<br />
1 Addarb - 3.90 - 21.7 60 114.8 - 12.89 D5/81<br />
2 Sirlikouara - 4.07 - 24.7 D5/81<br />
.3 Hakalondi - 4.51 - 25.3 66 99.9 - 13.0 OS/81<br />
4 Bossébsngou - 5.09 - 20.4 32 05/85<br />
TN3LEN: 1, résultats dss analyses isotopiquss.de l'Air et du<br />
Liptako.<br />
droite mondiale selon une translation parallèle a la droite d’dvaporation<br />
locale 161. Les resultats en carbone 14 (tableau l), appliqués au mod8le<br />
J.F.Jr. PEARSON 171 fournissent un âge qui sugg&re que ce deuxième ensemble<br />
appartient a la phase humide du Nigéro-Tchadien fnf. La paléordserve se fait<br />
en milieu fissur et est lentement restituGe, peut-être suivant un mod&le<br />
"piston flow", au niveau <strong>des</strong> grands accidents dra<strong>in</strong>ants. (iii) Le dernier<br />
ensemble (po<strong>in</strong>ts 1, 2 et 3) prélevG dans <strong>des</strong> puits bas montre un facibs <strong>in</strong>-<br />
termediaire entre les deux extrêmes. Les valeurs en isotopes radioactifs per-<br />
mettent d'émettre deux hypoth&ses : soit, en tenant compte <strong>des</strong> valeurs en<br />
14C, <strong>des</strong> po<strong>in</strong>ts 1 et 2, la recharge est relativement ancienne du mo<strong>in</strong>s an&<br />
rieure de quelques années aux essais nucléaires de la décade 60. Cependant,<br />
la teneur en tritium (60,8 UT) par &fdrence aux chroniques de Bamako corri-<br />
g&!es de la décroissance radioactive, donne une date post&ieure de quelques<br />
annbes aux essais nucléaires. Ces deux constatations sont en contradiction.<br />
La deuxième hypoth&se; celle d'un melange d'eau r&ente avec faible partici-<br />
pation d'une eau plus ancienne, laquelle aurait 12.000 ans BP environ, sem-<br />
ble la plus probable, Ceci est valide par un deuxiéme Echantillonnage en f<strong>in</strong><br />
de sécheresse, alors que les niveaux de la recharge actuelle sont au plus bas:<br />
les po<strong>in</strong>ts (1) et (2) de la figure 2 montrent alors un net appauvrissement<br />
en isotope. L'évolution <strong>des</strong> rapports de dilution eau ancienne/eau récente <strong>in</strong>-<br />
dique une plus grande participation <strong>des</strong> eaux fossiles au m6lange par dim<strong>in</strong>u-<br />
tion <strong>des</strong> <strong>volume</strong>s de la rf5serve actuelle.<br />
Dans la rQion du Liptako. Les teneurs en oxyg&ne 18 varient de -1 b -5.7°/oo<br />
SMOW. Le pole plus négatif a une composition en isotopes lourds proche de la<br />
teneur moyenne en oxygène 18 <strong>des</strong> précipitations de Bamako 171 181. Ces eaux<br />
se seraient Infiltr&!es assez rapidement sans subir d'evaporation. Par Contre<br />
pour le pôle enrichi une <strong>in</strong>tense évaporation a dO survenir avant ou bu cours<br />
de l'<strong>in</strong>filtration. Toutefois les résultats au deutérium ne confirment pas en-<br />
ti&rement cette derniere hypothése, en effet sur le diagramme de la figure 2<br />
les eaux ne montrent pas <strong>des</strong> signes d'dvaporation, a<strong>in</strong>si il faut admettre<br />
qu'elles sont issues plutôt d'&énements pluvieux différents ou except'lonnels.<br />
215
La concentration en tritium 20 a 60 ut et les valeurs <strong>des</strong> activit& en carbo-<br />
ne 14 (Tableau 2) confirmerait bien que les eaux du socle fissur& du Liptako<br />
sont récentes !7,8,9l en dehors du po<strong>in</strong>t 13 O"U la participation d'une compo-<br />
sante ancienne aux rdserves actuelles n'est pas Qcartée.<br />
3) Conclusions: Au regard <strong>des</strong> r&sultats en isotopes stables et radioactifs,<br />
on peut considdrer que dansl'A'ir, la recharge actuelle, par effet "chateau<br />
d'eau" peut &tre importante mais ce m6me effet, "de relief", provoque <strong>des</strong><br />
dra<strong>in</strong>ances rapi<strong>des</strong> <strong>des</strong> réserves vers l'aval où elles s'&apotranspirent.<br />
Une recharge plus ancienne a ét4 dat&e par le 146 qui fournit un dge apparent<br />
de 12000 ans BP correspondant % celui du Nigéro-Tchadien <strong>in</strong>f. (si l’on se<br />
désassujétit <strong>des</strong> problèmes de mélange). La faiblesse <strong>des</strong> débits de la paléo-<br />
recharge a<strong>in</strong>si que les observations faites sur l'&olution <strong>des</strong> teneurs en<br />
isotopes stables, sur certa<strong>in</strong>s ouvrages a mélange d'eau au cours de la sé-<br />
cheresse, laisse supposer que la paléo-recharge ne soutient pas l't?tiage an-<br />
nuel et encore mo<strong>in</strong>s celui de la sécheresse (déficit pluviom&rique).<br />
Par contre dans le Liptako, bien arrosé, les teneurs en isotopes <strong>des</strong> aquife-<br />
res fractures montrent dans leur ensemble que l'on a une recharge d'eau<br />
récente a l'exception de quelques po<strong>in</strong>ts OU la participation ancienne n'est<br />
pas a exclure. 11 faudrait admettre pour le Liptako un temps de renouvelle-<br />
ment total tous les 20 ou 30 ans, ou bien, que les forages moyennement pro-<br />
fonds ne permettent d'exploiter que les ressources récentes (aquifgres stra-<br />
tifiées ?).<br />
BIBLIOMAPHIE<br />
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9 180, 13C, 14~). Cr. Acad. Scf. PARIS. SQrfe D, 175 / 65.<br />
216
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LATE QUATERNARY ENVIRONMENTAL CHANGES IN SOUTHERN CAMEROON<br />
H. Kadomura‘Ar, N. Hori%*, M. Kuetexxx, T.Tamura+, G. Omi++<br />
M. HarukiX and H. Chujo+++<br />
mHokkaido Univ. (Japan), **Hiroshima Univ. (Japan), x*Wniv. of<br />
Yaounde (Cameroon), t+Tohoku Univ. (Japan), ++Sh<strong>in</strong>shu Univ.<br />
(Japan), Chubu Univ. (Japan)<br />
On the basis of radiocarbon chronology of superficial deposits and<br />
the <strong>in</strong>terpretation of archeaological and historical evidences, we attempt<br />
to reconstruct an environmental history of the forested southern Cameroon.<br />
The undulat<strong>in</strong>g, forest-covered landsurface <strong>in</strong> southern Cameroon is<br />
almost evenly mantled with superficial deposits, which are generally<br />
composed of a gravelly layer (Mg: O.l-lm thick; <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g stone-l<strong>in</strong>e) <strong>in</strong><br />
the lower part and a yellow to red sandy or silty layer (Mc: 0.2-8m thick)<br />
<strong>in</strong> the Upper part(Figs. 1, 2). The Mg layer usually rests on <strong>in</strong> situ<br />
weathered profile and its Upper and basa1 surfaces show concave <strong>in</strong><br />
profile. The depositional feature and composition of the Mg layer <strong>in</strong>dicate<br />
that it would had been produced such surface processes as slopewash and<br />
gully<strong>in</strong>g. S<strong>in</strong>ce the activation of'such processes enabl<strong>in</strong>g the movement of<br />
coarse sediment require open vegetation as observed <strong>in</strong> the present-day dry<br />
savanna and steppe zones <strong>in</strong> North Cameroon, we speculate that wi<strong>des</strong>pread<br />
"savannization" of the present-day forested areas of southern Cameroon took<br />
place dur<strong>in</strong>g the late Quaternary arid period. Although we could not obta<strong>in</strong><br />
the absolute age for the Mg layer, together with the radiocarbon ages for<br />
the overly<strong>in</strong>g f<strong>in</strong>e colluvial deposits (Mc),the typology of implements<br />
unearthed from the Mg layer suggests that its age is of last glacial, from<br />
the Wurm maximum arid phase to the beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g of the post glacial<br />
humidification (Fig. 2).<br />
In contra&, the formation of Mo layer overly<strong>in</strong>g the Mg layer is<br />
the product of repeated soi1 creep under the forest environment s<strong>in</strong>ce the<br />
early Holocene humidification and probably assisted by the termite<br />
activities as suggested by many writers (Table 1, Fig.2). The depositional<br />
surface of this layer contributes to the convexity of landsurface of the<br />
forested areas. The Upper part of Mc layer often conta<strong>in</strong>s charcoal, charred<br />
palm nuts, potsherds and ceramics. The ol<strong>des</strong>t age for the charcoal<br />
<strong>in</strong>dicat<strong>in</strong>g the human <strong>in</strong>terference with the forest dates back to 2500-3000<br />
BP, and may be contemporaneous with the beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g of "Bantu Migrations"<br />
<strong>in</strong>to the forest areas. The human <strong>in</strong>tervention has been <strong>in</strong>tensified s<strong>in</strong>ce<br />
cl000 BP, and further accelerated from 350-300 BP onward due to the<br />
successive migrations of agrarian people who practiced slash-and-burn<br />
agriculture <strong>in</strong>to the forested areas, <strong>in</strong> particular Yaounde-Ebolowa area.<br />
Compared with the western part the forested area, the Mc layer <strong>in</strong><br />
the eastern area is generally th<strong>in</strong>ner than <strong>in</strong> the western area (Fig. 1) and<br />
ifà sometimes lack<strong>in</strong>g as <strong>in</strong> the present-day savanna and steppe zones. This<br />
suggests that <strong>in</strong> the eastern area the effect of climatic aridification on<br />
the forest dur<strong>in</strong>g the last glacial age was much more stronger than <strong>in</strong> the<br />
western area and that re-establishment of moist forest dur<strong>in</strong>g the Holoeene<br />
has been retarded <strong>in</strong> this area. This may be partly attributed to the<br />
low-water bear<strong>in</strong>g. capacity of sandy to gravelly superficial deposits<br />
derived from quartzites and mica schists which are dom<strong>in</strong>ant <strong>in</strong> this area.<br />
Our present data on superficial deposits are contradictory to the<br />
arid glacial age forest refuge <strong>in</strong> the coastal area of Cameroon. However, a<br />
better reconstruction of environmental history requires more detailed<br />
<strong>in</strong>vestigation <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g pollen analytical studies.<br />
217
Fig.1 Thickness of f<strong>in</strong>e eolluvial deposits <strong>in</strong> the forested South Cameroon<br />
Fig.2 Composite chronostratigraphy and its environmental implications<br />
for southern Cameroon. M:Migratory layer; Mh:Uppermost, humic<br />
layer; Mc:F<strong>in</strong>e colluvium--Mcu:Upper part; Mcl:Lower part; Mg:<br />
Gravelly layer; Mig:Indurated gravelly layer; l:Stone implement;<br />
2:Animal bone; 3:Peat; 4:Potsherd; 5:Ceramics 6:Charcoal<br />
218
Table 1. RBdioaarbon ages for supreficial deposits <strong>in</strong> southern Cameroon.<br />
c4de F * Lad ity No. Vegetation Material Horizon l% Age<br />
KSU-501 80-24 Forest Charcoal Mcu 960f50<br />
KSU-460 80-32 Degraded forest Peat Me1 8470170<br />
KSU-468 80-32 Degraded forest Wood MCl 8560flOO<br />
KSU-461 80-88 Degraded forest charcoal Mcu lOlOf25<br />
I-13141 82-05 Forest Charcoal Mh 205f90<br />
I-13142 82-33 Forest Charcoal Mh Contemporary<br />
I-13144 82-87 Degraded forest Charcoal Mcu 24801120<br />
I-13145 82-91 Degraded forest Charcoal Al 355+75<br />
I-13143 82-81 Degraded forest Charcoal Al 385f75<br />
I-14179 84-04 Forest Charcoal Mcu 700f80<br />
I-14180 84-05 Forest Charcoal Mcu 980f80<br />
I-14181 84-15 Forest Charcoal Mh 380f80<br />
I-14182 84-16 Degraded forest Charcoal Mcu 1130f80<br />
I-14183 84-24 Forest Charcoal Mcu 2990f90<br />
I-14190 84-24 Forest Charcoal Mcu 2880f90<br />
I-14191 84-28 Savanna Cahrcoal Mh 390f80<br />
Mh: Uppermost, humic layer; Mm: Upper part of f<strong>in</strong>e colluvium ; Mcl: Lower<br />
part of f<strong>in</strong>e colluvium; Al: Alluvial deposits.<br />
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In: H. Kadomura, ed., (21, 67-78.<br />
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(2) Kadomura, H.,ed. (1982): Geomorphology and environmental <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the<br />
forest and savanna Cameroon. Hokkaido Univ., 154~.<br />
(3) Kadomura, H.ed. (1984): Natural and man-<strong>in</strong>duced environmental <strong>change</strong>s <strong>in</strong><br />
tropical <strong>Africa</strong>: Case studies <strong>in</strong> Cameroon and Kenya. Hokkaido Univ.,l78p.<br />
219
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
L'EVOLUTION DU PEDOCLIMAT AU COURS<br />
DU QUATERNAIRE DANS LES PLAINES DU<br />
CENTRE-SUD DU BURKINA FASO (EX. HAUTE-VOLTA)<br />
B. KALOGA<br />
ORSTOM-CXNTREDEDAKAR<br />
Il s'agit exclusivement <strong>des</strong> climats <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> à évolution de type<br />
biogeochimique dom<strong>in</strong>ant qui ont donné naissance à une couverture p&<br />
dologique ayant laissé <strong>des</strong> témo<strong>in</strong>s. On ne traitera pas <strong>des</strong> phases de<br />
<strong>des</strong>truction de cette couverture et on ne tiendra compte que <strong>des</strong><br />
traits qui n'ont pas subi de modifications fondamentales (ceux <strong>des</strong><br />
cuirasses et <strong>des</strong> altérites).<br />
1 - Le cadre géomorphologique<br />
Il n'y a pas, à ma connaissance, de, travaux précisant la chronologie<br />
absolue du quaternaire au Burk<strong>in</strong>a Faso. C'est l'analyse du relief<br />
qui a permis de dist<strong>in</strong>guer <strong>des</strong> niveaux topographiques et <strong>des</strong> évènements<br />
morphogénétiques rattachés par analogie à <strong>des</strong> homologues dans<br />
d'autres régions d'Afrique Occidentale. C'est a<strong>in</strong>si que l'on dist<strong>in</strong>gue<br />
c<strong>in</strong>q surfaces d'aplanissement qui sont :<br />
la surface éocène,<br />
la surface ou relief <strong>in</strong>termédiaire d'âge estimée pliocène ou plio-<br />
quaternaire,<br />
le Haut-glacis (quaternaire ancien : 900 000 à 530 000 ans selon<br />
MICHEL , 1970),<br />
le Moyen-glacis (quaternaire moyeh : 530 000 à 110 000 ans selon<br />
MICHEL),<br />
le Bas-glacis et la surface actuelle (110 000 ans à l'époque<br />
actuelle).<br />
II - La caractérisation <strong>des</strong> différents niveaux et leur signification<br />
pédoclimatique.<br />
1. La surface éocène<br />
Il est <strong>in</strong>dispensable de dire quelques mots de cette surface tertiaire,<br />
car elle constitue le po<strong>in</strong>t de départ obligé de l'histoire géomor-<br />
phologique.<br />
L'allitisation poussée <strong>des</strong> niveaux <strong>in</strong>durés <strong>in</strong>dique une pédogenèse<br />
très ferrallitisante (climat chaud et humide) pendant une longue<br />
période. De fait, ces conditions climatiques sont unanimement recon-<br />
nues pour l'éocène.<br />
2. La surface pliocène à plio-quaternaire<br />
Tous les auteurs (MICHEL, GAVAUD, BOULET, GRANDIN . ..) <strong>in</strong>diquent queles<br />
cuirasses de ce niveau reposent sur.une épaisse altérite kaol<strong>in</strong>ique.<br />
L'étude <strong>des</strong> buttes témo<strong>in</strong>s du Haut-glacis montre souvent que le cui-<br />
rassement de ce niveau est surimposé dans le profil d'altération<br />
221<br />
1
Pliocène, auquel appartiennent les altérites. Cela est confirmé -par<br />
de nombreux auteurs (GAVAUD, 1967 au Niger, BOULET, 1970 - VOGTi<br />
1968 - KALOGA 1969 pour le Burk<strong>in</strong>a Faso). VOGT (op.cit.) considère<br />
que : les témo<strong>in</strong>s du Haut-glacis masquent toujours un "profond sol<br />
d'altération rougeâtre" qui appartient à ce qu'il désigne sous le<br />
nom de "profil d'altération fondamental" ; ce dernier "a-été tronqué<br />
par le Haut-glacis dont la pédogenèse, se manifestant surtout par<br />
un important cuirassement s'y est surimposé.<br />
L'étude de ce profil d'altération (KALOGA, 1983) montre qu'il est<br />
typiquement ferrallitique, mais sans allitisation, et cela dès les<br />
écailles d'altération de la roche massive. Cependant, selon les tex-<br />
tures, les structures et les compositions m<strong>in</strong>éralogiques <strong>des</strong> roches<br />
mères, les sta<strong>des</strong> d'altération <strong>des</strong> différents m<strong>in</strong>éraux constitutifs<br />
de ces roches, peuvent être étagées en fonction de leur richesse en<br />
alcal<strong>in</strong>o-terreux et en fer. A<strong>in</strong>si apparaît une étape de phyllites à<br />
trois couches (séricite pour les feldspaths, vermiculite pour les<br />
amphiboles), tandis que les biotites sont très rapidement Oxyd&es<br />
sans. expulsion notable du potassium, en un faciès dioctaédrique. En<br />
Côte d'ivoire, DELVIGNE (1965) n'observe cet étagement qu'en dehors<br />
de la zone ferrallitique (zone soudano-gu<strong>in</strong>éenne, dite 'ferrugi-<br />
neuse"). Ce phénomène signale ici une.. dim<strong>in</strong>ution par rapport à<br />
1'Eocène (climat mo<strong>in</strong>s humide).<br />
3 - Le Haut-glacis<br />
La localisation et la morphologie <strong>des</strong> témo<strong>in</strong>s montrent que le cuiras-<br />
sement de ce niveau s'est produit pr<strong>in</strong>cipalement dans la partie supé-<br />
rieure <strong>des</strong> versants, sur les têtes de versants primitivement accro-<br />
chés à de hauts reliefs (Pliocene). Cela explique la présence fré-<br />
quente de pierres (et parfois de blocs) de cuirasse pliocène dans les<br />
profils <strong>in</strong>durés du Haut-glacis. La dénivellation 'entre le relief<br />
pliocène et le Haut-glacis était donc faible. Elle justifie le déve-<br />
loppement du Haut-glacis dans les altérites pliocènes qui ne sont<br />
modifiées que dans la zone cuirassée.<br />
Les cuirasses ont un faciès conglomératiques (elles cimentent <strong>des</strong><br />
nodules hérités du profil pliocène) et <strong>des</strong> caractères de cuirasses<br />
de versant : ciment rouge à <strong>in</strong>clusions jaune rouge non <strong>in</strong>durées, al-<br />
térite ferrallitique sous-jacente rouge, à quelques taches blanchâ-<br />
tres; Elles peuvent acquérir ultérieurement un faciès de pseudo-cui-<br />
rasse de nappe. La <strong>des</strong>cente du fer vers l'aval n'a pas été impor-<br />
tante.<br />
L'ensemble de ces caractères <strong>in</strong>dique un pédoclimat qui tranche sur<br />
celui du Pliocène par une aridité relative plus forte, bien que suf-<br />
fisamment humide pour permettre le cuirassement.<br />
4 - Le Moyen-glacis, le Bas-glacis et la surface actuelle<br />
a. Le Moyen-glacis. Il constitue l'essentiel du paysage. Les niveaux<br />
ultérieurs y sont emboités en un glacis polygénique.<br />
222
$,*étude de %oposéquences (KALOGA 1983) a<strong>in</strong>si que l'observation <strong>des</strong><br />
photos aé&ennes montrent que le Moyen-glacis se développe sur les<br />
pentes du-"Baut-glacis. Son cuirassement concerne aussi pr<strong>in</strong>cipalement<br />
la Parti$ supérieure <strong>des</strong> versants où il est beaucoup plus puissant.<br />
11 'atte<strong>in</strong>t cependant les bas de pentes. La <strong>des</strong>cente du fer vers<br />
l’aval paraît donc plus accentuée (peut-être à cause de la pente<br />
plus faible du glacis, à mo<strong>in</strong>s que ce ne soit la conséquence d'une<br />
érosion mo<strong>in</strong>s efficace).<br />
Comme le niveau qui le précède, le Moyen-glacis est entaillé dans<br />
les altérites du vieux profil ferrallitique pliocène. Lorsque ce<br />
dernier butte dans les migmatites hétérogènes sur les <strong>in</strong>jections de<br />
pegmatites, les manifestations de l'ancienne altération kaol<strong>in</strong>ique<br />
sont pratiquement nulles au delà <strong>des</strong> filons de pegmatites. On a<br />
alors l'altération post-pliocène. Elle est faible et limitée à la<br />
production de smectites de transformation à partir <strong>des</strong> amphiboles<br />
(KALOGA, 1983). Cela explique pourquoi la nappe oblique qui a mis<br />
en place les cuirasses du Moyen-glacis, glisse sur ces niveaux de<br />
pegmatite dont la surface piézométrique (c'est-à-dire le front su-<br />
périeur de cuirassement > épouse la configuration. Mais on peut<br />
également constater ce phénomène pour <strong>des</strong> filons de pegmatites au<br />
se<strong>in</strong> de l'altérite kaol<strong>in</strong>ique ancienne : il <strong>in</strong>dique <strong>des</strong> conditions<br />
géomorphologiques privilégiant les mouvements obliques de l'eau aux<br />
dépens <strong>des</strong> mouvements verticaux.<br />
Lorsque les horizons tachetés associés au cuirassement du Moyen-<br />
glacis se développent dans <strong>des</strong> altérites kaol<strong>in</strong>iques anciennes conte-<br />
nant <strong>des</strong> phyllites à trois couches résiduelles (vermiculites), celles-<br />
ci évoluent en smectites de transformations et non vers la kaol<strong>in</strong>ite<br />
: a<strong>in</strong>si se forment certa<strong>in</strong>s horizons argileux vertiques sous les<br />
profils <strong>in</strong>durés du Moyen-glacis.<br />
L'extension et l'<strong>in</strong>tensité du cuirassement de ce niveau <strong>in</strong>dique un<br />
pédoclimat suffisamment humide qui est cependant imputable à <strong>des</strong><br />
nappes à mouvement oblique qui n'<strong>in</strong>téressent que la partie supérieure<br />
<strong>des</strong> profils, aux dépens de la partie <strong>in</strong>férieure. Dans cette dernière,<br />
l'altération, limitée à la production de smectites, témoigne d'une<br />
nette aridification du pedoclimat. Il semble donc que cette aridifi-<br />
cation ne soit pas la conséquence de celle du climat atmosphérique,<br />
mais probablement de mouvements épeirogéniques.<br />
b. - Le Bas-glacis<br />
A l'<strong>in</strong>verse de celui du Moyen-glacis, le cuirassement du Bas-glacis<br />
est sporadique et d'<strong>in</strong>tensité faible (carapaces). Il est localisé<br />
là où <strong>des</strong> nappes obliques concentraient suffisamment de fer et géné-<br />
ralement dans d'anciennes entailles <strong>des</strong> cuirasses du niveau précé-<br />
dent. L'épaisseur et l'<strong>in</strong>tensité du cuirassement (de la carapace très<br />
faiblement <strong>in</strong>durée à une tendance à la cuirasse) augmentent avec<br />
celles de la nappe qui l'a engendré. Le litage très prononcé et sou-<br />
vent entrecroisé <strong>des</strong> carapaces témoigne de la réalité <strong>des</strong> mouvements<br />
obliques de la nappe.<br />
Les conditions de formation ne paraissent se dist<strong>in</strong>guer de ceux du<br />
cuirassement précédent que par la topographie plus plane et le laps<br />
223
de temps plus court.<br />
La surface actuelle est le résultat d'une dissection du Bas-glacis,<br />
suivi d'un colmatage, puis d'une nouvelle dissection, résultat d'un<br />
brusque abaissement du niveau de base. Ce dernier se manifeste par<br />
une forte accélération de la vitesse d'écoulement <strong>des</strong> nappes obli-<br />
ques qui acquièrent a<strong>in</strong>si un véritable pouvoir "érosif" (détachement<br />
et entraînement <strong>des</strong> particules f<strong>in</strong>es). Les carapaces du bas-glacis<br />
sont a<strong>in</strong>si soumises à <strong>des</strong> phénomènes de "lavage" (entraînement mé-<br />
canique <strong>des</strong> particules f<strong>in</strong>es) dont l'<strong>in</strong>tensité augmente avec l'im-<br />
portance <strong>des</strong> nappes c'est-à-dire avec l'<strong>in</strong>tensité du cuirassement<br />
du Bas-glacis.<br />
Dans ces conditions il y a :<br />
- arrêt de la mobilisation et de la redistribution du fer à cause<br />
de l'oxygénation <strong>des</strong> nappes : les processus de lavage sont <strong>in</strong>ca-<br />
pables de détruire ou de construire le ciment ferrug<strong>in</strong>eux. Le cuiras-<br />
sement n'est plus un processus actuel dans ces régions. L'analyse<br />
<strong>des</strong> eaux de nappes le confirme et <strong>in</strong>dique une bisiallitisation<br />
actuelle. Les horizons "A2" issus de ces processus ne sont pas spé-<br />
cifiques d'un type de sol donné. Ils signalent seulement les zones<br />
de concentration et de circulation <strong>des</strong> eaux de percolation.<br />
- une accentuation de l'aridité du pédoclimat par restitution rapide<br />
au réseau d'une partie plus ou mo<strong>in</strong>s importante <strong>des</strong> eaux d'<strong>in</strong>fil-<br />
tration.<br />
A<strong>in</strong>si, les manifestations de cet abaissement du niveau de base peu-<br />
vent <strong>in</strong>duire en erreur si l'on assimile les effets du "lavage" à un<br />
lessivage (mobilisation et entraînement <strong>des</strong> constituants par l'<strong>in</strong>ter-<br />
vention de processus physico-chimiques) qui serait <strong>in</strong>terprété comme<br />
une accentuation de l'agressivité et implicitement de l'humidité<br />
du pédoclimat.<br />
III - Conclusion<br />
Dans le Centre Sud de Burk<strong>in</strong>a Faso, les grands épiso<strong>des</strong> pédo-<br />
climatiques du Quaternaire qui ont donné naissance aux couvertures<br />
pédologiques <strong>des</strong> Haut, Moyen et Bas glacis, semblent avoir eu la<br />
même <strong>in</strong>tensité. Ils ne se différencient que par la durée de leurs<br />
actions. Seule la période actuelle se dist<strong>in</strong>gue par une aridi-<br />
fication plus marquée du pédoclimat, conséquence de mouvements<br />
épeirogéniques, et non d'une dégradation du climat atmosphérique.<br />
En ce qui concerne le Haut, le Moyen et le Bas glacis, ces résul-<br />
tats concordent assez bien avec les <strong>in</strong>tensités <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> humi<strong>des</strong><br />
établies par MICHEL (1970) dans les bass<strong>in</strong>s du fleuve Sénégal et<br />
de la Gambie.<br />
224
BIBLIOGRAPHIE<br />
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Haute-Volta.<br />
225
INQUA/ DAKAR SYt4POSIU!~l "Changements globaux en Afrique“<br />
1. INTRODVClTCW.<br />
REFLEXIONS SUR L'EVOLUTTON GEOLOGIQUE DE LA<br />
BRANCHE OCCIDENTALE DU RPT AFRECATN.-<br />
A, B, KAMPUNZU (1) (21, J, P, H. CARON (1) (2), R.T, iXJ&UA~ (1)<br />
(2), Jo DURIEUX (3), M. KAN.lXA U), D, KAPENDA Il) & B. T,<br />
RUMVEGERT (11,<br />
L1<strong>in</strong>tégration de diverses données pluridiscipl<strong>in</strong>aires accumulées dans la ré-<br />
gion <strong>des</strong> Grands Lacs de l'Afrique Centrale et Orientale (Est du ZaPre,Ouest<br />
de la Tanzanie, Bururkli., Ruanda et (Xlest de l’Uganda) permet :<br />
a) de cerner rigoureusemxt quelques antécédents précankiens qui ont<br />
<strong>in</strong>fluencés la géométrie de la branche occidentale du rîft <strong>Africa</strong><strong>in</strong> et vra+<br />
semblablement la nature de ses magmas ;<br />
b) de réconstituer, à l'aide <strong>des</strong> <strong>in</strong>dicateurs volcaniques, structurw<br />
et sédimEntaires, les pr<strong>in</strong>cipaux <strong>change</strong>ments <strong>in</strong>tervenus dans cette région<br />
depuis l'<strong>in</strong>dividualisation de ce rift jusqu'au quaternaire;<br />
c'J de tenter de prévoir l'évolution ultérieure de cette partie du<br />
rift <strong>Africa</strong><strong>in</strong>.<br />
II. ANTECEDENTS PRECAMBRl-ENS,<br />
II,1~'Aspect'sl3uctural.<br />
k parallélisme qui existe souvent entre les structures précsnrbriennes et<br />
les failles du rîft <strong>Africa</strong><strong>in</strong> est classique et, depis une décmr&e, unani-<br />
Bnt accepté (DIXEY, 3956; LEPEFWWE, 1970, M CQNNELL, 1912; KING,JYï'8;<br />
SYKES, 1978; . ..).<br />
Par contre! l’<strong>in</strong>terprétation de son orig<strong>in</strong>e est controversée et se résum à<br />
dem pr<strong>in</strong>cipaux courants de pensées opposées :<br />
a) le parallélism aurait une signification génétique. Il a d’abord<br />
été directement rattaché aux phénomènes orogéniques (l$ ODNNELL, 19.72) et<br />
exulte, avec l'évolution <strong>des</strong> connaissances, attribué aux l<strong>in</strong>éarnments taphyogénîques<br />
(la coNNELL, 1974; . ..) ;<br />
6) le parallélisme serait uw simple coi'ncidence (KING, 1970, lW8;<br />
BAXER et al., iY72, . ..).<br />
Les étu<strong>des</strong> de télédétection réalisées sous l'impulsion de l'Université de<br />
Paris VI (Fraxe) en collaboration avec l'Université de lubumbashi<br />
(ZaPre) ont permis d'établir,que le rift <strong>Africa</strong><strong>in</strong> est une frontière <strong>des</strong> plaques<br />
naissante en doma<strong>in</strong>e cont<strong>in</strong>ental (diratîon d’écartment NW-SE) (U+)N)-<br />
WICZ et MJKONKI, 1979; MJKONKI, 3981); CHXXXT~Z, 198s; . ..). Sur le plan g&dynamique,<br />
il est vraisemblablement <strong>in</strong>dépendant de tout orogène,<br />
Par contre, au niveau du détail, nos travaux <strong>in</strong>diquent que certa<strong>in</strong>es fractures<br />
majeures qui déterm<strong>in</strong>ent la physiogra$ie actuelle de certa<strong>in</strong>es portions<br />
de la branche occidentale du rift <strong>Africa</strong><strong>in</strong> sont <strong>in</strong>déniablement <strong>des</strong> failles<br />
précankiennes réactivées lors du rîft<strong>in</strong>g. A<strong>in</strong>si, dans la région du lac<br />
Tanganyika, l'étude structurale du complexe dioritique ubendien (protbzoQue<br />
<strong>in</strong>férieur> affleurant à %bba <strong>in</strong>dique que sa mise en place a été.*contrôlée<br />
par une zone de "shear" NW-SE mais que, avant le refroidissement complet<br />
dumagma, ce massif a été affecté par <strong>des</strong> cisaillments transcurents<br />
NE-sw (KAPENDA, 1984).<br />
m---c ---------<br />
(1) ~abc~ire de PétroZogie,<br />
(2) LaZorato7k df3 PétroZogi'e,<br />
(3) Graupe d’étude <strong>des</strong> voi;cans<br />
Univ, de Lubwnbash< (Za3re).<br />
Univ, dtA$x-MarseiZZe Il7 (Fmmcel.<br />
actifs, Lycm (FPmcd.<br />
227
La. trie de détail <strong>des</strong><br />
ac Tangaq+ka qui dépend<br />
de entation <strong>des</strong> fia<br />
tiques i3dique que l'ouvertire de la<br />
partie méridionale du ri<br />
de ce lac3 a été contrB1ée ipar la z.-éactivation<br />
de ces éseaux de fractures proterozoQues.<br />
Dans la région<br />
la tectonique cassante est très complexe, Cette<br />
complexité, li<br />
fractures "tanganyîkiennc?' (NFSE)<br />
"albertienne" (NE-Sw) et "méridienne" du rift se manifeste d& le préc&brien.<br />
Il s'agit de la zone où le fossé de l'Ito&we d'Zîge prot&ozoiQx<br />
supérieur [paléorift cont<strong>in</strong>ental orienté N-S d'après VILLE, 1983 et<br />
KAMPUNZU et al., 19859 recoupe la virgation de la cha4ne Kibaro-&rund~enne<br />
(présence de fractures NE-SP/ et M+§E associés aux plis kibariens et carte-.<br />
graphiées Pr RLMVEGERI, lY84). Nous précisons a<strong>in</strong>si les conclusions de<br />
IEP-NNE (IY70) qui avait déjja sousonné l'existence au Kivu, d' ofncidence<br />
entre les failles du rift et les "plis" du soubassement rien,<br />
Certa<strong>in</strong>es ~r;trmi ces fractures Kibariennes demeurent sismiquement actties.<br />
11.2;'Aspect'l%gmatisme.<br />
Le protérozofque su$rieur est caractérisé par <strong>des</strong> tholéiites cont<strong>in</strong>entales<br />
(e,g. Kalolo et Lusaka dans la région deMbaJ(JA.l?ENIYZ et al,, 19833 ma$s<br />
aussi par <strong>des</strong> magmas alcal<strong>in</strong>s-hypera1caWn.s (sursatur& et soussatur&s~ et<br />
<strong>des</strong> carbonatites (KAMPUNZU et al,, 19859. Ces produits ont <strong>des</strong> caractéristiques<br />
g&chimiques et îsotopiques qui <strong>in</strong>diquent leur naissance à par‘tir d'un<br />
manteau enrichi (mDENDE, SYSS), vraisemblablement lors d'une <strong>in</strong>étasomatose<br />
"sodiqud'. les caractéristiques <strong>des</strong> ma cénozofques et quaternaires de la<br />
branche occidentale du rift <strong>Africa</strong><strong>in</strong><br />
(a l'exclusion <strong>des</strong> laves plfo-quaternai-<br />
x-es de Virunga et Tors-Ankole) sont nés de la ffision partielle d'un manteau<br />
ou d'une portion de manteau similaire à. celui qui: avait déjà donn6 naissance<br />
aux magmas protérozoIques supérieurs (héritage?3.<br />
III. EVOLVTIOA’ PHAA’EROZOZ$JE, -<br />
L'actuelle configuration du rift et sonmagmatisme ont vraisen$%&lement un<br />
héritage pr&anbrien mais plusieurs éléments Imiàquemt une orig<strong>in</strong>alité C@<br />
traduit l'<strong>in</strong>dépendance dumécanisme.n~&ea.w par rappwt au pxssé,<br />
Sur le plan structural, la dissymétrie caracteristique de ce rîft (c'est souvent<br />
le cas dans plusieurs rifts cont<strong>in</strong>entaux).ne peut FXre expliquée pw un<br />
antécédent prktirien. Elle est liée au processus distensif comme l'<strong>in</strong>dique:<br />
- les données sismologiques qui attestent que les failles subvetticeles ou à<br />
pendages forts (60'~80'9 de la bordure Ouest sont plus actives que celles, à<br />
plus faibles pentes (20"~503 de la bordure orientale;<br />
- les étu<strong>des</strong> relatives au volcanisme qui ont établi que dans la cbafie <strong>des</strong><br />
Virunga, l'activité plia-quaternaire migre du Nord-Est vers le Sud-Cuest, le<br />
long d'une grande zone fracturée transverse par rapport au rift.<br />
En detail, les éruptions adventives du Nyamïagira, le plus actif <strong>des</strong> volcans<br />
"'cont<strong>in</strong>entaux" du rift <strong>Africa</strong><strong>in</strong>, se produisent à. l'<strong>in</strong>tersect~an de ce systom0<br />
de fractures transverses avec <strong>des</strong> failles d'orientations diverses :<br />
NE-SW à NN&SSW pour les éruptions de Gituro en 3948, de Wararanga en 1Y67,<br />
de &rara-&r&andi en 3976-1977, de Gasenyi en 1980, NNW-SSE au Mihaga en<br />
1954, WESE au Rugarama en 3971 et au ~garanbîro en lY81-'1982, .+*<br />
~-es eruptions associées à une importante @ase d'extension du rift se ~noduisent<br />
généralement sur les fractures N-S (e,g. Nyiragongo : janvier 19773 à<br />
NE&W (e.g, Kyanulagira : Décembre 19.76 à Ju<strong>in</strong> 39.773.<br />
228
~'édifcation <strong>des</strong> huits volcans pr<strong>in</strong>cipaux de la chaîne <strong>des</strong> V&unga est.<br />
synchrone <strong>des</strong> pr<strong>in</strong>cipales étapes d'effondrement du rift. La vitesse moyenne<br />
de cet effondreront serait.de 5 cm/an dans les Yirunga au cours <strong>des</strong> 20 derniers<br />
millénaires (WBALA et al., 1984)mais lamoyenne gén&ale estenréalité<br />
nettement plus faible dans l'ensemble de la branche occidentale du rift<br />
<strong>Africa</strong><strong>in</strong> : autour de 0,1 à 0,2 mm/an. Ces valeurs sont par aillwrs classiques<br />
dans l'évolution verticale <strong>des</strong> marges cont<strong>in</strong>mtales pass?ves ('PAURB,<br />
19763,<br />
Les caractéristiques géochkques et isotopiques <strong>in</strong>diquent que levolcaiu‘sme<br />
plio-qwiternaire <strong>des</strong> Virunga et les laves perpotassiques de Toru-Ankole en<br />
Uganda sont nés de la fusion partielle d'un -teau ou d'une portion ciumanteau<br />
ayant subimétasomatose potassique et peut &re carbonatée approximatiwnt<br />
entre 8,9 M.a. et 2,6 ?&a. (KAMPUNZU et al., 1986).<br />
&tte.métastnnatose potassique wntéllique n'a pas.d'antécédent précan@rien<br />
connu dans cette région. Par contre, le manteau enrichi au dépend duquel se<br />
sont forn&s les magmas tholéiitiques, transit?onnels et alcallb sodi'ques<br />
de Wnga-Kamituga, Bukavu et Virunga <strong>in</strong>itial (Zafre) et vraise&lablement<br />
de Rungwe (Tanzanie) peut avoir hérité du proterozoQue supérieur une partie<br />
de sescaractéristiques géochimiques connwlesuggèrela pr&ence<strong>des</strong>carGonates<br />
primaires dans les rares enclaves (vrai!sca&lablement mantéllfques) que<br />
renferment les premières émissions tholéiitiques de Virunga <strong>in</strong>itial, Cktte<br />
composition anormale du manteau sous la cbatie <strong>des</strong> Virunga peut Btre corrélée<br />
aux teneurs anormalement élevées de 002 (jusqu'à 60%) mésurées en Sep<br />
tenke 1985 par l'un d'entre nous (J,D') clans les gaz volcaniques émis par<br />
le Nyiragongo, Sur un autre plan, il pourrait y avoir, au mo<strong>in</strong>s <strong>in</strong>dîrectenwt,<br />
une relation entre cette anomalie de CO2 et 9 genèse du gaz m&hane<br />
du lac Kivu (réserves atteignant 4Omilliards dem ).<br />
L'extension actuelle de ce lac est récente. En effet, l'ancien réseau hydrographique<br />
qui dra<strong>in</strong>ait la région de l'Est vers l'Ouest (GAUTIER, 1965) a été<br />
<strong>in</strong>terrompu par la formation de la borxlure occidentale du rift. Les eaux a<strong>in</strong>si<br />
déviées se sont alors écoulées en direction du Nord en transportant les sédimts<br />
yers.les lacs Am<strong>in</strong> (Edouard) et Mobutu (Albert). Plus récamnent, l'&lification<br />
<strong>des</strong> volcans Nyîragongo et Nyamulagîra (pléistocène supérieur -<br />
épipléistocène) a fermé l'exutoire septentrional provoquant la formation du<br />
lac Kivu, L'épaisseur de la sé~ence sédimentaire <strong>des</strong> lacs Am<strong>in</strong> et &butu<br />
serait comprise entre 3500.m et-2000 m; cette dernière valeur étant conf<strong>in</strong>ée<br />
par les données gravimétriques (BYAMJXU et al., 3979) relatives à la région<br />
du lac Mobutu, Le taux myen de sédkwntation est, dans ce cas, CO"~T& entre<br />
0,15 et 0,30 mm/an. Il est légèrement <strong>in</strong>férieur au coéfficienl: de sedimentation(0,.30<br />
à~,S,Omm~s+déterm<strong>in</strong>é dans les bass<strong>in</strong>s profonds du lac Tanganyika<br />
par DECXNS et 'il. (1971) mais il reste dans les fourchettes de variation <strong>des</strong><br />
taux de ddimentation de matériel non évaporitique connu dans le rift Est-<br />
<strong>Africa</strong><strong>in</strong> (généralement entre 0,3 mm/an et 0,3 mm/an d'après TIERCELIN et PAU-<br />
RE,. 393'8).<br />
Iv. TENTATIYE DE PREVISION DE L’EWLVTION ULTER,WZJRE,<br />
La région <strong>des</strong> Grands Lacs de 1'Afrîque Centrale et Orîentale est un rTft@-<br />
vant cow l'atteste :<br />
- la réactivation de failles précanbriennes et l'ouverture <strong>des</strong> fractures<br />
nouvelles;<br />
- l'activité sismique. relativenent <strong>in</strong>tense (les séismes sont beaucoup<br />
plus no&xxzx que dans le rift Est-<strong>Africa</strong><strong>in</strong>), avec <strong>des</strong> mécanismes au foyer<br />
<strong>in</strong>diquant une extension;<br />
229
- l'existence d'une tuneur asthénos@rique (données gravYnétriqjX+l;<br />
- le volcanisme lié à ces pSkcanènes distetifs;<br />
- les étu<strong>des</strong> pétrologiques qui, dans le cas du Nyarmlagira, ont permis<br />
d'établir que sa chaske <strong>in</strong>tracrustale située à 8 Km de profondeur est rb<br />
guliè~t~allJnentéepar~+~~sbasi~~neufs qui tér&gnentWîe<br />
importante production au niveau de cette Wntée msntellique.<br />
Les basaltes transitionnels succédant aux basaltes alcal<strong>in</strong>s dans les &glons<br />
de I?&avu (%ge d'environ 10.090 ans B.P.) et de Msenga-kmituga tdmofgnent d'un<br />
am<strong>in</strong>cissement relativement important de la croate cont<strong>in</strong>entale et Indi-<br />
que un début d'évolution vers un rift de type Kenya. Ce dernier p@kède la<br />
prote-océanisation de la crdte, Il reste que l'exp~ion océanique qui se<br />
fait au niveau de la ride médio-oc&nique~(Indien + Atlantique> et la colli-<br />
sion Afrique-Eurasie pourraient &re <strong>des</strong> fre<strong>in</strong>s à une extension rapide au<br />
niveau du rift <strong>Africa</strong><strong>in</strong>. Dès lors, si l'on adn& que la durée detie d'une<br />
crotke océani~e est approximativement de 200 M.a. (IXXLWI, 19843 et si les<br />
~ramètres évolutifs restent <strong>in</strong>changés, l'oc&nisation de la crdte au niveau<br />
du rift de l'Afrique Centrale et Orientale pourrait tbéorîquement <strong>in</strong>tervenir<br />
dansm6ns de 150 M.a.<br />
Cette aote s'Znsctit dans Ze cadre du PJY3.T na 22.7,-<br />
V. REFEliWiCES,<br />
BX'LWI', G,, Bull. Soc. Géol. France, 3-, t,XXYI, n"3, 537-533, 3984.<br />
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230
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
EVIDENCE OF ENVIRONMENTAL CHANGE FROM STABLE ISOTOPIC<br />
SIGNALS IN LACUSTRINE CARBONATES: THE QATERNARY RECORD<br />
FROM LAKE BOSUMTWI, GHANA<br />
Kerry Kel ts and Michael Talbot,<br />
Geology Section, Swiss Fed. Inst. Water Resources (EAWAG),<br />
8600 Dübendorf, Switzerland,<br />
and Dept. Geology, Univ. of Bergen, 5000 Bergen Norway.<br />
Stable isotope analyses of m<strong>in</strong>erals coupled with petrological exam<strong>in</strong>ation<br />
are powerful tools to def<strong>in</strong>e the orig<strong>in</strong> of carbonate components. In<br />
lacustr<strong>in</strong>e systems carbonate phases often conta<strong>in</strong> key environmental<br />
<strong>in</strong>formation. The m<strong>in</strong>eralogical progression calcite-Mg- calcite-aragonite-<br />
dolomite, for example, is now commonly considered a reliable <strong>in</strong>dicator of<br />
<strong>in</strong>creas<strong>in</strong>g sal<strong>in</strong>ity (Müller, et al., 1972). The <strong>in</strong>terpretation of such<br />
progressions <strong>in</strong> tore sequences, however, commonly assumes that a11<br />
phases are of primat-y orig<strong>in</strong> or at least augmented only by the <strong>in</strong>put of<br />
detrital carbonate. This paper illustrates how <strong>in</strong> organic-carbon-rich,<br />
low-sulfate lake sediments, such as are common <strong>in</strong> <strong>Africa</strong>, the<br />
environmental implications of the m<strong>in</strong>era1 sequence may be confused by<br />
occurrences of early diagenetic carbonate phases. We document their<br />
importance <strong>in</strong> the Late Quaternary from Lake Bosumtwi, Ghana, W. <strong>Africa</strong>.<br />
Lake cores taken by D. Liv<strong>in</strong>gston <strong>in</strong> 1976 recovered bas<strong>in</strong>al sediments<br />
spann<strong>in</strong>g the rast 27’500 years which <strong>in</strong>clude a variety of carbonate phases<br />
<strong>in</strong> th<strong>in</strong> lam<strong>in</strong>ae, spherules, and <strong>des</strong>im<strong>in</strong>ated crystals <strong>in</strong> the ma<strong>in</strong>ly,<br />
lam<strong>in</strong>ated organic-rich muds (Talbot et a1 1984; Fig.1). Lam<strong>in</strong>ae of calcite<br />
crystals and aragoni te laths are considered primary deposi ts. Calci te and<br />
Mg-calcite also occur as diagenetic scalenohedra and spherulites. Dolomite<br />
occurs both <strong>in</strong> lam<strong>in</strong>ae and as micron-size clusters.<br />
The carbon isotooe sianature of these m<strong>in</strong>erals records the composition of<br />
the total dissolved <strong>in</strong>organic carbon reservoir of surroud<strong>in</strong>g walers at Lhe<br />
time of cystallization of the carbonate phase. This reservoir is a sum of<br />
the portions of carbonate ion which derive from the atmosphere (CO2 about<br />
-7%o à 13C), the degradation of organic matter (d13C about -20 to -3O%o),<br />
weather<strong>in</strong>g of old carbonates, and the production of methane (Fig. 2).<br />
Methanogenic bacteria have a stron preference for the light carbon- 12<br />
atom to make methane (CH4with dl 3 C about -70 to -50 Wo). In a closed<br />
system, this extraction of light carbon leads to <strong>in</strong>creas<strong>in</strong>gly heavy<br />
dissolved CO2 <strong>in</strong> the reservoir. Diagenetic carbonates precipi tated <strong>in</strong> this<br />
231
environment Will show an <strong>in</strong>creas<strong>in</strong>gly heavy signature (Claypool and<br />
Kaplan, 1974; Kelts and McKenmie, 1982). Thus, the calcite and Mg-calcite<br />
samples with 813C above +!CI%0 and especially the dolomite samples with<br />
426%0 must have formed with<strong>in</strong> the sediment <strong>in</strong> a zone of active<br />
methanogenesis. By the distribution of the m<strong>in</strong>erals we may also conclude<br />
that the sites of formation of these m<strong>in</strong>erals is very near the sediment/<br />
water <strong>in</strong>terface.<br />
3950<br />
9000<br />
12500<br />
16500<br />
20000<br />
23000<br />
26000<br />
27500<br />
LAKE LEVEL<br />
LOW +.-j-c HIGH<br />
/ /’<br />
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2<br />
3<br />
4<br />
6<br />
-<br />
a-<br />
I§OTOPIC<br />
COMPOSITION<br />
-%<br />
13% 618 0<br />
c +0.14 -0.32 ZONE<br />
LAMINITES<br />
Primary calcite 8<br />
c -1.1 -3.07 MgCnlcite<br />
Mc 0.32 -2.47<br />
ZONE 0<br />
SAPROPEL<br />
c 17.60 4.2<br />
18’;; t’ls:<br />
6.72 6149<br />
14.11 4-99<br />
ITURB ATED ZONE<br />
9.90<br />
‘p$<br />
5.16<br />
5.42<br />
5-73<br />
Diagenetic vivianite<br />
Mn-siderite<br />
ZONE C<br />
LAMINITES<br />
Diagenetic calcite,<br />
MgCalcite. dolomite<br />
B phillipsite<br />
2.59<br />
ZONE D<br />
2.19<br />
4.47<br />
LAMINITES<br />
Primary aragonile<br />
3.92 + trace primary<br />
E -;<br />
4<br />
calcite & Diaoenetic<br />
ZONE E<br />
DIATOMITE.<br />
Primnrv araoonltc +<br />
dia$&lic vbnnite<br />
& Mn-sidcrite<br />
A-ARAGONITE C-CALCITE Mc-MgCALCITE D-DOLOMI<br />
LAKE BOSUMTWI CORE i3ûI07<br />
Fig. 1. Interpretation of relative lake level variations from sedimentology<br />
* and isotopic compositions <strong>in</strong> lake Bosumtwi cores (after Talbot +<br />
Kelts, <strong>in</strong> press; Talbot et al., 1984.)<br />
232<br />
TE
t<br />
-vw-<br />
MODEL FOR 13C IN LACUSTRINE CARBONATES<br />
G<br />
9<br />
ANOXIA 4<br />
-25 %Y rl D +25 a,<br />
METHANOGENESIS<br />
C!i.JOOH-C%+ CH4<br />
CaCO~CO.$Ca<br />
METHANIC SEDIMENTS<br />
C%+ 0l-î = CH4+2H20<br />
Ca*M;j+ 2C03=CaMg(C ‘92<br />
Fig. 2. Mode1 for b’ 3C <strong>in</strong> lacustr<strong>in</strong>e carbonates. Hypothetic curve of the<br />
isotopic composition of total CO2 available <strong>in</strong> the water for<br />
précipitation total of carbonate phases.<br />
In mar<strong>in</strong>e environments oxyaen isotooic compositions are commonly l<strong>in</strong>ked<br />
to temperature variations and ice <strong>volume</strong>. In lacustr<strong>in</strong>e environments, on<br />
the other hand, oxygen isotopes are most useful as a record of water<br />
composition and refelct a comb<strong>in</strong>ation of ra<strong>in</strong>fall and evaporation<br />
histories. Temperature effects are secondary.<br />
In Lake Bosumtwi, à O- 18 <strong>in</strong> carbonate phases ranges from -4%o to + 1 O%o<br />
PDB, which must reflect sal<strong>in</strong>ity <strong>in</strong>creases. Lake Bosumtwi is a<br />
hydrologically-closed meteorite crater lake, 8 km <strong>in</strong> diameter and up to<br />
78m deep. It acts as a large pluviometer for present da ra<strong>in</strong> with a<br />
weighted mean isotopic composition around -4.36%0 b r 8O SMOW<br />
(Yurtsever & Gat, 1981). With evaporation, the ai80 Will cont<strong>in</strong>ue to<br />
<strong>in</strong>crease <strong>in</strong> the water of theclosed bas<strong>in</strong>. We commonly equate this with<br />
lowered water levels, but, <strong>in</strong> fact,if a steady-state is achieved, the<br />
composition depends on residence time more than level. Oxygen <strong>in</strong> the<br />
water is little affected by diagenetic processes SO we cari safely assume<br />
that the oxygen isotopic composition of the diagenetic carbonate phases is<br />
faithfully record<strong>in</strong>g the concentration of overly<strong>in</strong>g waters. Thus it is<br />
evident that primary siderites, calcites and aragonites fa11 <strong>in</strong>to ranges of<br />
mo<strong>des</strong>t sal<strong>in</strong>ities whereas the diagenetic carbonates Mg-calcite and<br />
233
dolomite were formed <strong>in</strong> waters of more elevated sal<strong>in</strong>ities. The sal<strong>in</strong>ities<br />
for dolomite formation were only slightly higher than for Mg-calcite if one<br />
considers the accepted fractionation factor of about +3-4%0 between<br />
calcite and dolomite. Higher sal<strong>in</strong>ities implies higher magnesium<br />
availability which determ<strong>in</strong>es the carbonate phase (see Talbot & Kelts, <strong>in</strong><br />
press). Coupled with sedimentological evidence, a reasonable picture of<br />
relative water levels emerges. (Fig. 1).<br />
Ref erences<br />
Claypool, G.E. and Kaplan, I.R. 1974. The orig<strong>in</strong> and distribution of methane<br />
<strong>in</strong> mar<strong>in</strong>e sediments. In I.R. Kaplan (ed), Natural Gases <strong>in</strong> Mar<strong>in</strong>e<br />
Sediments. Plenum Press, N.Y., : 99 139.<br />
Kelts, K. and McKenzie, J.A 1982. Diagenetic dolomite formation <strong>in</strong><br />
Quatemary anoxic diatomaceous muds of DSDP Leg 64, Gulf of<br />
Califomia. In Curray, J.R. et al. (eds.), Init.Repts. DSDP 64: 553-569.<br />
Müller, G.,, Irian, G. and Forstner, V 1972. Formation and diagenesis of<br />
<strong>in</strong>organic Ca -Mg carbonates <strong>in</strong> the lacustr<strong>in</strong>e environment.<br />
Naturwissenschaf ten 59: 158- 164.<br />
Talbot, M.R,, Liv<strong>in</strong>gstone, D.A, Palmer, P.G., Maley, J., Melack, M.J.,<br />
Delibrias, G. and Gulliksen, S. 1984. Prelim<strong>in</strong>ary results from<br />
sediment cores from Lake Bosumtwi, Ghana. Palaeoecology of <strong>Africa</strong>,<br />
16: 173-192.<br />
Talbot, M., and Kelts, K., (<strong>in</strong> Press). Primary and methanic carbonates <strong>in</strong> the<br />
anoxic sediments of Lake Eosumtwi, Ghana.<br />
Yurtsever, Y., and Gat, J.R., 198 1. Atmospheric waters chap. 6. In: Stable<br />
Isotope Hydrology. Int. Atom. Energy. Agency. Tech.Rpt. 2 10: 103- 142.<br />
234
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LATE QUATERNARY ENVIRONMENTAL CHANGES IN THE EASTERN SAHARA<br />
(LIBYAN DESERT) DOCUMENTED BY AN OSTRACODE DIAGRAM<br />
Eugen Karl Kempf<br />
Geological Institute, University at Cologne, F.R.G.<br />
Ostraco<strong>des</strong> and diatoms are the most abundant microfossils <strong>in</strong> sediments of<br />
Late Quaternary stagnant water bodies of the Eastern Sahara (Libyan<br />
Desert). After hav<strong>in</strong>g <strong>in</strong>vestigated the ostracode faunas of several surface<br />
samples that 1 had taken <strong>in</strong> the Wadi Howar area dur<strong>in</strong>g the first B.O.S.<br />
expedition (Kuper 1981) it turned out that it is necessary to study<br />
sections cont<strong>in</strong>uously as far as possible <strong>in</strong> order to achieve results on<br />
which good <strong>in</strong>terpretations cari be based on.<br />
In the present paper the results and <strong>in</strong>terpretations are given of the qua-<br />
litative and quantitative ostracode studies of two fossiliferous horizons<br />
from Section C <strong>in</strong> Wadi Shaw (NW Sudan). The samples have been taken by Dr.<br />
Baldur Gabriel (Berl<strong>in</strong>) who also has conducted extensive field studies <strong>in</strong><br />
that area (Gabriel & Kropel<strong>in</strong> 1983, 1984; Gabriel, <strong>in</strong> press).<br />
The location of Section C is at 20"26'N and 27'15'E; the surface is situa-<br />
ted at about 500 m above mean sea level. Both the <strong>in</strong>vestigated horizons be-<br />
long to the sedimentary succession called OLA (Obere Limnische Akkumulation<br />
= Overlie<strong>in</strong>g Limnic Accumulation) by Gabriel. The sediments predom<strong>in</strong>antly<br />
consist of silt with m<strong>in</strong>or additions of f<strong>in</strong>e sand and clay. Only the lower-<br />
most sample (135-140 cm below surface) is ma<strong>in</strong>ly formed by f<strong>in</strong>e Sand. A ra-<br />
diocarbon analysis of gastropod shells from a section 5 km away has de-<br />
livered an age of some 6550 years B.P. for the OLA. If the correlation<br />
with Section C is correct, an age of some 7000 to 6000 radiocarbon years<br />
B.P. cari be estimated for the horizons studied.<br />
Results<br />
The qualitative study (table 1) reveals that at least 6, but up to 12<br />
ostracode species are represented <strong>in</strong> each of the samples. As the associa-<br />
tions, however, show dist<strong>in</strong>ct differences <strong>in</strong> their spectra a total sum of<br />
19 species results. It is very <strong>in</strong>terest<strong>in</strong>g to note that these species or<br />
genera form a mixture of representatives of the palaearctic faunal prov<strong>in</strong>ce<br />
(numbers 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 13) and the ethiopian faunal prov<strong>in</strong>ce<br />
(numbers 4, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18). Nowadays the region under<br />
discussion is regarded to belong zoogeographically to the southern part of<br />
the palaearctic faunal prov<strong>in</strong>ce. The qualitative <strong>in</strong>vestigations are not yet<br />
f<strong>in</strong>ished. As the liv<strong>in</strong>g and fossil nonmar<strong>in</strong>e ostraco<strong>des</strong> of <strong>Africa</strong> are not<br />
yet studied well enough, very detailed studies are urgently needed to<br />
answer a11 the questions connected with an unequivocal determ<strong>in</strong>ation of se-<br />
veral of the species.<br />
The quantitative study (tables 1 and 2) shows that the total amount of<br />
ostraco<strong>des</strong> per sample varies very much, as does the number of specimens of<br />
each species, when a11 the <strong>in</strong>vestigated samples are compared. Altogether<br />
nearly 50.000 specimens have been counted. With more than 60 % as a mean<br />
value Cyprideis torosa (variety littoralis).is the most abundant species.<br />
235
WADI SHAW Sedi- *l* *2* 4;3* *4"1" *5S *6X< $744 *8%<br />
Section C ment<br />
Depth: cm g<br />
30 - 35<br />
35 - 40<br />
500<br />
500<br />
552<br />
843<br />
1139<br />
1651<br />
820<br />
112<br />
2<br />
38<br />
1<br />
29<br />
77<br />
612<br />
41<br />
113<br />
0<br />
12<br />
40 - 45 500 0 5147 1 5 0 390 48 4<br />
45 - 50 500 14 109 44 54 0 8 60 172<br />
50 - 55 500 912 4 1257 531 0 0 776<br />
55 - 60 500 1856 4 1830 148 0 2 0 1318<br />
10<br />
0<br />
l.9<br />
3<br />
0<br />
3<br />
44<br />
8<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0<br />
0<br />
3<br />
18<br />
10<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
2642<br />
3468<br />
5640<br />
29<br />
0<br />
4<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0<br />
10 141<br />
23 2937<br />
4 1437<br />
1<br />
30<br />
33<br />
0<br />
14<br />
37<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0 643<br />
0 6487<br />
0, 6676<br />
100 -105 500 22 16692 193 15 0 0 262 0 0 0 0 0 010 0 4 0 0 0 17198<br />
105 -110 500 70 5063 749 7 0 0 936 5 0 0 0 0 014 0 7 0 0 0 6850<br />
110 -115 500 339 14849 594 2 2 0 89 15 4 0 0 0 6 72 0 93 0 4 0 16071<br />
115 -120 500 690 177 1110 54 0 0 10 109 0 0 0 0 16 454 0 291 0 14 0 2925<br />
120 -125 500 305 0 1272 106 0 0 0 191 0 0 0 0 177 299 0 1224 0 163 0 3738<br />
125 -130 500 129 339 475 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 225 0 3 0 1178<br />
130 -135 500 38 1290 199 0 1 0 9 9 4 0 0 0 0 28 0 24 0 I 0 1602<br />
135 -140 500 11 1084 50 0 0 0 14 4 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1171<br />
Total amount: 5781 47548 8706 962 34 1088 1586 2614 73 3 55 6 201 942 4518 1932 52 185 1 76287<br />
Table 1: Qualitative and quantitative distribution of ostraco<strong>des</strong> <strong>in</strong> two fossiliferous horizons of section C <strong>in</strong><br />
Wadi Shaw, NW Sudan.<br />
The samples have been taken cont<strong>in</strong>uously, each sample compris<strong>in</strong>g 5 cm of the section. Vary<strong>in</strong>g amounts of sediment<br />
have been analyzed. For better and easier comparison a11 counts of ostraco<strong>des</strong> have been recalculated later on to<br />
an equal weight base of 500 g of sediment per sample. Before do<strong>in</strong>g that the orig<strong>in</strong>al weight has been corrected, as<br />
differ<strong>in</strong>g portions had to be deducted for m<strong>in</strong>erals (gypsum, etc.) that have formed after sedimentation and for<br />
non-dis<strong>in</strong>tegrated parts of the samples. The number of ostraco<strong>des</strong> comprises adult specimens and to a certa<strong>in</strong> degree<br />
last <strong>in</strong>stars. Two s<strong>in</strong>gle valves have been counted as one specimen. The ostracode taxa that have been met with<br />
are represented by the follow<strong>in</strong>g numbers: *l* Heterocypris sp. (one highly variable or two less variable species)<br />
plus some specimens of a reverse Hemicypris; *2* Cyprideis torosa (without no<strong>des</strong> = variety littoralis); *3*<br />
Plesiocypridopsis newtoni; *4* Cypretta sp.; *5* Candonopsis SP.; *6* Darw<strong>in</strong>ula stevensoni; *7* Limnocythere<br />
cf. <strong>in</strong>op<strong>in</strong>ata; *8* Cypridopsis cf. vidua; *9* Ilyocypris SP.; *lO* Stenocypris sp.; *ll* Hemicypris cf.<br />
pyxidata; *12* Limnocythere stationis; *13* Cypricercus obliquus; *14* Darw<strong>in</strong>ula sp. B; *15* Paracypretta (?)<br />
amati; *16* Cypr<strong>in</strong>otus cf. scholiosus; *17* Cypris bisp<strong>in</strong>osa; *18* Cypris sp. B; *19* Eucypris (?) sp.
WADI SHAW *1* *2* *3* *4* *5* *6* *7* *8* *g* *lO* 'X11* *12* *13)r *14* *15* *16* *17* *18* *19*<br />
Section C<br />
Depth:cm % % % % % % % % % % % % % % % % % % %<br />
30 - 35 20.90 43.10 31.05 .08 .04 2.90 1.56 .oo .04 .oo .ll .04 .oo .ll .04 .oo .oo .oo .04<br />
35 - 40 24.29 47.59 3.23 1.10 .83 17.64 3.26 .33 .oo .lO 1.26. .13 .OO .23 .oo .oo .oo .oo .oo<br />
40 - 45 -00 91.26 .02 .09 .OO 6.91 .84 .07 .34 e.00 .14 .oo .oo .30 .02 .oo .oo .oo .oo<br />
45 - 50 2.19 16.93 6.77 8.37 .20 1.20 9.36 26.69 4.58 .OO .OO .OO .OO 1.59 21.91 .20 .oo .oo .oo<br />
50 - 55 14.06 .07 19.38 8.19 .OO .oo .OO 11.96 .OO .OO .OO .OO .02 .35 45.28 .47 .22 .oo .oo<br />
55 - 60 27.81 .07 27.41 2.21 .OO .03 .oo 19.75 .07 .oo .oo .oo* .oo .07 21.53 .50 .56 .oo .oo<br />
100 -105 .13 97.06 1.12 .09 .OO .OO 1.52 .oo .oo .oo .oo .oo .oo .06 .oo .02 .oo .oo .oo<br />
105 -110 1.02 73.92 10.94 .lO .oo .OO 13.67 .07 .oo .oo .oo .oo .oo .20 .oo .lO .oo .oo .oo<br />
110 -115 2.11 92.40 3.70 .Ol .Ol .oo .55 .09 .03 .oo .oo .oo .04 .45 .oo .58 .oo .03 .oo<br />
115 -120 23.59 6.05 37.94 1.84 .OO .oo .36 3.73 .OO .OO .OO .OO .53 15.53 .OO 9.96 .OO .47 .oo<br />
120 -125 8.17 .OO 34.04 2.83 .OO .oo .OO 5.12 .OO .OO .OO .OO 4.74 8.01 .OO 32.73 .OO 4.36 .OO<br />
125 -130 10.93 28.82 40.37 .OO .OO .oo .25 .OO .25 .OO .OO .OO .OO .oo .oo 19.13 .oo .25 .oo<br />
130 -135 2.36 80.51 12.42 .OO .06 .oo .58 .58 .23 .OO .OO .OO .OO 1.73 .oo 1.50 .oo .06 .oo<br />
135 -140 .90 92.57 4.25 .OO .OO .oo 1.20 .36 .72 .oo .oo .oo .oo .oo .oo .oo .oo .oo .oo<br />
Total per-<br />
centage: 7.58 62.33 11.41 1.26 .04 1.43 2.08 3.43 .lO .OO .07 .Ol .26 1.24 5.92 2.53 .07 .24 .oo<br />
Table 2: Qualitative and quantitative distribution of ostraco<strong>des</strong> <strong>in</strong> two fossiliferous horizons of section C <strong>in</strong><br />
Wadi Shaw, NW Sudan.<br />
This table shows the percentage of the different ostracode taxa for each sample and on the whole based on the<br />
calculated values of table 1.
This is an euryhal<strong>in</strong>e and eurythermal form. that predom<strong>in</strong>antly lives <strong>in</strong><br />
brackish waters. Some of the other species are also known to be able to<br />
tolerate brackish water conditions to a certa<strong>in</strong> degree. But there are also<br />
samples with a dom<strong>in</strong>ante of freshwater species. The ostracode diagram<br />
clearly shows that a decrease of brackish water species is directly<br />
connected with an <strong>in</strong>crease of freshwater species.<br />
Interpretations<br />
As far as palaeolimnology is concerned best <strong>in</strong>terpretations cari be given<br />
with regard to the palaeosal<strong>in</strong>ities (table 3). For most of the samples the<br />
ostracode associations reveal that<br />
brackish water conditions of dif-<br />
ferent degrees existed. But there<br />
is also clear evidence for two<br />
phases of freshwater conditions of<br />
a duration of some 100 to 150<br />
years.<br />
The freshwater phases are dom<strong>in</strong>a-<br />
ted by species of the ethiopian<br />
faunal prov<strong>in</strong>ce, the brackish<br />
water phases on the contrary are<br />
dom<strong>in</strong>ated by species of the palae-<br />
arctic faunal prov<strong>in</strong>ce. It has to<br />
be taken for sure that the <strong>in</strong>ves-<br />
tigated site has always been situ-<br />
ated with<strong>in</strong> the range of that<br />
passage of the migration of birds<br />
that follows the direction of<br />
river Nile. Liv<strong>in</strong>g ostraco<strong>des</strong> or<br />
their eggs are distributed geogra-<br />
phically by waterfowl. S<strong>in</strong>gle oc-<br />
currences of an ostracode species<br />
with<strong>in</strong> the diagram cari be <strong>in</strong>ter-<br />
preted by this but also the quite<br />
sudden appearence of a certa<strong>in</strong><br />
species which corresponds to the<br />
colonization of a new area.<br />
WADI SHAW Palaeosal<strong>in</strong>ity<br />
Section C (estimated)<br />
Depth: cm %0<br />
30 - 35 oligohal<strong>in</strong>e 0.5- 3.0<br />
35 - 40 oligohal<strong>in</strong>e 0.5- 3.0<br />
40 - 45 pliohal<strong>in</strong>e 9.0-16.5<br />
45 - 50 freshwater o.o- 0.5<br />
50 - 55 freshwater o.o- 0.5<br />
55 - 60 freshwater o.o- 0.5<br />
100 -105 pliohal<strong>in</strong>e 9.0-16.5<br />
105 -110 mio-mesohal<strong>in</strong>e 3.0- 9.0<br />
130 -115 pliohal<strong>in</strong>e 9.0-16.5<br />
115 -120 freshwater o.o- 0.5<br />
120 -125 freshwater o.o- 0.5<br />
125 -130 oligohal<strong>in</strong>e 0.5- 3.0<br />
130 -135 mio-mesohal<strong>in</strong>e 3.0- 9.0<br />
135 -140 pliohal<strong>in</strong>e 9.0-16.5<br />
Table 3: Estimated palaeosal<strong>in</strong>ities<br />
on the base of the different ostra-<br />
code taxa present and on their per-<br />
centage with<strong>in</strong> the whole association<br />
of each sample.<br />
From the dom<strong>in</strong>ante of brackish water conditions it cari be concluded that<br />
the climate has ma<strong>in</strong>ly been arid dur<strong>in</strong>g the deposition of the sediments.<br />
There is, however, no actual proof of <strong>des</strong>iccations with<strong>in</strong> Section C,<br />
neither <strong>in</strong> the sediments nor <strong>in</strong> the ostracode diagram. Dur<strong>in</strong>g the two<br />
freshwater phases of the Overlie<strong>in</strong>g Limnic Accumulation the climate must<br />
have been less arid with more ra<strong>in</strong>fall and a rise of the groundwater level.<br />
References<br />
----__----<br />
Kuper, R. 1981:<br />
Sahara.- Beitrage<br />
Untersuchungen<br />
zur Allgeme<strong>in</strong>en<br />
zur Besiedlungsgeschichte der<br />
und Vergleichenden Archaologie<br />
ostlichen<br />
3:215-275.<br />
Gabriel, B. & Kriipel<strong>in</strong>, S. 1983: Jungquartare limnische Akkumulationsphasen<br />
im NW-Sudan.- Z. Geomorph. N.F., Suppl.-Bd. 48: 131-143.<br />
Gabriel, B. & Kropel<strong>in</strong>, S. 1984: Holocene lake deposits <strong>in</strong> Northwest Sudan.<br />
- Palaeoecology of <strong>Africa</strong> and the surround<strong>in</strong>g islands 16: 295-299.<br />
I 238
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES FORMATIONS SLPEPFICIELLES D'UNE COTE<br />
ROCHEUSE ET VARIATIONS DU NIVEAU MARIN<br />
EXEMPLE DE LA COTE DE KRIBI-CAMEROUN<br />
Par<br />
KUETE Mart<strong>in</strong><br />
Département de Géographie<br />
B.P 755 - YAOUNDE - (Cameroun)<br />
La côte kribienne occupe la partie méridionale du Littoral Camerou-<br />
nais. Elle adopte une orientation méridienne depuis Londji au Nord jus-<br />
qu'à l'estuaire du Ntem au sud. Elle mesure environ 100 km (fig. 1).<br />
son paysage de plateaux aux formes molles et de coll<strong>in</strong>es drapées par la<br />
forêt dense, <strong>in</strong>spire la sensation d'immobilité de trait de côte. Pour-<br />
tant cette forêt cache une étroite bande "sédimentaire" dont les dimen-<br />
sions varient de 0 à 1,5 km, L'étude <strong>des</strong> formations de surface, au lieu<br />
de mettre en évidence les étapes successives d'avancées et de retraits<br />
de la mer, met en relief la prédom<strong>in</strong>ance <strong>des</strong> apports cont<strong>in</strong>entaux et <strong>des</strong><br />
témo<strong>in</strong>s de réajustement du socle qui se serait poursuivi jusqu'au qua-<br />
ternaire ancien probablement.<br />
Une côte rocheuse fortement tectonisée. De Londji à Bwendjo, le so-<br />
-------------_------_________^________<br />
cle forme le soubassement de la côte. Un ensemble de roches, allant <strong>des</strong><br />
micaschistes au syénites recoupent le trait de côte suivant un angle de<br />
30 à 400. Pegmatites et diorites forment les filons SSE-NNW, remplissant<br />
de vieilles fractures précambriennes.<br />
De Mwendjo à Campo sur 25 km, <strong>des</strong> schistes noirs, <strong>des</strong> grès arkosiques,<br />
<strong>des</strong> conglomérats et <strong>des</strong> calcaires oolithiques soutendent <strong>des</strong> côtes à fa-<br />
laise plongeante.<br />
Ce n'est pourtant pas cette diversité lithologique qui justifie l'ex-<br />
trême segmentation de la ligne de rivage et sa morphologie en échelons<br />
ponctuée par une succesion de caps èc d'anses. Elle n'explique que de<br />
façon imparfaite la variété du paysage morphologique de la côte dans son<br />
ensemble. En effet, <strong>des</strong> ensembles coll<strong>in</strong>aires se dressent brutalement<br />
jusqu'à 150 m au-<strong>des</strong>sus <strong>des</strong> flots engendrant de falaises quartzitiques<br />
ou gneissiques. Très souvent <strong>des</strong> plateaux disséqués en <strong>in</strong>terfluves mas-<br />
sifs culm<strong>in</strong>ent à 30-40 m. Ils sont cependant échancrés en leur bordure<br />
par les rus côtiers.<br />
La morphologie littorale est, à tous les niveaux, contrôlée par une<br />
<strong>in</strong>tense fracturation. Les segments de rivage, les falaises sont soulignés<br />
par :<br />
- de gran<strong>des</strong> fractures qui s'organisent SSW-NNE 44,4 %;<br />
- de larges brèches mylonitiques colmatent les failles N20 OE à Mboro.<br />
---<strong>des</strong> bancs de gneiss. et quartzites redresés engendrent aussi <strong>des</strong> fa-<br />
laises. 90' à Boussibélika, 80°w au Rocher du Loup, 70°W à Pila, 55 à 70°W<br />
à Mpala. Ailleurs les pendages sont de l'ordre de 30°E ou 30°W.<br />
239
La position actuelle de la mer sur les côtes kribiennes :<br />
-------------------------------------------------------<br />
L'emplacement actuel de la mer kribienne résulte de l'<strong>in</strong>vasion (a<br />
une époque qui reste encore â déterm<strong>in</strong>er) et au recurage <strong>des</strong> altérites<br />
par les eaux. Les altérites proviennent d'une longue $rolution cont<strong>in</strong>en-.<br />
tale. En effet la fréquence <strong>des</strong> falaises laisse présagër d'une mer pro-<br />
fonde aux abords de la côte. Il n'en est rien, les falaises dom<strong>in</strong>ent de<br />
vastes estrans rocheux surtout dans les secteurs de coll<strong>in</strong>es, découvrant<br />
a marée basse, parfois sur plus de 300 m. Le relief cont<strong>in</strong>ental annoyé<br />
apparait alors nettement et se résume en :<br />
- <strong>des</strong> bancs de gneiss et de migmatites formant <strong>des</strong> crêtes parallèles.<br />
ILS sont perpendiculaires ou parallèles, au rivage ;<br />
- <strong>des</strong> retombées péricl<strong>in</strong>ales, <strong>des</strong> anticl<strong>in</strong>aux et syncl<strong>in</strong>aux parfois<br />
perchés orientés N 15 â 20%. Ils sont taillés dans les quartzites , ra-<br />
rement dans les gneiss,<br />
- De longs couloirs d'altération exploitant <strong>des</strong> fractures et recurés<br />
par les eaux de la mer.<br />
Ce vaste estran rocheux et le caractère "épicont<strong>in</strong>ental" de la mer<br />
kribienne explique la difficulte, a trouver un site pour la construction<br />
d'un port en eaux profon<strong>des</strong>, envisagé par le gouvernement camerounais.<br />
Sédiments et positions anciennes de la mer : Dans ce cadre étroit,<br />
(0 à'iS5'kmj'ëE'sïeIëva~-~ë-o'à'40NT'NoRI'(1975) a dénombré pour le<br />
site de Kribi jusqu'â 13 petits grad<strong>in</strong>s. Il assimile les 2 premiers â<br />
<strong>des</strong> terrasses mar<strong>in</strong>es. Les autres portent <strong>des</strong> dépôts quasi homogènes et<br />
de nature colluviale.<br />
Les terrasses mar<strong>in</strong>es : Seule la sédimentation du niveau 2 à 3 m<br />
---'--'-"-‘-'-'-'-'-<br />
présente reellement les caractères mar<strong>in</strong>s, Il frange toute la côte de<br />
Londji à CZUU~, large de 60 m tout au plus, Le sable grossier (300 à 600<br />
microns) renferme, à partir de 3,3 m de profondeur d'énormes blocs de<br />
"beach rocks" 3 40 % constitués de magnétites. Le sable est moyennement<br />
trié et donne <strong>des</strong> courbes sigmoï<strong>des</strong> , ., Localement, l'<strong>in</strong>vasion<br />
<strong>des</strong> eaux cont<strong>in</strong>entales se signale par un bon tri et l'apport d'un cortè-<br />
ge de m<strong>in</strong>éraux lourds où. la magnétite est fortement dom<strong>in</strong>ante.<br />
Elle pourrait btre parallélisée avec la terrasse de la Lobé ; perchée<br />
a 22 m plus haut, Le sable f$n y ensevelit un niveau végétal dont les élé-<br />
ments ont été datés de 8470 - ‘90 B.P. (N. HORI, 1981); et 8560 - 100 B.P.<br />
(N. HORI, 1981). Ces dates marqueraient le début de l'évolution de la ter-<br />
rasse. S. MORIN signale, à Douala, un maximum entre 8000-5000 ans B.P.<br />
+ le niveau 10 m, l'<strong>in</strong>fluence de la mer devient mo<strong>in</strong>s nette. Au<br />
lycée de Kribi une breve <strong>in</strong>cursion de la mer marque la f<strong>in</strong> de la sédimen-<br />
tation. 2 à 2,5 m de sable mar<strong>in</strong> . coiffenti<br />
. un sable f<strong>in</strong> (132 microns), produit de décantation dans un milieu<br />
Calme, une lagune (?)<br />
. un colluvium sabla-argileux qui débute par une nappe de graviers de<br />
quartz très émoussés.<br />
+ les niveaux 10, 13, 15, 18, 22, 35, à 40 m et les formations associées<br />
__-______---__I----_----------------------------------------------------<br />
Le profil commence par une nappe de graviers de quartz émoussés d'épais-<br />
seur variable (jusqu'à 0,5m) , mais pouvant Se résoudre en une simple sto-<br />
ne-l<strong>in</strong>e. La matrice est tantôt sableuse, tantôt colluviale ou cont<strong>in</strong>entale.<br />
L'étagement reflète-t-il les différents sta<strong>des</strong> de retrait de la mer ? La<br />
formation moule-t-elle <strong>des</strong> grad<strong>in</strong>s tectoniques antérieurs à la sédimenta-<br />
tion ou bien s'agit-il d'une même formation dénivelée par les failles ?<br />
De toutes les façons elle est ubiquiste, MORIN S; en décrit sous les<br />
formations tertiaires de Douala, elle tapisse l'ensemble <strong>des</strong> grands bass<strong>in</strong>s<br />
versants du sud Cameroun forestier, P. GIRBSSE (1980) en décrit<br />
240
sous les formations tertiaires de Douala, elle tapisse l'ensemble <strong>des</strong><br />
grands bass<strong>in</strong>s versants du sud Cameroun forestier, P. GIRESSE (1980) en<br />
décrit sur la côte congolaise et les assimile à <strong>des</strong> vestiges de ruissel-<br />
lement anciens.<br />
A Kribi, localement, l'orig<strong>in</strong>e mar<strong>in</strong>e ne fait pas l'ombre d'un doute.<br />
A Lende Ndibé par exemple, d'énormes blocs de quartzite usés, <strong>des</strong> galets<br />
de quartz émoussés et <strong>des</strong> graviers coiffent une falaise haute de 10 m.<br />
La fluidité <strong>des</strong> galets est orientée vers le cont<strong>in</strong>ent : témo<strong>in</strong> du soulè-<br />
vement et du bascule d'une ancienne grève, 3 â 4 m de colluvium les sur-<br />
montent. Le long <strong>des</strong> petits escarpements qui isolent les grad<strong>in</strong>s le so-<br />
cle affleure redressé à 90: Sur le môle du socle de Bouamanga (2&22m),<br />
les blocs de gneiss portent encore de gran<strong>des</strong> "marmites" et <strong>des</strong> restes<br />
de faces polies par les eaux mar<strong>in</strong>es.<br />
Les formations susjacentes sont d'orig<strong>in</strong>e colluviales, sablo-argileu-<br />
ses à argilo-sableuses à sable f<strong>in</strong> (médianes, 290 à 160 microns) (fig.3b).<br />
Les <strong>in</strong>fluences mar<strong>in</strong>es ne sont décelables qu'au niveau de gra<strong>in</strong>s f<strong>in</strong>s<br />
(<strong>in</strong>férieurs â 160 microns), Leur orig<strong>in</strong>e éolienne est probable. La for-<br />
mation est remaniée en surface; entre 0,5 et 1,2 m de profondeur, elle<br />
renferme de l'outillage, charbon de bois, poteries datés de 1'Holocène.<br />
Conclusion : 11 est difficile de replacer dans le temps l'empâtement<br />
de ~a-~ôt~-& les produits détritiques véhiculés de l'<strong>in</strong>térieur par les<br />
fleuves Kienké, Lobé, Ntem, Il l'est encore plus, de situer chronologi-<br />
quement la nappe de graviers de quartz propre à tout le sud Cameroun fo-<br />
restier. Un fait est sûr : elle est le témoignage d'une crise morpho-<br />
climatique non égalée depuis. La formation pourrait bien être l'équivalent<br />
de celle datée du Mio-pliocène de Douala, dans quel cas la forte pédogéni-<br />
sation et sa tectonique s'expliquent. Elle pourrait être quaternaire<br />
(d'âge Ogolien au mo<strong>in</strong>s) il faudrait alors envisager <strong>des</strong> réajustement tar-<br />
difs de la bordure du socle. D'une manière gdnérale, la ligne de rivage<br />
a très peu changé sur le littoral au cours du Quaternaire, dans le sens<br />
positif par rapport au niveau actuel. La côte 2 â 3m est sûre, la côte<br />
10 m est probable,<br />
=================--------------<br />
-----------__-----__--------------s--w<br />
BIBLIOGRAPHIE SOMMAIRE<br />
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( G$4ïNEEXWA.(<br />
*ors \ I 1<br />
ro*ou %md<br />
Formution quartensire<br />
et tertiaire<br />
C&e basse<br />
Cbte rocheuse (socle)<br />
C8te rocheuse<br />
(grée-conglomérat)<br />
Rebord Gzl<br />
m ChOtes<br />
du socle<br />
. . . . . . . , Limite territoriale<br />
. 40 COTE<br />
Fig. 1 : Carte de localisation et Esquisse morphologique.<br />
242<br />
J<br />
d Londji<br />
2 kfpala<br />
Grend Betûnga<br />
4 Eboundja<br />
5 Lende Ndibé<br />
6 Bwendjo
Fig. 2 :<br />
ETAGEMENT DES NIVEAUX AU NORD<br />
D'EBOUNDJA<br />
Fig. 2a :<br />
FRACTURES EN ECHELONS ET<br />
LINEAMENTS SUR LA CÔTE<br />
243
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LA METHODE "V.A.N."POUR PREVOIR LES SEISMES<br />
Jacques LABEYRIE<br />
Centre <strong>des</strong> Faibles Radioactivites, Laboratoire mixte CNRS-CEA,<br />
Doma<strong>in</strong>e du CNRS, Avenue de la Terrasse<br />
91190 Gif-suryvette, France<br />
En U.R.S.S., Ch<strong>in</strong>e, Japon, U.S.A. on a déjà observé <strong>des</strong><br />
signaux électromagnétiques dans le sol ou dans l'atmosphère émis<br />
quelques heures à quelques jours avant qu'un séisme ne se<br />
produise. Toutefois, dans ces pays, on n'a pas encore pu utiliser<br />
ces signaux pour faire une prédiction systématique <strong>des</strong> séismes.<br />
C'est en Grèce, le pays le plus sismique d'Europe (une<br />
c<strong>in</strong>quanta<strong>in</strong>e de séismes par an, de magnitude > 3,5 R), que vient<br />
d'être mise. au po<strong>in</strong>t une méthode permettant la prédiction <strong>des</strong><br />
séismes (à partir de M=3,5).<br />
Depuis 1982, P. VAROTSOS, K. ALEXOPOULOS et K. NOMIKOS, ont<br />
établi un réseau d'une qu<strong>in</strong>za<strong>in</strong>e de stations, en Grèce, qui leur<br />
permet de prévoir le lieu (à mieux que 100 km près) et la<br />
magnitude (a 0,2 M près) d'un séisme, et cela avec un délai qui<br />
est analogue à celui <strong>in</strong>diqué ci-<strong>des</strong>sus. Le signal qu'ils<br />
observent dans ces stations est une variation de l'ordre de<br />
grandeur du millivolt se superposant aux courants telluriques.<br />
La "vérité' moyenne de ces prédictions, sur les trois ans<br />
écoulés, dépasse 70 %, elle a avois<strong>in</strong>é 100 % dans les deux der-<br />
nières années.<br />
245
INQUA/ DAKAR SYIIPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES INDUSTRIES PREHISTORIQUES CONGOLAISES DANS LE CONTEXTE<br />
DU QUATERNAIRE RECENT<br />
R. LANFRANCHI<br />
Université M. NGOUABI, B.P. 69, BRAZZAVILLE, R.P. du Congo<br />
Le contexte paléoclimatique congolais <strong>des</strong> derniers 80 millénaires<br />
est ma<strong>in</strong>tenant mieux connu tant du po<strong>in</strong>t de vue mar<strong>in</strong> (GIRESSE, 1978 ;<br />
MOGTJEDET, 1980) que cont<strong>in</strong>ental (GIRESSE et al., 1981 ; PEYROT et LANFRAN-<br />
CHI, 1984 ; SCHWARTZ, 1985). On s'accordezivre le schéma déf<strong>in</strong>i d'abord<br />
dans la région du Stanley-Pool (DE PLOEY, 1963) comprenant : une première<br />
phase à tendance sèche, le Maluékien s'étendant de 80 000 à 40 000 BP ; une<br />
phase de réhumification centrée vers 35 000 BP, le Njilien ; une phase de<br />
péjoration <strong>in</strong>tense du climat, le Léopoldvillien, le maximum de cette sévère<br />
phase sèche étant daté entre 20 000 et 18 000 BP ; enf<strong>in</strong> le Kibangien est<br />
une phase de réhumification qui 'débute vers 12 000 BP pour couvrir tout<br />
1'Holocène. Les <strong>in</strong>dustries préhistoriques (LANFRANCHI, 1979 ; LANFRANCHI-<br />
SALVI, 1984) peuvent alors se diviser dans ce schéma en deux groupes dis-<br />
t<strong>in</strong>cts.<br />
l.- Des <strong>in</strong>dustries ante-njiliennes<br />
Un ensemble d'<strong>in</strong>dustries du.Middle Stone Age (par la suite MSA)<br />
est ma<strong>in</strong>tenant assez bien connu à travers le territoire du Congo. Ces <strong>in</strong>-<br />
dustries que l'on peut globalement considérer comme "sangoennes" présentent<br />
cependant <strong>des</strong> variations typologiques d'une région à l'autre. Par contre,<br />
on les trouve toujours dans la même position pédologique : elles reposent<br />
sur et dans la partie supérieure <strong>des</strong> Stone-l<strong>in</strong>es qui coiffent les horizons<br />
d'altération de la roche-mère. Nous retiendrons ici trois régions plus par-<br />
ticulièrement <strong>in</strong>téressantes :<br />
1.1. Le Mayombe congolais. Dans les savanes <strong>in</strong>traforestières de Makaba<br />
près de Dimonika nous avons trouvé dans les stone-l<strong>in</strong>es une <strong>in</strong>dustrie pré-<br />
historique constituée essentiellement de pics accompagnés parfois de très<br />
rares pièces bifaciales (LANFBANCHI et SCHNARTZ, S.P.). Des sondages effec-<br />
tués en dehors <strong>des</strong> savanes, en ple<strong>in</strong>e forêt, permettent de retrouver la mê-<br />
me stone-l<strong>in</strong>e avec la même '<strong>in</strong>dustrie. On la retrouve encore, toujours très<br />
fraîche d'aspect, dans la partie supérieure <strong>des</strong> dépôts de terrasses alluvia-<br />
les du Mayombe. Cette présence quasi cont<strong>in</strong>ue d'une <strong>in</strong>dustrie MSA dans les.<br />
stone-l<strong>in</strong>es sous plusieurs mètres de recouvrement et dans les dépôts de ter-<br />
rasses conduit à envisager un paysage relativement ouvert à végétation lâche.<br />
1.2.La vallée du Niari. Les stone-l<strong>in</strong>es se rencontrent d'une façon con-<br />
t<strong>in</strong>ue dans cette région où, sous un à trois mètres de recouvrement, elles<br />
épousent la topographie actuelle. Elles fournissent là aussi une <strong>in</strong>dustrie<br />
lithique du MSA composée soit de pics, soit de galets aménagés (BAYLES<strong>des</strong><br />
HERMENS et al., 1980) qui, typologiquement, pourraient se rattacher à un'<br />
PréacheuKmais l'aspect frais du matériel lithique, le caractère souvent<br />
évolué <strong>des</strong> galets et la position dans <strong>des</strong> stone-l<strong>in</strong>es qui renferment par<br />
ailleurs <strong>des</strong> pics nous conduisent à les classer dans un faciès du MSA.<br />
1.3. La région de Ouesso. Les travaux routiers de la route Ouesso-Liou-<br />
esso en ple<strong>in</strong>e forêt ombrophile nous ont permis de suivre sur 80 km <strong>des</strong><br />
coupes où l'on retrouve sous un recouvrement variable (2 à 12 m) une stone-<br />
l<strong>in</strong>e (parfois deux, voire trois superposées) contenant là encore une imdus-<br />
trie préhistorique (SCHWARTZ et LANFRANCHI, 1984). Elle est composée d'une<br />
247
forte majorité de pics, de quelques rares pieces bifaciales, mais accompa-<br />
gnés fréquemment, à la différence du Mayombe, d'un <strong>in</strong>tense débitage en pla-<br />
ce. Là aussi la prbsence d'un recouvrement épais sous forêt avec tout le<br />
long de ce secteur de nombreuses termitières fossiles de Bellicositermes rex<br />
conforte l'hypothèse d'une reforestation récente, sans doute à partir de<br />
12 000 BP.<br />
2 .- Des <strong>in</strong>dustries post-njiliennes<br />
2.1. Les niveaux datés entre 25 000 et 15 000 BP sont excessivement ra-<br />
res en R.P. du Congo (KOIJYOUMONTZAKIS et al., 1985) et on y rencontre très<br />
peu d'<strong>in</strong>dustrie. Seule la base d'un recouvrement de 5 m près de Po<strong>in</strong>te-Noire<br />
a fourni une pièce bifaciale à bords parallèles et permis une datation à<br />
18 000 BP. La majorité <strong>des</strong>'<strong>in</strong>dustries lupembiennes ne se rencontre qu'en si-<br />
tes de surface surtout dans la vallée du Niari, en sommet de coll<strong>in</strong>es profon-<br />
dément démantelées par l'érosion (LANFRANCHI, 1979): A Brazzaville <strong>des</strong> ni-<br />
veaux de terrasses ont fourni <strong>des</strong> <strong>in</strong>dustries Zupembiennes mais ces trouvail-<br />
les anciennes sont mal connues et n'ont pas pu faire l'objet de datation 14C.<br />
2.2. A partir de 12 000 BP nos connaissances sont bien meilleures grâce<br />
à <strong>des</strong> fouilles effectuées sous abri ou dans les lousseke. Les fouilles de<br />
l'abri de Ntadi Yomba (LANFRANCHI, 1979) ont fourni une <strong>in</strong>dustrie tshito-<br />
lienne datée de 7 000 BP, accompagnée d'une faune assez riche (Van NEER et<br />
LANFFUNCHI. 1985). Celle-ci permet d'envisager un paléoenvironnement proche<br />
de l'actuel., plus boisé et avec <strong>des</strong> arbres plus hauts (présence d'Achat<strong>in</strong>a<br />
SP., Cercopithecus sp., Cephalophus SP., Protoxerus stangeri) mais où l'on<br />
retrouve à l'état relicte Diceros bicornis, le rh<strong>in</strong>oceros noir; animal de<br />
savane, aujourd'hui disparu du Congo. Les fouilles du lousseke de la con-<br />
cession ORSTOM de Brazzaville ont révélé un niveau d'habitat temporaire<br />
tshitolien reposant sur un alios de podzol formé au Njilien (40 000/30 000<br />
BP) et mis au jour ultérieurement par l'érosion (SCHWARTZ, 19859. L'étude<br />
pédo-archéologique en cours (SCHWRTZ et LANFRANCHI) nous permet de placer<br />
l'<strong>in</strong>stallation <strong>des</strong> hommes sur l'alios au moment du renversement climatique<br />
Léopoldvillien-Kibangien voire même au début du Kibangien. La reprise d'une<br />
pluviosité plus importante, mieux répartie, étant à l'orig<strong>in</strong>e du recouvre-<br />
ment de l'alios. L'<strong>in</strong>dustrie préhistorique tshitolienne est encroûtée par<br />
un horizon B 21h daté 12 000 - 10 000 BP et recouverte par <strong>des</strong> sables blancs<br />
dont la partie médiane est datée 7 500 BP (SCHWARTZ, 1985).<br />
3 .- Conclusions<br />
Nous avons donc, schématiquement la succession suivante :<br />
- Des <strong>in</strong>dustries du MSA caractérisées par <strong>des</strong> galets aménagés<br />
et surtout par une profusion de pics, toujours localisées dans <strong>des</strong> stone-<br />
l<strong>in</strong>es ante 40 000 BP. Elles se retrouvent aussi bien dans les zones de sa-<br />
vanes que de forêts actuelles. Leurs auteurs ont dQ évoluer dans un milieu<br />
plus sec, savanicole. On peut peut-être dès cette époque envisager l'ouver-<br />
ture d'un couloir de savanes arborées ou non ayant permis la communication<br />
avec les savanes septentrionales (présence de Diceros bicornis au Sud de<br />
l'équateur, mais aussi répartition actuelle d'oiseaux non passériformes de<br />
savanes septentrionales le long de la rive droite de l'Oubangui et du Congo,<br />
cf. Van NEER et LANFRANCHI, 1985).<br />
- Une absence quasi totale d'<strong>in</strong>dustries entre 40 000 BP et<br />
20 000/15 000 BP période où se succèdent une réhumidification puis le ma-<br />
ximum de l'aridité en Afrique Centrale.<br />
- Des <strong>in</strong>dustries du Late Stone Age - Lupembien et Tshitolien -<br />
248
caractérisées par une dim<strong>in</strong>ution <strong>des</strong> dimensions, l'apparition d'un armement<br />
tourné vers la chasse et dont la manifestation la plus élaborée est le Tshi-<br />
tolien avec l'<strong>in</strong>vention de l'arc, un microlithisme général et un débitage<br />
épilevalloisien à partir de nucleus discoï<strong>des</strong> plats. Le contexte climatique<br />
proche de l'actuel est au début plus humide ; il voit la mise en place de<br />
la forêt telle que nous la connaissons ma<strong>in</strong>tenant. L'Homo sapiens - quel-<br />
ques fragments nous sont connus à Ntadi Yomba (Van NEER et LANFRANCHI,<br />
1985) - occupe la majeure partie du territoire mais c'est l'arrivée de po-<br />
pulations néolithiques et peut-être déjà bantouphones qui fixera le paysa-<br />
ge actuel.<br />
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SCHWARTZ (D.), 1985 - Histoire d'un paysage : le lousseke. Paléoenvironne-<br />
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Sciences Naturelles, Université de Nancy 1.<br />
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tshitolien de Ntadi Yomba (R.P. du Congo). L'Anthropologie (sous presse).<br />
249
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PARTICULARITES ET EVOLUTION DES TOURBES A DIATOMEES qUATERNAIRES DE LA<br />
PRESQU'ILE DU CAP VERT (SWgal).<br />
LEPRUN Jean Claude, pédologue ORSTOM.<br />
EMBRAPA/SNLCS, rua Jardim Botanico, 1824, 22468 Rio de Janeiro, Brésil.<br />
Des travaux de cartographie pedologique de la presqu'ile du Cap Vert, rbalises<br />
entre 1974 et 1976, ont conduit a btudier un gisement de tourbes a<br />
diatomees qui, a la faveur <strong>des</strong> annees s@ches successives, se consumaient par<br />
combustion spontanf?e. Le gisement se situe dans le p&im&tre de reboisement<br />
de Mbao, a proximite de la route qui jo<strong>in</strong>t-Dakar à Rufisque, a 4'5 km de<br />
Thiaroye-gare (Coordonnees : 14"45'33" N, 17"20'05" 0; fig.1).<br />
4<br />
Fig.l- Carte de<br />
situation<br />
Sur la feuille Thiaroye de la carte geologique au 1~120.000 Ame de la presqu'ile<br />
Aditée en 1974, ce gisement se localise dans la formation Nlb "sables<br />
humiféres <strong>in</strong>terdunaires, sols noirs <strong>des</strong> Niayes, dép8ts lacustres 8 Unios"<br />
consideree sgt% de 10.000 ans B.P.,, qui s'<strong>in</strong>tercale entre les sables dunaires<br />
littoraux<br />
de la régression ogolienne Plac&e a 20.000 ans B.P. et les d&p0ts<br />
de la transgression nouakchotienne dat&e 5.000 B.P. Il est <strong>in</strong>diqué.<br />
que la mer etait alors a -20 m et<br />
prelevements <strong>des</strong> fosses pedologiques<br />
remontait.<br />
a donne lieu<br />
L'analyse poll<strong>in</strong>ique <strong>des</strong><br />
a une publication (Medus,<br />
1979),<br />
fosses.<br />
qui retranscrit les <strong>des</strong>criptions morphologiques succ<strong>in</strong>ctes de deux<br />
Le profil DAK 56, creuse en bordure d'une cuvette d'une centa<strong>in</strong>e de<br />
métres de diam&re a ete choisi comme representatif <strong>des</strong> quelques v<strong>in</strong>gt<br />
fosses reali sées dans cette formation. Il a deliberement Cte creusé de<br />
maniére a presenter une face brulee et une face <strong>in</strong>tacte, ce qui permet de<br />
juger <strong>des</strong> transformations .dues a la combustion <strong>in</strong>terne. La vegetation actuelle<br />
est constituee de Melaleuca leucodendron et de Casuar<strong>in</strong>a equisetifolia<br />
plantes dans les annees 1950. La <strong>des</strong>cription pédologique résum& de la paroi<br />
<strong>in</strong>tacte est la suivante :<br />
0-17 cm : noir (10YR4,5/2), tache les doigts. Tourbe peu sableuse,<br />
feutreet a structure lamellaire à prismatique f<strong>in</strong>e, a cohésion faible.<br />
Efflorescences et taches vert-jaune (5YR7/4) de soufre et jarosite et blanches<br />
de sels <strong>in</strong>déterm<strong>in</strong>es peu nombreuses. Rac<strong>in</strong>es actuelles abondantes.<br />
251
17-40 cm : noir.plus fonce (10YR3/1), plus organique, trés humifiR, A<br />
structure prismatique large & fentes importantes, a débris vég&aux<br />
reconnaissables, A taches et efflorescences plus nombreuses, rares rac<strong>in</strong>es<br />
actuelles.<br />
40-81 cm : noir trhs foncé (10YR2/1,5), tourbe trés feutrk, plus<br />
humifik a Rl&ents vkgétaux non reconnaissables, structure en plaquettes<br />
horizontales, & cohésion plus forte. Traces et empre<strong>in</strong>tes vkgétales<br />
horizontales, plages soufrks plus abondantes. Le sable blanc f<strong>in</strong> augmente<br />
vers la base. Limite plane tranchk avec l'horizon suivant.<br />
81-105 cm : gris-blanc (abBYR5/2), tr&s sableux f<strong>in</strong>, peu organique, A<br />
structure massive et cohksion forte, a eflorescences sal<strong>in</strong>es (gypse) et<br />
soufrkes nombreuses localisks verticalement le long <strong>des</strong> Pass&es vCgétales<br />
d&ompos&s. Passage graduel A<br />
105-160 cm : m&ne horizon sableux gris clair mais bariolt4 de taches<br />
jaunes, ocre et rouille plastiques A touctter onctueux de cat-clays, humide,<br />
présence d'eau libre a 21Bcm.<br />
On peut r&umer ce prgfil de 9a manibe suivante : sur les 80 premiers<br />
centim&res une tourbe sableuse à composCs soufrCs et sal<strong>in</strong>s pratiquement<br />
cont<strong>in</strong>ue, de plus en plus organique et humifik en profondeur, reposant en<br />
discont<strong>in</strong>uité brutale sur un niveau sableux m<strong>in</strong>Cra1 de plus d'un métre.<br />
Les analyses physico-chimiques <strong>in</strong>diquent pour le niveau organique su+rieur<br />
une texture sablo-limoneuse f<strong>in</strong>e, <strong>des</strong> taux de matiere organique passant de<br />
10-13 % en surface a plus de 26 X a 80 cm, <strong>des</strong> rapports C/N variant entre 20<br />
et 35, un complexe absorbant bien pourvu seulement en surface (sormne <strong>des</strong><br />
bases S = 23-30 m&), <strong>des</strong> pH aci<strong>des</strong> de l'ordre de 2,5, <strong>des</strong> taux de soufre<br />
total (gypse + jarosite) passant de 12%. en surface a mo<strong>in</strong>s de 5%. à 80 cm.<br />
Les extraits au I/l0 de la p&e Satur&e r&lent <strong>des</strong> valeurs de conductivit&<br />
blectrique alevkes (2000 A 3500 nMhos) et <strong>des</strong> taux de sulfates et de fer<br />
importants (resp&ivement 12-63 m&/l et 32-119 mg/l) mais qui dim<strong>in</strong>uent<br />
toujours vers la pronfondeur. Le niveau sableux situé sous 80 cm est acide<br />
(3 a 3,5), trCs peu organique (0,3 A 0,8 %), dépourvu en bases (S = 1 A 2<br />
mU100gr), peu conducteur (250 a 400 nMhos), pauvres en sulfates (1 a 3 X)<br />
et en fer dissous ( 0,5 à 1,0 mg/l).<br />
La surface de la face brulke accuse un abaissement de 25 cm environ par<br />
rapport A celle de la paroi <strong>in</strong>tacte. On peut observer du haut vers le bas :<br />
0-15 cm : diatomite sableuse légére et poreuse, versicolore se<br />
defaisant eh plaquettes horizontales empiléfis, a débit polyédrique régulier<br />
le plus souvent hexagonal de 10 cm, polychromes concentriquement, noir & la<br />
pkrifkrie, puis blanc au milieu et rose-rouge vif au centre (5YR7/6), a<br />
aspect de brique cuite, tr& fragile.<br />
15-55 cm : tourbe brulée A revêtements r&<strong>in</strong>eux irrisés sur les faces,<br />
a matrice cendreuse emballant les polyCdres polychromes prCc&dents. Limite<br />
plane tranchke avec le niveau suivant.<br />
55-95 cm : niveau sableux gris, compact, & rares taches versicolores.<br />
On peut donc noter que le niveau tourbeux de 80 cm d'epaisseur s'est rhduit,<br />
d'un tiers sous l'effet de la combustion, et que le niveau sableux sous-<br />
jacent s'est durci. Les analyses physico-chimiques <strong>in</strong>diquent un<br />
accroissement de la fraction silteuse, du pH et <strong>des</strong> cations khangeables, du<br />
fer et du soufre totaux, et une dim<strong>in</strong>ution importante de l'humidité, de la<br />
conductivitk et <strong>des</strong> sulfates par rapport au niveau tourbeux non brulk<br />
Trois datations radiométriques ont &A effectu&s au laboratoire d'Orsay<br />
(Pr. Fontes) et ont don& les ages suivants :+ khantillons 0-10 cm :<br />
activité % = 110,8 28 ( >1950); 30-50 cm : 2970- 350 ans B.P. ; 65-80 cm :<br />
129002 1200 ans B.P. On peut en dkduire que le niveau tourbeux a commencé a<br />
se constituer au cours de la transgression de 1'Holodne <strong>in</strong>férieur<br />
252
(Tchadien) au <strong>des</strong>sus de sables probablement ogoliens qui entourent tout le<br />
gisement, s'est poursuivi durant 1'Holocéne sup&ieur (Nouakchotien) et<br />
jusqu'a une époque recente puisque le prélévement de 0 a 10 cm est date<br />
postérieur a 1950, période du reboisement de Mbao. Il a donc fallu<br />
approximativement 12000 ans pour que se deposent 80 cm de tourbe sableuse,<br />
soit une moyenne'hypothetique de 0,066 mn par an. Cet Ige de 12900 +1200 ans<br />
B.P. fait du niveau organique profond le plus ancien de toutes les tourbes<br />
datées autour de la presqu'ile du Cap-Vert et en particulier bien plus<br />
ancien que ce qu'en faisait l'<strong>in</strong>terpretation de Medus (1979) qui le datait<br />
de la Premiere partie du siecle. Il faut aller chercher <strong>des</strong> echantillons de<br />
tourbes de sonda<strong>des</strong> de 25 m de profondeur situes au Nord du delta du Senégal<br />
(Monteillet, 197'7) pour trouver <strong>des</strong> ages qui tournent autour de 8500 ans<br />
B.P. En revanche, certa<strong>in</strong>es tourbes littorales de C8te d'ivoire ( Mart<strong>in</strong><br />
1969) datees 11900 +250 ans B.P. en seraient contempora<strong>in</strong>es, de m0me que<br />
de nombreux depets lacustres a diatomites de l'Afrique de l'Ouest et en<br />
particulier du Sahara nord-occidental, du Niger et du Soudan( Bibliographie<br />
<strong>in</strong> Faure et a1.1963 et Faure 1969) et du Tchad (M.et S. Servant, 1970).<br />
L'étude <strong>des</strong><br />
prelevements<br />
associations a diatomees realisée par<br />
de la fosse DAK 56 a donne les resultats<br />
S. Servant<br />
suivants :<br />
sur les<br />
0-10 cm :<br />
flore abondante, Phytolithaires tres abondants, genre Nitzschia dom<strong>in</strong>ant;<br />
40-50 cm : flore trés abondante, composée d'espéces épiphytes (Gomphonema et<br />
Cymbella), littorales et benthiques, absence dlesp&es planctoniques,<br />
Phytolithaires tres abondantes ; 65-80 cm : diatomées et Phytolithaires tres<br />
rares, les formes Lithostilidium (Gram<strong>in</strong>ees) sont les plus fréquentes.<br />
L'<strong>in</strong>terprétation de la coupe du bas vers le haut serait celle de l'bvolution<br />
d'un milieu d'eau douce peu profond (1 a 5 m), a pH acide, colonise par une<br />
importante vegétation aquatique a base de Typha, en un milieu d'eau douce un<br />
peu mo<strong>in</strong>s acide et un peu plus sale colonise par <strong>des</strong> gram<strong>in</strong>ees tropicales.<br />
L'analyse poll<strong>in</strong>ique effectuee par E. Roche est trhs semblable a celle de<br />
Medus (1979), confirme l'<strong>in</strong>terprétation précédente et conclut a la<br />
permanence d'une végetaion essentiellement arbustive et herbacee que l'on<br />
peut subdiviser en une phase humide a -vegétation marécageuse a Typha<br />
abondant a la base de la tourbe (70-80 cm) suivie d'une phase plus s@che<br />
durant la quelle les gram<strong>in</strong>ées et les fougeres ont prolifer&es aux dépends<br />
du Typha (30 a 70 cm) et enf<strong>in</strong> l'<strong>in</strong>stallation d'une phase un peu plus humide<br />
a legére extansion du Typha et <strong>des</strong> palmiers et l'apparition <strong>des</strong> acacia (20<br />
A 30 cm).<br />
La spectrométrie de R.X met en évidence <strong>des</strong> transformations m<strong>in</strong>éralogiques<br />
<strong>in</strong>térressantes. Alors que les echantillons<br />
contiennent que du quartz, de l'hematite,<br />
de la face <strong>in</strong>tacte<br />
de la jarosite,<br />
de la fosse ne<br />
<strong>des</strong> traces de<br />
kaol<strong>in</strong>ite et un fond amorphe important, ceux de la face brulée laissent<br />
apparattre, outre les pr<strong>in</strong>cipaux pics <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux precedents, Cgalement<br />
ceux de la cristobalite. Les efflorescences cristall<strong>in</strong>es jaune orange qui<br />
tapissent les fissures presentent les pics caracteristiques de l'alunogéne<br />
légerement <strong>des</strong>hydratee Al(SO4)3 . 16H20; les cristallisations blanches se<br />
révélent étre du chlorure d'ammonium NH4Cl qui est habituellement un produit<br />
chimique de synthése. Ces paragenéses m<strong>in</strong>erales peuvent s'<strong>in</strong>terpréter de la<br />
maniere suivante. La cristobalite proviendrait de la fusion et de la<br />
recristallisation <strong>des</strong> tests de diatomees. En effet, cette fusion a été<br />
observée au microscope polarisant et au microscope electronique à l'Institut<br />
de géologie de Strasbourg; a l'aide d'un thermocouple on a pu relever <strong>des</strong><br />
temperatures allant.jusqu'a 1200" a l'<strong>in</strong>terieur de la paroi en combustion et<br />
enf<strong>in</strong> au laboratoire on a pu suivre la combustion d'échantillons <strong>in</strong>tacts au<br />
four entre 100 et 1000°C et vérifier les transformations observees sur<br />
terra<strong>in</strong>. En ce qui concerne le chlorure d'amnonium et l'alunogene,<br />
le<br />
le<br />
253
premier se formerait a partir <strong>des</strong> chlorures et <strong>des</strong> sulfates <strong>des</strong> produits<br />
vegbtaux en decomposition, <strong>des</strong> eaux de la nappe qui devait étre plus haute,<br />
les sulfates provenant pr<strong>in</strong>cipallement de la jarosite et l'amnonium de<br />
l'azote de la matiere organique. Quant au second, il dériverait <strong>des</strong> sulfates<br />
d'alum<strong>in</strong>e abondants dans les sols sulfates aci<strong>des</strong>. Son depart expliquerait<br />
le <strong>change</strong>ment de couleur de noir arouge brique de la diatomite brulée, le<br />
fer ferreux se transformant en fer ferrique.<br />
Un certa<strong>in</strong> nombre d'enseignements peut &tre tire de cette étude. Tout<br />
d'abord la presence de niveaux tourbeux d'age Holocene <strong>in</strong>ferieur situes a<br />
quelques 7 m au <strong>des</strong>sus du niveau actuel de la mer dans une region oh on ne<br />
les savait pas si anciens, ce qui explique qu'au Tchadien il ait et-e situe a<br />
plus de 30 m au <strong>des</strong>sus du niveau de la mer et donc se soit forti en eau<br />
douce. Ensuite les Rtroites analogies de facies et de geochimie de ces sols<br />
tourbeux avec les sols sulfates aci<strong>des</strong> developp& a partir <strong>des</strong> mangroves<br />
actuelles ou relictes et qui sont nombreux dans cette region. L'evolution de<br />
la vegetation et de sa matiére organique semble 0tre la m@me qu'il s'agisse<br />
de milieu lagunaire sale ou de milieu lacustre d'eau douce. Dans les deux<br />
cas les sols sont aci<strong>des</strong>, organiques, sulfates a jarosite et gypse que le<br />
soufre soit d'orig<strong>in</strong>e mar<strong>in</strong>e ou non, presentent <strong>des</strong> cat-clays a aspect pur+%<br />
de marron. Le seul aspect morphologique d'un profil de sol sulfaté acide ne<br />
suffit donc pas pour lui attribuer une orig<strong>in</strong>e mangrovienne. La presence de<br />
pollens d’espkes de Ia mangrove comme Rhizophora ou Avicenia est<br />
<strong>in</strong>dispensable. Enf<strong>in</strong>, on assiste ici a la naissance, par combustion<br />
spontanee, sous nos yeux, d'une diatomite sableuse a partir d'une tourbe a<br />
diatom&s, et on peut raisonablement penser que de nombreuses diatomites<br />
polyédriques polychromes pourraient s'être forties de cette maniere a <strong>des</strong><br />
moments differents du Quaternaire, sans être amené a <strong>in</strong>voquer <strong>des</strong><br />
manifestations volcaniques ou géothermiques hypothétiques (Monod et Palausi,<br />
1961). Car il y a dephasage entre le depet de la tourbe et sa transformation<br />
en diatomite par le feu. Les depots tourbeux plus septentrionaux de S'Afri-<br />
que de l'Ouest et qui ont donc éte atte<strong>in</strong>ts plus rapidement par la secheres-<br />
se et par consequent soumis plus t8t a la combustion ont ete transformes peu<br />
de temps apres leur formation, alors que <strong>des</strong> tourbes du même age mais plus<br />
meridionales ne passent a <strong>des</strong> diatomites cuites que bien plus tard, comne<br />
c'est le cas pour les coupes de Dakar. L'observation de nombreux temo<strong>in</strong>s de<br />
diatomites cuites en Mauritanie (Leprun et Trompette, 1970; Hugot, 1977) et<br />
au Mali (Leprun, <strong>in</strong>edit) milite en faveur de ce mode de formation. L'État de<br />
la lapidification de la diatomite peut 0tre un critére d'age relatif, celle<br />
ci augmentant avec le temps. La datation <strong>des</strong> cendres vegetales témo<strong>in</strong>s <strong>des</strong><br />
tourbes ayant brule au se<strong>in</strong> ou sous les diatomites pose problerra car <strong>in</strong>dique<br />
l'age de la combustion et non celui du dépôt de la tourbe.<br />
Bibliographie sormaire :<br />
FAURE H., MANGIN E., NYDAL R.(l963) - Bull. B.R.G.M., 3:41-63.<br />
FAURE H.( 1969) - Mitt. Internat. Vere<strong>in</strong>. Limnol., 17:131-146.<br />
HUGOT G. (1977) - M&m. Inst. Maurit.Rech. scient., ~01.1, 190p.<br />
LEPRUN JC. & TROMPETTE R.(1970) - Rapport ORSTOM, Dakar, 12~.<br />
MARTIN L.( 1969) - C.R. Acad. Sci., D, Fr., t.269, 20: 1925-27.<br />
MEDUS J. (1979) - Bull. I.F.A.N., T.41, ser.A, 3:475-462.<br />
MONOD TH. & PALAUSI G.(l961) - Bull. I.F.A.N., T.23, ser.A, 2:251-273.<br />
MONTEILLET J. (1977) - Ass. senegal. Et. Quatern. afr., Bull. liaison,<br />
Sénegal, 50~23-28.<br />
SERVANT M. & SERVANT S.(l970) -Rev. G&ogr.phys. et Géol. dyn.(2), Vol.XII,<br />
Fasc.1, pp.63-76.<br />
254
INQUA/ DAKAR SYF4POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES MECANISMES DES CHAN- CLIMATIOUES EN AFRIQUE<br />
Marcel LEROUX<br />
Univetit6 J. Moul<strong>in</strong> - Lyon (France)<br />
Tenter de comprendre les mtcanismes atmosphbriques qui commandent les<br />
<strong>change</strong>ments climatiques en Afrique n’est pas une entreprise riste, les nombreuses<br />
explications propos6es , qui 8e contredisent souvent, en fournissu& la preuve la<br />
plus &Mente. Lt pnldoclimstologie ne dcrive en effet, ni seulement de la<br />
gdomorphalogie , ni de la m6t6oralogie , mais & i’ailieace v6ritable (non encore<br />
r6alis6e) entre toutes les discipl<strong>in</strong>es qui reconstituent les pal6oenvironnements.<br />
Ii faut en effet qu’une tentative d’explication repose tout h. la fois sur :<br />
- la connaissance de 1’6volution climatique africa<strong>in</strong>e, pour vtrifier, par<br />
exemple, si l’6volution est symdtrique et synchrone de part et d’autre de l’Equateur,<br />
ou pour vtrifier que tel m6ceaisme enviagt est vraiment applicable b, une pbriode<br />
Werm<strong>in</strong>te , et aussi & l’ensemble <strong>des</strong> ptrio<strong>des</strong>, car ii n’est naturellement pas<br />
possible & choisir au gr6 <strong>des</strong> beso<strong>in</strong>s telle “explication” partielle qui ne serait<br />
vaiable que dans telle circonstance particulidre (et uniquement de& cette<br />
circonstulce).<br />
- l8 connaisawe (8~ mo<strong>in</strong>s d8as ses gnn<strong>des</strong> lignes) de l’évolution<br />
climatique & la plnn&e, puisque L’Afrique appartient L iaxone tropicale, mais aussi<br />
8ux zones temp6r6es (pour ces dernikes & certa<strong>in</strong>es Cpoques drvrntage qu’t<br />
d’autres). Il faut en effet situer l’bchelle spatiale <strong>des</strong> phbnom6nes et notamment le<br />
cadre dans lequel s’effectuent les Cchangés; ce cadre ne pouvant ttre que celui de la<br />
circulation g6nCrale de l’atmosphére lorsque l’on sait que <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments<br />
climntiques <strong>in</strong>terviennent sur toute la plaabte de fqon synchrone, non seulement L<br />
LYchelle <strong>des</strong> gran<strong>des</strong> variations (Wurm tardif ou Optimum Holoc6ne . ..). mais aussi &<br />
celle <strong>des</strong> modifications de mo<strong>in</strong>dre amplitude (comme par exemple lors du Dryas<br />
r6cent, ou lors de la phase de “Cochane”, ou de “Piotr” ..A et m6me A l’6chelle plus<br />
f<strong>in</strong>e <strong>des</strong> vxriations rdcsntus qui voient coInMer l’optimum climatique temp6r6<br />
(vers MO-l%0 1 avec <strong>des</strong> prbcipitations sahblo-eoud~aises abondrntss.<br />
- la connaissance <strong>des</strong> conditions ciimatiques actuelles, et notamment celle<br />
<strong>des</strong> processus pluviog6niques , tropicaux, m8is aussi tempbtbs, et <strong>des</strong> conditions dans<br />
lesquelles l’eau prtcipitahle (dont le potentiel est varirble) peut dtrt effectivement<br />
prbcipit6e. Cet& rbf6rence 4 l’llctuel doit permettre d’envisager les sc6ntios<br />
vraisemblables, et d’tcsster ceux qui , soit dans 1’Actuel. soit dans le pas& n’ont au<br />
contraire aucun support scientifique; s<strong>in</strong>si, par exemple, lorsque l’on Cvoque<br />
l’albado comme “cause de la stcheresse”, il convient de noter - pour l’Actue1 - que<br />
l’Oc6e.n A-tique L , L h m6me latitude que le Sahel, un albedo de valeur<br />
<strong>in</strong>signifiante (mais subit <strong>des</strong> conditions pluviogéniques nettement plus<br />
dbfavorables),et - pour le pass6 - que la migration vers le Sud <strong>des</strong> formations<br />
dunaires ogoliennes et kantmiennes (au fort pouvoir téfléchissant) aurait dO, b tout<br />
@nais, <strong>in</strong>terdire la reprise de ia pluviositb sur L’Afrique tropicale septentrionale . . .<br />
L’dvolution climatique passée montre que les <strong>change</strong>ments thermiques se<br />
font selon le m6me signe sur l’ensemble & ia Terre, mais avec <strong>des</strong> amplitu<strong>des</strong><br />
différentes (d6croissates vers l’Equateur). tandis que les vsrirtions de i’humidit6 et<br />
de la pluviosit6 (compta non tenu de l’<strong>in</strong>fluence de la tempbrature sur le potentiel<br />
pr6cipitable g6nbre.l) sont beaucoup plus diverses , notamment pour les<br />
pr6cipitations quant & leur orig<strong>in</strong>e, leur importance et leur distribution spatiale.<br />
Les m6canismas <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments ciimnCques peuvent donc btre 6voqu6s lors <strong>des</strong><br />
deux sitiations thermiques extr6mes <strong>des</strong> derniers 20.000 ans (au maximum du froid<br />
et au maximum du chaud). 11 la IumiCre de la situation actuelle qui sert de rbf6rence<br />
(bien qu’eile corresponde b un <strong>in</strong>terglaciaire).<br />
255
% . Circulation ~~o~~b6riuuo n6n6rale et distribution <strong>des</strong> ar6ciaitations<br />
4: (Figu<br />
mente d6tcLchbs <strong>des</strong><br />
clones mobiles Polaires<br />
es comme une * ” entre les zones c<br />
itime & la stratification<br />
ttant coiff6e par de<br />
me la cbte ouest de<br />
& i’<strong>in</strong>verse du fort<br />
s la strate <strong>in</strong>f6riew-e<br />
2 . Circulation troooseh6riuue ndndrale et distribution <strong>des</strong> or6cioitaions en<br />
tiriode nlaciaire (Wurm tardif) : (Aigu<br />
En g6riode fkoide le d6fic<br />
l’ordre de %*C & l’Equateur),<br />
effet cumulatif deas les zones<br />
v6hiculent sans<br />
naturellement<br />
est relativement r6duit (de<br />
usement renforcb pas<br />
me de la circuistioe
Les zones de distribution <strong>des</strong> pluies tempbrbss sont restre<strong>in</strong>tes par le<br />
ddveloppement simultant <strong>des</strong> Hautes Pressions Polaires et <strong>des</strong> H8utes Pressions<br />
Tropicaics. mais elles sont tgalement d6caltes vers les marges tropicales, qu’elles<br />
envahissent saisonnidrement jusque vers la latitude <strong>des</strong> Tropiques. Dans ces xones<br />
tempdttes , en raison du passage r6p6t6 &s Anticyclones mobiles Polaires (et de la<br />
P&ence d’anticyclones thermiques cont<strong>in</strong>entaux bloquant leur dtplacement) le<br />
temps le plus fr6quent est anticyclonique, froid , relativement suc et peu pluvieux<br />
(enttrtnant toutefois une urgmentation <strong>des</strong> pr6cipitations (pu rapport i 1’Actuel)<br />
dans <strong>des</strong> rtgions actuellement dtfavoris6es. comme le Nord du Sahara et les massifs<br />
centraux, ou le Kaiahari et le Sud du Namib).<br />
L’extension - 8ur leurs &ux flancs - <strong>des</strong> ce<strong>in</strong>tures de Hautes Pressions<br />
Tropicales r6duit b son tour i’espece tropical ; la migration saisonnitre de b<br />
structure de b s couches de l’Equateur M6t6orologique et de la Confluence<br />
Inter-OcGanique est alors entravde , tandis que l’effet attractif <strong>des</strong> dtpressions<br />
thermiques est att6nuC. Cet& faible migration n’autarise pas L’<strong>in</strong>stallation de gtrnds<br />
courants de mousson (L’Asie par exemple n’est pas rtte<strong>in</strong>k par Ir. “mousson<br />
<strong>in</strong>dienne”, et ia mousson atlantique n’atte<strong>in</strong>t pas l’Ethiopie 1, l’essentiel de la<br />
circulation tropicale dtant a<strong>in</strong>si constitude par <strong>des</strong> alix6s. Le renforcement de l8<br />
subsiànce (comme l’attknuation de la turbulence d’orig<strong>in</strong>e thermique) exagbre les<br />
effets de Ir stratification tirologique, en dim<strong>in</strong>uant L’tpaisseur de la strate<br />
<strong>in</strong>f6rieure <strong>des</strong> aliz60, ou l’bpaisseur du flux & mousson atlantique , iimitant a<strong>in</strong>si le<br />
transfert du potentiel pr6cipitable vers l’<strong>in</strong>tdrieur du cont<strong>in</strong>ent, potentiel d6jI<br />
uno<strong>in</strong>dri par la baisse de h crpacitk tvaporatrice; les mouvements ascendants,<br />
contrecsrrGs par la subsidence supGrieure, par le mo<strong>in</strong>dre r6chauffement et la<br />
mo<strong>in</strong>dre bnergie fournie par b vapeur d’eau, ne se d6veloppent aUment que dans<br />
la structure Z.I.C., dont la migration annuelle est tgalement r6duite (a<strong>in</strong>si qu’en<br />
t6moigne b dim<strong>in</strong>ution & I’espace couvert par la. for&>.<br />
L%ire de distribution <strong>des</strong> pr6cipitations tropicales est donc<br />
considdtrblement restre<strong>in</strong>te. et subit une baisse gbnbrale de la pluviositk Sauf en<br />
Afrique orientale, les aires de pluies temptttes et tropicale ne y rejoignent pas ,<br />
dcheresse et dynamisme accru <strong>des</strong> alizés permet&& alors les constructions<br />
dunaires, dsns le Sahel actuel comme au Nord du Kalahui.<br />
3 . Circulation trowsohdriaue ntntrale et distribution <strong>des</strong> or6cioitation~<br />
en o6riode hvoerthermale - (Ootimum Holoc6ne1: (Figure 3 8 et b )<br />
Alors que la chaleur tropicale demeure relativement constante. le<br />
ttchwffement se manifeste encore davantage dans les xones temptt<strong>des</strong> et polaires.<br />
Dans ces dernitres les Hautes Pressions Polaires voient leur puissance dlcl<strong>in</strong>er, et<br />
avec elles la frtquence et le dynamisme <strong>des</strong> Anticyclones mobiles Polaires : il<br />
s’ensuit un ralentissement gtnbral de h circulation. Comme l’impulsion<br />
pfiles-Equateur de basses couches, l’impulsion <strong>in</strong>verse <strong>des</strong> couches suptrieures est<br />
ralentie, les jets d’Ouest s’dloignent de l’Equateur. leur vitesse dim<strong>in</strong>ue a<strong>in</strong>si que<br />
l’<strong>in</strong>tensitt <strong>des</strong> mouvements subsidents qui en sont issus.<br />
Les zones dans lesquelles se dbversent les pluies tempbrbes s’6iargiswtt<br />
quelque peu, essentieliement par Mraction <strong>des</strong> Hautes Pressions Po<strong>in</strong>ires , tout en<br />
remontant en direction <strong>des</strong> hautes latitu<strong>des</strong>. Le balancement saisonnier. plus<br />
important, les emtne en p6riode hivernale sur les rtgions mtditerr8nCennes de<br />
l’Afrique et sur le Sud & l’Afrique astrale; en raison de 18 mo<strong>in</strong>dre vigueur <strong>des</strong><br />
mouvements subsidents les Hautes Pressions Tropicales n’entraînent pas la f<strong>in</strong><br />
bruwle de ces pr6cipitations qui pdnbtrent Unsi plus profondbment sur l’Afrique<br />
septentrionale, naturellement att6nuGes; sur l’Afrique awtrale la hauteur de<br />
257
commandement <strong>des</strong> Anticyclones mobiles Polaires (moteur de ces perturbations)<br />
Gtsnt <strong>in</strong>f6rieure & l’altitude du Grand Ew.rpament, les effets pluviom6triques se<br />
limitant sux fçgions littorales m6ri~on~es Undis que le plstaw <strong>in</strong>tçrieur est sac.<br />
L’espace tropical. consid6rablement ngrsndi b l’<strong>in</strong>ttrieur de ce<strong>in</strong>tures<br />
snticycloniques ourausas, offre une grande libert.6 au creusement at b la<br />
migration <strong>des</strong> d s thermiques qui entm3nent le ement de gmnda<br />
amplitude <strong>des</strong> discont<strong>in</strong>uitis ; dans le m6me tamps se r6tsb les circulstions de<br />
mousson de forte 6poisseur. les <strong>in</strong>versions d’aliz6 s’616vent. Utndis que le potentiel<br />
Epi*es (notsmment an Afrique orientsle ou souffle l’aliz6 msritime da type 11)<br />
sauf i proximit.6 <strong>des</strong> lit&oroux occidantau Mi~6 de type 1, notammant au Sud du<br />
Namib), ou su centra du Sehsrs Mi~6 con ental chs.ud et sac).<br />
riode chsuda que les conditions pluviométriques sont las<br />
sur l’Afrique temp6r6e que sur I’Afrique tropicale.<br />
mesura que le froid se renforce.<br />
n et de distribution <strong>des</strong> psbcipitations<br />
es, sachant (en sum62 qu’en p6riode<br />
pluviosit.6 sugmente, et qu’en ptriode<br />
les zonas tamp6r6es p6n6trent plus<br />
pluviosit.6 dim<strong>in</strong>ue pwtout au fur et 11<br />
61~x7) - A.ABaikema<br />
Sciences - Univ. Dekar<br />
-“LS’CliOWdel iqua tropicale” - H. Champion - 1<br />
258
90° N dOo 3o” 00<br />
:<br />
4<br />
3o” 60° s 90°<br />
CIRCOLATION TROPOSPIiERIQUE GMERALE - SCHEMM<br />
MIGRATION SAISONNIERE ET DISIRIBUTION DES PRECIPITATIONS<br />
1 EN ITRIODE IN-IERGLACIAIRE ( ACIVEL )<br />
2 EN PERIODE GLACIAIRE ( VURM TARDIF 1<br />
0 EN PERIODE CHAUDE ( Oi’kdUM HOL.OCENE 1<br />
++D++<br />
ds&<br />
_A<br />
Hautea Pmariocu Poldma (H.P.P.) +++++ Hwlsr Preuiow Tropicrlea (H.P.T.)<br />
Basea Pmshns Pulalrer (B.P.P.) EquUmr M6lboralf&que (EM.) - Axe<br />
Anticycha œobilr Pald~ (AmP) dus Buru Pmdow bmrtrupidw<br />
Perturh~ion plwiewe de Ir m Z.I.C. F: I.T. Structurw de Equateur M4cborologiqw<br />
tcmpdde (’ Front Pdaim - P. P.1 Z.I .C. Zme IntertroPicale de GmfIwncs<br />
Noyzu mticyclmiqw mobils (nua) FI I .T. ‘Front’ Mxtropicd Wruct.contiosnt.)<br />
Iqul8ion Wle - Equateur C.I.O. Cdlwncs IntcuOc6sniqw (Afr.n>rtr.)<br />
Impulrim Eqwtwr -- WI0 --e-m Inrenion d’ Alitb ( 1. Al. )<br />
c<br />
Jet d’kt Tropical (J. ET.)<br />
Tnjectoim St mowemmta TmtIclnx<br />
Jeta d’Ourat E<br />
Tmw===<br />
Limita d’axtnruim niroaniQs dw H.P.P. slirms calmiquw :<br />
I.irite d’extension sdrmnih dœ H.P.T. . 4th h hivcir<br />
Pwitiow uirmni&va de 1’Eqwt.m M&&ml~iqw et/ ou de la Canflnsnee<br />
Intactkhniqua : I a janvier- ftiier 2 en juIll@t - mat<br />
Ploias tmlpbrbar (Pr<strong>in</strong>cipalepsnt Umcibsr<br />
Pluia i caract&a<br />
aux Anticyclonar mobiles Pohim - ‘P.P:) Ew Il A uironniar dom<strong>in</strong>ant<br />
Pl~ia lm@crlw du doma<strong>in</strong>e concm~ pu Ii migntlun mn~lls de I’EguUeur<br />
Mthlgiqum at dr 1~Coaflumca Intertkbaniqw :<br />
Plaiw naocikea I la ttructum 2.1.C<br />
bhandmtw. cmthtœ.peu omgmuar)<br />
Plu& urociba L la xtructum P.I.T.<br />
ou C.I.O. (uironnibrœ. ongmaal<br />
259
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
ENVIRONNEMENT ET PALEOENVIRONNEMENT DES NIAYES DEPUIS 12 000 B.P..<br />
Anne-Marie LEZINE<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire- CNRS - Marseille-<br />
Les "Niayes" sont <strong>des</strong> formations phytogéographiques particulieres,<br />
très humi<strong>des</strong>, rattachées au "doma<strong>in</strong>e sub-gu<strong>in</strong>éen" (TROCHAIN, 1939) et<br />
préservées jusqu'a l'actuel grâce à une nappe phréatique subaffleurante.<br />
La zone <strong>des</strong> Niayes s'étend en arrière <strong>des</strong> cordons littoraux dans ,les<br />
<strong>in</strong>terdunes mises en place lors du dernier épisode aride ante-holocéne,<br />
1'Ogolien (ELOUARD, FAURE, 1972), le long du littoral atlantique entre<br />
15" et 16" de latitube nord, sur une largeur d'environ 17 km (fig. 1).<br />
OUEST Dunes vives<br />
-actuel,<br />
;Dunes<br />
I ,holdcéne<br />
semi fixées1<br />
récent,<br />
Dunes<br />
I<br />
,<br />
rouges<br />
Océan atlantique<br />
I<br />
1<br />
I<br />
, Zone <strong>des</strong> Niayes<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
/<br />
I<br />
I 1<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I<br />
I ,<br />
Substratum secondaire et tertiaire<br />
fixées - Pléistocéne sup. 1 EST<br />
I<br />
ICuesta de THIES<br />
Fig.l- Coupe schématique de lazonelittorale au Nord de 15” de latitude Nord et localisa-<br />
tion <strong>des</strong> Niayes ( PEREIRA-BARRETO , 1962 1<br />
Ce doma<strong>in</strong>e est caractérisé par un climat "sub-canarien" : les<br />
températures sont fraiches avec de faibles amplitu<strong>des</strong>, l'humidité est<br />
constante et la pluviosité faible (LEROUX, 1980). La saison <strong>des</strong> pluies<br />
dure quatre mois, de Juillet à Octobre, la saison séche huit mois. La'<br />
moyenne annuelle <strong>des</strong> précipitations varie de 414 mm & DakaT a 298 mm<br />
a Sa<strong>in</strong>t Louis. La végétation est caracterisee par la présence d'Elaeis<br />
gu<strong>in</strong>eensis, associé a de nombreuses esp&ces a aff<strong>in</strong>ité gu<strong>in</strong>eenne et<br />
soudano-gu<strong>in</strong>éenne, telles quec<br />
Alchornea cordifolia, Anthostema senegalense, Macaranga heudelotii,<br />
Dialium gu<strong>in</strong>eense, Cassia podocarpa... associées aux Combretaceae,<br />
Moraceae...<br />
Par ces composantes humi<strong>des</strong>, la v&g&tation <strong>des</strong> Niayes tranche avec le<br />
caractére xérophile de celle <strong>des</strong> régions <strong>in</strong>térieures situées aux mêmes<br />
latitu<strong>des</strong> qui appartiennent aux doma<strong>in</strong>es sahélien et soudano-sahélien<br />
a Acacia seyal, Balanites aegyptiaca dom<strong>in</strong>ants. Elle pr&sente un<br />
caractére azonal par rapport aux rbgions plus contientales.<br />
261
La mise en place et l'évolution de cette végétation peuvent être<br />
suivies au cours <strong>des</strong> derniers milliers d'années a l'aide de l'analyse<br />
palynologique de carottes de sondages (LEZINE, these en cours) . Deux<br />
types de Niayes peuvent être dist<strong>in</strong>gués. Dans la zone centrale (M'Boro,<br />
Lompoul), si certa<strong>in</strong>es <strong>in</strong>terdunes ont été en communication avec la mer<br />
(paléoréseau hydrographique), la végétation y a toujours été<br />
cont<strong>in</strong>entale (cf. supra). La mangrove ne s'est développée, lors <strong>des</strong><br />
pério<strong>des</strong> de stabilisation du niveau mar<strong>in</strong>, qu'en bordure immédiate du<br />
rivage, dans les zones largement ouvertes sur la mer comme le lac Tanma<br />
(MEDUS - al., 1981)(LEZINE, 1985) et Thiaye (LEZINE s al., 1985) au<br />
Sud, le delta du fleuve Sénégal au Nord.<br />
A 1'Holocène ancien, vers 9000 B.P., la végétation gu<strong>in</strong>éenne,<br />
jusqu'alors localisée plus au Sud ou tres ponctuellement en bordure<br />
du littoral vers 15"N, s'étend brusquement dans toute la zone <strong>des</strong><br />
Niayes, jusqu'au delta du fleuve au Nord. Sa richesse floristique est<br />
très importante (on dénombre a Lompoul plus de 150 taxons poll<strong>in</strong>iques<br />
dans l'ensalqble de la séquence holocéne). Cette extension vers le Nord<br />
et vers l'<strong>in</strong>térieur, représente la réponse de la végétation a un<br />
phénoméne climatique majeur daté de ca. 9000-8000 B.P., genéral a<br />
l'Afrique nord tropicale et correspondant a l'<strong>in</strong>tensification de la<br />
mousson d'été (KUTZBACH, 1981).<br />
Les diagrammes palynologiques enregistrent apres 8000 B.P. une pulsation<br />
négative qui se traduit par l'appauvrissement de la flore et la<br />
réduction de la couverture arborée a Touba N'Diaye, le développement<br />
d'éléments plus "secs", soudaniens aux dépens <strong>des</strong> éléments gu<strong>in</strong>éens<br />
a Diogo, Lompoul...).<br />
Ca. 4000-2500 B.P., se produit un nouvel épisode humide très marqué.<br />
Le redeveloppement <strong>des</strong> éléments gu<strong>in</strong>éens est alors favorise par la<br />
proximité de la nappe phréatique liée a la remontéedu niveau mar<strong>in</strong> (Fig.<br />
2)<br />
Fig.P- Variations du niveau mar<strong>in</strong> au Quaternaire rficent : côte ouest africa<strong>in</strong>e.<br />
262
A 1'Holocéne recent (ca. 2500 B.P.) se situe un <strong>change</strong>ment climatique<br />
majeur qui marque l'<strong>in</strong>stallation <strong>des</strong> conditions actuelles du climat.<br />
Il se traduit par la réduction de la couverture arborée dans toutes<br />
les <strong>in</strong>terdunes et la regression <strong>des</strong> cléments gu<strong>in</strong>éens au profit <strong>des</strong><br />
sahéliens.<br />
Les sédiments <strong>des</strong> Niayes ont enregistré avec précision les<br />
variations de l'environnement végétal et du climat durant le PléistocGne<br />
supérieur et 1'Holocéne. Nous en avons évoqué les plus importantes.<br />
A partir de 7000 B.P., la stabilité relative de la mer a son niveau<br />
actuel entra<strong>in</strong>e la remontée de la nappe phréatique dans les <strong>in</strong>terdunes.<br />
Ceci tend a masquer les épiso<strong>des</strong> m<strong>in</strong>eurs de dégradation de l'envi-<br />
ronnement et au contraire a favoriser les épiso<strong>des</strong> positifs tel le<br />
developpement <strong>des</strong> espèces gu<strong>in</strong>éennes vers 4000 B.P. ; la dégradation<br />
de la végétation vers 2500 B.P., malgré la proximité de la nappe<br />
phréatique. n'en parait que plus importante et souligne le caractere<br />
brutal du <strong>change</strong>ment climatique de 1'Holocéne récent.<br />
REFERENCES<br />
ELOUARD P., FAURE H. (1972) - Quaternaire littoral de la région de-<br />
Nouakchott<br />
Préhist.,Dakar,<br />
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KUTZBACH J.E. (1981)- Monsoon climate of the early holocene: climate<br />
experiment with the earth's orbital parameters for 9000 years ago.<br />
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LEROUX M. (1980)- i & "Atlas du Sénégal", Pelissier P. (Ed.), Jeune<br />
Afrique, Paris:12 - 17. - -<br />
LEZINE A.M. (1985)- Commentaire sur 1 "'Essai de reconstitution de la<br />
végétation et du climat holocénes sur la côte septentrionale du Sénégal"<br />
de J. Medus (Rev.Palaeobot.Palynol.,41: 31-3.8 ).- Rev. PalaeoBot.<br />
Palynol., 45 :373-376.<br />
LEZINE A.M., BIEDA S., FAURE H., SAOS J.L. (1985)- Etude palynologique<br />
et sédimentologique d'un milieu marg<strong>in</strong>o-littoral: la tourbiere de Thiaye<br />
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-- -’<br />
MEDUS J., LAPPARTIENT J.R., FLICOTEAUX R. (1981)- Faune, Palynoflore<br />
et argiles quaternaires du lac Tanma (Senégal,Cap Vert). Oceanis,B<br />
:431-438.<br />
PEREIRA-BARRETO S. (1962)- Etu<strong>des</strong> pédologiques de “Niayes” méridionales<br />
( entre Kayar et M'Boro). Carte au l/lOOOO. ORSTOM.<br />
TROCHAIN J. (1939)- La flore etla végétationk <strong>des</strong> Niayes (Sénégal)-I-<br />
Le doma<strong>in</strong>e subgu<strong>in</strong>éen .C.R. Soc. Biogeogr., 132 :lO-14.<br />
--<br />
263
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PALEOHYDROLOGIE ET PALEOENVIRONNEMENT D'UN LAC SAHELIEN<br />
A L'HOLOCENE (GUIERS - SENEGAL)<br />
A-M. LEZINE*, J-L. SAOS**<br />
*Laboratoire de Géologie du Quaternaire - CNRS -<br />
Case 907 - Lum<strong>in</strong>y - 13288 MARSEILLE Cedex 9 - FRANCE -<br />
**Centre ORSTOM - B.P. 1386 - DAKAR - SENEGAL -<br />
Le lac de Guiers (16”15’N-15”50’W) est situé sur la rive gauche du fleuve Senégal.<br />
à environ 150 km du rivage atlantique. Il occupe, au débouché du Ferlo, ancien affluent<br />
du fleuve, une dépression d’orientation SW-NE bord&a d'alignements de dunes d’âge Ogolien<br />
(Elouard. 1959). Son environnement vbg&al sahélien (255 mm/an) se compose d’une savane<br />
à Acacia, Balanites, Capparidaceae... (Adam, 1964: Trocha<strong>in</strong>. 1940). Le lac est actuellement<br />
alimenté par le fleuve Senégal, dont le bass<strong>in</strong> versant s’étend entre 11 “N (zone gu<strong>in</strong>éenne)<br />
et 17”30’N (nord de la zone sahélienne). Les apports fluviatiles sont pr<strong>in</strong>cipalement<br />
composés de fraction f<strong>in</strong>e: celle-ci comporte notamment <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux argileux (kaol<strong>in</strong>ite,<br />
illite, smectitel (Saos A* et a1 1982); uniquement 3 S <strong>des</strong> pollens de végétation humide du<br />
Sud du bass<strong>in</strong> versant parviennent jusqu’au lac (Lez<strong>in</strong>e, 1985).<br />
Une étude palynologique et sédimentologique est effectu6e sur deux carottes de sondage<br />
recoupant <strong>des</strong> sediments d’âge holocène (Fig. 1). Les carottes fournissent les premières<br />
séquences cont<strong>in</strong>entales d’Afrique occidentale permettant d’acquérir <strong>des</strong> donnees cont<strong>in</strong>ues<br />
sur les variations <strong>des</strong> environnements végétaux et <strong>des</strong> apports hydrologiques à courte Echelle<br />
de temps. Les données sont directement comparables avec celles obtenues au Tchad (14”N-14”E)<br />
par Maley (1981).<br />
Fig. 1 - Carte de localisation.<br />
Les deux sondages (7 m de profondeur) sont localisés sur la bordure occidentale du lac,<br />
l’un au débouché de l’ancien cours du Ferlo au Sud. l’autre au Nord à proximité du fleuve<br />
et de son delta. Leurs enregistrements sont concordante.<br />
265
Du po<strong>in</strong>t de vue sédimentologique, deux ensembles se dist<strong>in</strong>guent nettement. Dans la<br />
carotte S2 (Fig. 21. ils se situent de part et d’autre du niveau 3.60 m. A la base, les<br />
sables grossiers représentent 85 91 en moyenne <strong>des</strong> sédiments. Ils sont associés à <strong>des</strong><br />
coquilles et débris de coquilles a<strong>in</strong>si qu’ô de la matière organique fibreuse. La fraction<br />
f<strong>in</strong>e ne représente que 10 %. Un âge de 6 000 + 100 B.P. a eté obtenu sur coquilles à 4.60 m<br />
de profondeur. Cet ensemble caractérise un environnement deltaïque. Au-<strong>des</strong>sus de 3.60 m<br />
dom<strong>in</strong>e la fraction <strong>in</strong>férieure à 50 um. Elle s’éléve jusqu’à 90 % entre 3.60 et 1.50 m, puis<br />
dim<strong>in</strong>ue sensiblement entre 1.50 et 0 m (70-80 Xl. Les m<strong>in</strong>éraux argileux sont en majorité<br />
composés de smectite et kaol<strong>in</strong>ite. Des passées sableuses centimétriques sont localement<br />
présentes entre 2.50 et 3.00 m de profondeur. Cet ensemble caractérise un milieu lacustre<br />
à fluviolacustre.<br />
Fig. 2 - Stratigraphie et diagramme synthgtique simplifie.<br />
Du po<strong>in</strong>t de vue palynologique. dans les niveaux de la base (pollen zone III-SP). les<br />
pourcentages de pollens de Rhizophora sont supérieurs à 70 8. Ils <strong>in</strong>diquent l’extension<br />
de la mangrove en arrière du delta et sa présence sur le lac même, contempora<strong>in</strong>e du haut<br />
niveau mar<strong>in</strong> du Nouakchottien (Elouard. Faure, 19721. Durant cette p6riode. l’<strong>in</strong>fluence<br />
mar<strong>in</strong>e se serait également exercée jusqu’à Bogue. a 500 km à l’<strong>in</strong>terieur <strong>des</strong> terres (Michel.<br />
Assémien. 19691. Les pourcentages de Rhizophora dim<strong>in</strong>uent ensuite (pollen zone II) et sont<br />
absents <strong>des</strong> niveaux supérieurs (pollen zone Il marquant le retrait puis la disparition<br />
complète de la mangrove. Cette modification paléogéographique est également enregistrée<br />
par le <strong>change</strong>ment brutal de faciès s6dimentologique.<br />
Les pollens <strong>des</strong> végetations humi<strong>des</strong> soudanienne à gu<strong>in</strong>8enne sont présents dans les<br />
niveaux à Rhizophora (pollen zones III et II) et représentent jusqu’à 20 % de la somme<br />
poll<strong>in</strong>ique. Ces valeurs sont <strong>in</strong>terprétées comme le reflet -d-Je l’avancée au nord de leur aire<br />
actuelle <strong>des</strong> végétations correspondantes et du renforcement <strong>des</strong> apports hydrologiques. De<br />
ce po<strong>in</strong>t de vue, le rôle prépondérant de la rivière Ferlo est mis en évidence par de plus<br />
forts pourcentages dans le sondage sud (18 %1 que dans le sondage nord (5 %1.<br />
266
Au sommet <strong>des</strong> carottes (pollen zone 11 s’observe une coupure: la mangrove et la végé-<br />
tation soudano-gu<strong>in</strong>éenne disparaissent au profit d’une végétation sahélienne (Acacia.<br />
Balanites... 1 et d’une végétation herbacée de bordure lacustre (Typha, Gram<strong>in</strong>eae.<br />
Cyperaceae.. . 1. Cette zone enregistre la mise en place <strong>des</strong> conditions actuelles du milieu.<br />
L’étude palynologique et sédimentologique <strong>des</strong> dépôts du lac de Guiers met donc en évi-<br />
dence deux po<strong>in</strong>ts pr<strong>in</strong>cipaux:<br />
- une modification paléogéographique entraîne localement le développement de la<br />
mangrove à l’emplacement du lac actuel durant le Nouakchottien, puis son remplacement par<br />
une végétation herbac6e d’eau douce dans un environnement sahglien à 1’Holocène récent:<br />
- à l’échelle régionale. de gran<strong>des</strong> variations ont affecté le dra<strong>in</strong>age et l’environ-<br />
nement végétal dans l’ensemble du bass<strong>in</strong> versant du lac. Pendant 1’Holocène moyen, le lac<br />
est alimenté au Sud par la rivière Ferlo qui dra<strong>in</strong>e <strong>des</strong> zones de végétation très humi<strong>des</strong>.<br />
sud-soudaniennes. L’arrêt de cette alimentation est très bien marqué dans les diagrammes<br />
palynologiques. Le travail de Monteillet et al. (19811 permet de le dater <strong>in</strong>directement<br />
de 2 000 B.P. environ. Ces modifications hydrologiques concordent avec celles qui sont mises<br />
en évidence au lac Tchad. Cependant, les modifications de l’environnement végétal semblent<br />
avoir ét6 d’amplitude supérieure dans le bass<strong>in</strong> du lac de Guiers: elles ont en effet affecté<br />
l’ensemble <strong>des</strong> zones humi<strong>des</strong> soudaniennes à gu<strong>in</strong>éennes et non uniquement la zone<br />
soudanienne. Elles ont, d’autre part. Bté prolongées dans le temps, après 4 500 B.P. jusqu’à<br />
1’Holocene récent.<br />
REFERENCES<br />
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Guebla mauritanien et de la vallée du Sénégal. Thèse SC. Paris. Mém. Bur. Rech. Géol. m<strong>in</strong>.,<br />
Paris, 7: 274 p.<br />
ELOUARD P.. FAURE H. (1972) - Le Quaternaire littoral de la région de Nouakchott et de la<br />
sebkha de Ndrhamcha. Actes 6” congr. panaf. Préhist.. Dakar, 1967: 49-54.<br />
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(Sénégal). IX” Symp. Ass. palynol. langue franç. “Palynologie et milieux tropicaux”.<br />
Montpellier, 1-3 oct. 1985: 19 (Résumé).<br />
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Outre Mer, 129: 586 p.<br />
MICHEL P.. ASSEMIEN P. (19691 - Etu<strong>des</strong> s&dimentologique et palynologique <strong>des</strong> sondages de<br />
Bogué (basse vallée du Sénégal) et leur <strong>in</strong>terprétation morphoclimatique. Rev. Géom. dyn.,<br />
Fr.. 19, 3: 97-113.<br />
MDNTEILLET J., FAUW H.. PIRAZOLLI P.A., RAVISE A. (19811 - L’<strong>in</strong>version sal<strong>in</strong>e du Ferlo<br />
(Sénégal1 à 1’Holocène supérieur (1 900 B.P.). <strong>in</strong>: Coetzee J.A.. Van Z<strong>in</strong>deren Bakker E.M.<br />
(eds.) Palaececology of <strong>Africa</strong>, 13: 205-215. Rotterdam: Balkema.<br />
SAOS J.L., GOGELS F-x., CASTA L., FABRE M., FAURE H..<br />
de deux sondages dans les sédiments holocènes du lac<br />
GAC J.Y.<br />
de Guiers<br />
(1972) - Etude prélim<strong>in</strong>aire<br />
(Sénégal). Cal-t. Off. Rech.<br />
SC. tech. Outre-Mer, sér. GQol., 12. 1: 61-71.<br />
TROCHAIN J. (19401 - Contribution à l’étude de la végétation du Sénégal. Thése Sci.. Univ.<br />
Paris: 433 p. Paris: Larose.<br />
267
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES ARCHIVES GLACIAIRES : CLIMAT ET ENVIRONNEMENT ATMOSPHERIQUE AU COURS DES<br />
DERNIERS 150.000 ANS<br />
C. LORIUS<br />
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement<br />
B.P. 96 38402 St Mart<strong>in</strong>-d'Hères cedex (France)<br />
Les carottages réalisés dans les calottes glaciaires de l'Antarctique et du<br />
Groënland sont une source unique d'<strong>in</strong>formations quantitatives concernant B<br />
la fois les variations passées du climat et celles de l'environnement<br />
atmoosphérique.<br />
Il est a<strong>in</strong>si possible d'obtenir <strong>des</strong> données concernant notamment la<br />
temperature, les precipitations et les variations d'epaisseur <strong>des</strong> calottes.<br />
Si certa<strong>in</strong>s evenements peuvent être plus spécifiquement representatifs <strong>des</strong><br />
hautes latitu<strong>des</strong> les pr<strong>in</strong>cipales caracteristiques <strong>des</strong> séries climatiques<br />
a<strong>in</strong>si obtenues ont une signification beaucoup plus globale.<br />
C'est aussi typiquement le cas <strong>des</strong> modifications de la composition de<br />
l'atmosphere et de sa charge en aérosols. L'analyse <strong>des</strong> bulles d'air<br />
contenues dans la glace permet a<strong>in</strong>si de retracer l'évolution de la teneur en<br />
gaz carbonique i la concentration <strong>des</strong> couches de glace en impuretés traduit<br />
aussi bien les variations au niveau <strong>des</strong> sources (mar<strong>in</strong>es, cont<strong>in</strong>entales,<br />
volcaniques, extra-terrestres, <strong>in</strong>dustrielles) que l'<strong>in</strong>tensité du transport<br />
atmosphérique.<br />
Pour se limiter au résultats ayant une signification globale l'étude <strong>des</strong><br />
carottes de glace a notamment permis de mettre en evidence :<br />
. l'augmentation <strong>des</strong> teneurs en gaz carbonique au cours <strong>des</strong> derniers<br />
siecles & partir d'une valeur pré-<strong>in</strong>dustrielle de l'ordre de 275 ppmv et<br />
l'enregistrement d'eruptions volcaniques majeures telles que celles de<br />
l'Agung, du Krakatoa et du Tsmbora (volcans situés sous les tropiques),<br />
. une modification drastique de l'environnement atmosphérique associée B<br />
la dernière deglaciation d'environ 17000 a 10000 BP 1 par rapport aux<br />
conditions actuelles le dernier maximum glaciaire est caractérise aux<br />
hautes latitu<strong>des</strong> Sud (et l'on observe <strong>des</strong> choses comparables au Nord)<br />
par <strong>des</strong> temperatures plus froi<strong>des</strong> d'environ 8 à 10" C, <strong>des</strong><br />
précipitations reduites d'environ 50% et <strong>des</strong> teneurs en gaz carbonique<br />
tres basses (environ 200 ppmv). On observe aussi un accroissement tres<br />
marqué <strong>des</strong> teneurs en aerosols mar<strong>in</strong>s (x 5) et terrigenes (x 20) i<br />
Fig. 1. Ceci s'explique essentiellement par une <strong>in</strong>tensité accrue de la<br />
circulation atmospherique (lice a un fort gradient de temperature en<br />
fonction de la latitude), la charge en aerosols @tant modulée par une<br />
extension <strong>des</strong> <strong>des</strong>erts sur les cont<strong>in</strong>ents vois<strong>in</strong>s (y compris l'Afrique),<br />
<strong>des</strong> plateaux cont<strong>in</strong>entaux (par suite de la baisse du niveau <strong>des</strong> mers) et<br />
de la glace de mer aux hautes latitu<strong>des</strong>. Par contre, le climat <strong>des</strong><br />
derniers 30.000 ans ne semble pas lié à une modification globale de<br />
l'activite volcanique explosive.<br />
269
. l'existence de variations climatiques en Antarctique au cours <strong>des</strong><br />
derniers 150.000 ans (et remontant donc au-delà du précédent<br />
<strong>in</strong>terglaciaire) dont les pr<strong>in</strong>cipales caractéristiques semblent dues aux<br />
variations de l'<strong>in</strong>solation (avec une période de 40.000 ans<br />
caracteristique <strong>des</strong> hautes latitu<strong>des</strong>) et <strong>des</strong> concentrations<br />
atmospheriques en gaz carbonique. Fig. 2.<br />
On voit a<strong>in</strong>si l'<strong>in</strong>terêt <strong>des</strong> <strong>in</strong>formations sur le climat et l'environnement<br />
atmospherique fournies par la glace :<br />
. obtention de données, souvent 3 caractère global 1 ces données peuvent<br />
servir aussi bien comme conditions limites qu'il faut <strong>in</strong>troduire dans<br />
les modèles de circulation genérale et climatique, qu'a tester leurs<br />
résultats. Réciproquement la representativité spatiale <strong>des</strong> résultats<br />
polaires peut @tre dtendue a l'aide de ces modèles,<br />
. mise en evidence de facteurs importants pour la compréhension du syst&me<br />
climatique par comparaison <strong>des</strong> series obtenues avec celles caractérisant<br />
certa<strong>in</strong>s parambtres cl& et par l'observation <strong>des</strong> dbphasages par rapport<br />
a d'autres skies cont<strong>in</strong>entales et mar<strong>in</strong>es<br />
Ce travail est essentiellement basé sur les résultats d'un programme<br />
regroupant diffbrents laboratoires et chercheurs :<br />
. Laboratoire de Geochimie Isotopique (J. JOUZEL, L. MERLIVAT), Saclay,<br />
. Laboratoire.Rene Bernas d'Orsay (F. YIOU, G. RAISBECK, M. MAURETTE),<br />
. Laboratoire de Microscopie Analytique de Créteil (R. LEFEBVRE),<br />
. Centre <strong>des</strong> Faibles Radioactivités et Tandentron (J.C. DUPLESSY, L.<br />
LABEYRIE). Cette collaboration permet de plus le lien avec les<br />
paleoclimatologues mar<strong>in</strong>s.<br />
. Laboratoire de Meteorologie Dynamique (S. JOUSSAUME),<br />
. Institut Arctique et Antarctique de Len<strong>in</strong>grad (Y. KOROTKEVICH, N.<br />
BARKOV) et Institut de Géographie de Moscou (Y. KOTLYAKOV),<br />
L.G.G.E (M. DE ANGELIS, J.M. BARNOLA, R. DELMAS, M. LEGRAND, J.R. PETIT,<br />
' D. RAYNAUD).<br />
REFERENCES<br />
C. Lorius, L. Merlivat, J. Jouzel and M. Pourchet, 1979 : A 30,000-yr<br />
isotope climatic record from Antarctic ice, Nature, 280, N" 5724,<br />
644-648.<br />
R.J. Delmas, J.M. Ascencio and M. Legrand, 1980 : Polar ice evidence that<br />
atmospheric CO2 20,000 yr BP was 50% of present, Nature, 284, 155-157.<br />
J.R. Petit, M. Brlat and A. Royer, 1981 : Ice age aerosol content from East<br />
Antarctic ice tore samples ans past w<strong>in</strong>d strength, Nature, 293, 391-394.<br />
C. Lorius, 1983 : Les donnees <strong>des</strong> carottes de glace de l'Antarctique :<br />
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d'Aquita<strong>in</strong>e, Bordeaux-N" 34-et CNRS Cahiers du Quaternaire-n"<br />
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270
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F. Yiou, G.M. Raisbeck, D. Bourles, C. Lorius and N-1. Barkov, 1985 : "Be<br />
<strong>in</strong> ice at Vostok, Antarctica dur<strong>in</strong>g the last climatic cycle, Nature, 316,<br />
616-617. ’<br />
C. Lorius, J. Jouzel, C. Ritz, L. Merlivat, N.I. Barkov, Y.S. Korotkevich<br />
"and V.M. Kotlyakov, 1985 : A 150,000-year climatic record from Antarctic<br />
ice, Nature, 316, 591-596.<br />
‘i<br />
Pigure 1<br />
13000 EP<br />
a<br />
--Yo<br />
Profil iaotopique, teneur en pousaikre de la glace et concentration en<br />
sodium mesurés dans la glace du Dame C en fonction de 1’8ge. La glace<br />
depos& vers la f<strong>in</strong> du dernier Ige glaciaire contient en moyenne 20 fois<br />
plus de poussieres cont<strong>in</strong>entales et 5 fois plus d’aerosols mar<strong>in</strong>s. Ces<br />
fortes concentrations s’expliquent pas une <strong>in</strong>tensification de le circulation<br />
atmospherique b grande echelle et la prise en compte de l’extension dea<br />
dbserts cont<strong>in</strong>entaux et de la glace dc mer antarctique au cour* du dernier<br />
Ige glaciaire. La contribution volcanique reste en moyenne relstivenent<br />
mo<strong>des</strong>te. Lea diffkentes Ctapes de la-variation du climat aont caractéris4es<br />
par Ier numbros 1, 2, 3 et 4. Ler Iger de 13000 et 26000 ans qui sont en<br />
accord avec 1s chronologie <strong>in</strong>diqube h gauche de 1s figure marquent le debut<br />
et la f<strong>in</strong> de la période d’aridité datCe mur les cont<strong>in</strong>ents de l’H&nisphère<br />
Sud.<br />
D’aprèr C. Loriur et l l, 1979, J.R. Petit et al., 1981 et De Ange111 et al.,<br />
1983.<br />
271
! :“: i<br />
0 50 100 Aqe(103 yeors) 150<br />
Figure 2<br />
- Variation de l'<strong>in</strong>solation<br />
- Compoeition isotopique<br />
en fonction du temps (d'apres Berger, 19781,<br />
de la glace (station Vostok) avec <strong>in</strong>dication <strong>des</strong><br />
diff@ffjnte sta<strong>des</strong> climatiques,<br />
- 46 C meeuree dans les sediments mar<strong>in</strong>s (carotte V 19-30) et 6volution du<br />
CO atmospherique (d'apres Shackleton, 1985) ; la mesure directe du Cos2 8ur<br />
la2carotte de Vorttok cet actuellement en cours (Raynaud et al),<br />
- Insolation durant l'et@ B 65' Nord (d'aprb Berger, 1978)i<br />
- Casposition ieotopiquc pour Uviger<strong>in</strong>a Senticos meeur&e dan8 la carotte V<br />
19-30 et <strong>in</strong>dication der stade8 climatiques en milieu mar<strong>in</strong> (d'apres<br />
Shackleton, 1985).<br />
Ref. C. Lnriue et al., 1985<br />
272<br />
wm<br />
300<br />
250
INQUA/ DAKAR SYHPOSIUM "Changen-ents globaux en Afrique"<br />
CHANGEMENTS RÉCENTS INDUITS PAR L’INTERVENTION HUMAINE SUR<br />
LES SOLS DE LA BASSE VALLÉE DU FLEUVE SÉNiGALm<br />
J.Y.LOYER, B. MOUGENOT, P. ZANTE<br />
Pédologues - ORSTOM - B.P. 1386 - DAKAR (Sénéqal).<br />
Introduction<br />
--<br />
Plusieurs évènements naturels se sont manifestés au cours <strong>des</strong> der-<br />
niers millénaires pour donner à la basse vallée du fleuve Sénégal une phy-<br />
sionomie variable en fonction de l'évolution climatique qui a réglé l'im-<br />
portante <strong>des</strong> <strong>in</strong>vasions et régressions mar<strong>in</strong>es, puis le <strong>volume</strong> <strong>des</strong> crues,<br />
qui ont déterm<strong>in</strong>é l'<strong>in</strong>tensité et la nature de la sédimentation... Divers<br />
aspects de ces <strong>change</strong>ments ont été mis en évidence par les travaux <strong>des</strong><br />
nombreux "!&aternaristes~ q,ui se sont succédés sur la vallée (MICHEL,<br />
ELouARD, FAURE, TRICART. M~NTEILLET...) .<br />
A une échelle de tem.ps beaucoup ,plus réduite c <strong>in</strong>tervention huma<strong>in</strong>e,<br />
qui s'est exprimée avec une plus ou mo<strong>in</strong>s forte <strong>in</strong>tensité dans la vallée<br />
depuis quelques siècles et s'est <strong>in</strong>tensifiée au plan agricole au cours <strong>des</strong><br />
dernières décennies gr&e à la mise en oeuvre de moyens technologiques<br />
puissants, a joué un rôle non négligeable sur le ma<strong>in</strong>tien dans leur état<br />
<strong>in</strong>itial ou l'évolution de ces terres alluviales sensibles. Denuis la réa-<br />
lisation au début du XIXe siècle du Jard<strong>in</strong> d'essai de RICHARD au confluent<br />
du Fleuve et de la Taouey, jusqu'à nos jou+s, où le 13 novembre 1985 est<br />
<strong>in</strong>tervenue la fermet.ure du barrage antisel de Diama, divers mod.es d'<strong>in</strong>ter-<br />
ventions agricoles se sont succédss dans la vallée à partir <strong>des</strong> cultures<br />
paysannes traditionnelles jusgu'aux aménagemenes hyd.ro-agricoles <strong>des</strong><br />
sociét.&s a'<strong>in</strong>t.erven+ion.<br />
Le Cadre morpho-pédologique <strong>in</strong>itial de la basse ,vallée (cf. fig. 1).<br />
Après la dernière transgression mar<strong>in</strong>e du Nouakchottien, qui avait<br />
établi un golfe mar<strong>in</strong> jusqu'à 250 km de l'Océan, la basse Vallé_e du fleuve<br />
a connu à partir de 5 500 ans B.P.. une phase de remblaiement, sous un<br />
régime d’abord lagunaire puis de sédimentation fluviale, où s'est progres-<br />
sivement façonne le lit majeur sous sa forme actuelle (P. MICHEL, 19731,<br />
qui comprend schématiquement (cf. fig. 2) :<br />
- <strong>des</strong> parties hautes non atte<strong>in</strong>tes par la crue actuelle du fleuve<br />
et constituées par <strong>des</strong> systèmes de levées fluvio-deltaïques. <strong>des</strong><br />
deltas de rupture. et <strong>des</strong> levé,es fluviales ou bourrelets de berge.<br />
à sédimentation d'ensemble généralement assez grossièxe ;<br />
- <strong>des</strong> parties basses <strong>in</strong>ondables constituées <strong>des</strong> cuvettes de décanta-<br />
tion de formes et de dimensions très variables, à sédimentation<br />
f<strong>in</strong>e, et d'anciennes vasières.<br />
Sur cet ensemble géomor.phologique, la Dédogenise actuelle est fortement<br />
<strong>in</strong>fluencée par deux facteurs pr<strong>in</strong>cipaux : la nature s&imentologiqne du<br />
matériau, et la position topographique qui règle la durée de 1' <strong>in</strong>onda+.ion<br />
par les eaux douces de crue ou saumâtxes d'<strong>in</strong>vasion mar<strong>in</strong>e.<br />
L'ère <strong>des</strong> <strong>in</strong>ondations gravitaires avec cultures de décrue<br />
Le premier mode d'utilisation <strong>des</strong> terres de la vallée a débuté par<br />
la pratique <strong>des</strong> cult.ures de décrue sur les cuvettes de décanfation :<br />
I En période de crue, le fleuve n'étant pas aménagé fonctionne en régime<br />
d'<strong>in</strong>ondation non contrôlée et ses débordements, à partir du lit m<strong>in</strong>eur,<br />
envahissent les défluents et atteignent les cuvettes de décantation par<br />
gravité ; la durée de submersion y est variable selon la cote topographi-<br />
273
que. Suivant la baisse du plan d'eau qui s'épuise par évaporation et <strong>in</strong>-<br />
filtration. les cultures de décrue (sorgho pr<strong>in</strong>cipalement), sont <strong>in</strong>stal-<br />
lées vers la mi-octobre et bouclent généralement leur cycle grâce à la<br />
forte capacité de rétention de ces sols. Selon A. LERICOLLAIS les sur-<br />
faces a<strong>in</strong>si cultivées ont atte<strong>in</strong>t 180 000 ha sur l'ensemble de la vallée<br />
certa<strong>in</strong>es années (1950). Actuellement, du fait d.es profon<strong>des</strong> modifica-<br />
tions naturelles ou anthropiques qui on t affecté la vallée (sécheresse,<br />
endiguement), elles atteignent à pe<strong>in</strong>e 10 000 ha ; seuies les berges du<br />
lit m<strong>in</strong>eur du fleuve et <strong>des</strong> défluents (le "falo"), restent pratiquement<br />
utilisées aujourd'hui de ce%te façon. Les sols faiblement salés à l'ori-<br />
g<strong>in</strong>e, <strong>in</strong>ondés à 1 eau douce, se <strong>des</strong>salent progressivement et subissent<br />
une pédogène hydrique qui favorise les processus d'hydromorphie par en-<br />
gorgement temporaire. En outre, la qualité de ces eaux. dont la charge<br />
dissoute était <strong>in</strong>férieure à 50 mg/l. a favorisé sur certa<strong>in</strong>s sols sa<strong>in</strong>s<br />
la dispersion <strong>des</strong> argiles et contribué avec les particules décantées au<br />
colmatage et à la dégradation <strong>des</strong> propriétés physiques de ces sols,<br />
baisse de porosité et dim<strong>in</strong>ution de perméabilité (SEDAGRI, 1973) .' (sols<br />
Hydromorphes et Vertisols).<br />
ta En période d'étiage par ailleurs, du fait du faible débit du fleuve et<br />
de la pente <strong>in</strong>fime de la basse vallée (<strong>in</strong>férieure à 0,05 % sur 400 km),<br />
les eaux mar<strong>in</strong>es envahissent le lit m<strong>in</strong>eur très lo<strong>in</strong> en amont et surtout<br />
soumeetent les cuvettes du Delta à une submesion à l'eau saumâtre. Dans<br />
cette partie de la vallée, les cuvett.es restent'généralement très salées<br />
(Vertisols et Sols Hydromorphes salés) à conductivité de 20 à 40 mmhos<br />
en surface, sur extrait 1/5.<br />
Ces deux régimes d'<strong>in</strong>ondation a l'eau douce ou .saumâtre sans maîtrise de<br />
l'eau, affectent sélectivement les zones basses d'une pédogenèse hydriq.ue<br />
ou sal<strong>in</strong>e. Les unités les plus hautes du lit majeur (levées fluviales et<br />
fluvio-deltalques). ne sont pas atte<strong>in</strong>tes par les eaux et la pédogenèse y<br />
reste figée, dom<strong>in</strong>ée par l'excès de sel d'orig<strong>in</strong>e fossile, hérité du façon-<br />
nement de la vallée (Sols Peu Evolués salés. et Sols Salés).<br />
L'ère de la maîtrise de l:eau et <strong>des</strong> aménagements hydro-agricoles avec<br />
pompage.<br />
En 1964, sous l'impulsion de la Mission dIAménagement du Sénégal<br />
(M.A.S.). une digue de protection contre les débordements du fleuve est<br />
construite dans le Delta, de Dakar-Bang0 à Richard-Tell, sur 80 km. Paral-<br />
lèlement, l'entrée d"eau dans les défluents est contrôlée de façon à n'y<br />
admettre que <strong>des</strong> eaux douces de crue et tenter d'entraîner les sels rési-<br />
duels. La crue est désormais maïtrisée dans ses débordements. Plus en amont<br />
de grands périmètres à but hydro-agricole sont ce<strong>in</strong>turés par la "Société<br />
d'Aménagement et d'Exploitation <strong>des</strong> terres du Delta" (S.A.E.D.), d“une di-<br />
gue de protection (Dagana, Nianga. Guédé). Les grands aménagements avec<br />
pompage se mettent en place pour la pratique de la culture du riz, de la<br />
canne à sucre ou <strong>des</strong> polycultures maraîchères. Les cuvettes sont planées,<br />
parfois avec la terre <strong>des</strong> levées salées. et la submersion est contrôlge.<br />
La maîtrise de l'eau devient totale avec pompage et apport de l'eau puis<br />
évacuation sur chaque parcelle. Aucun dra<strong>in</strong>age sous-terra<strong>in</strong> n'est cependant<br />
mis en place si ce n'-est sous canne à sucre, et un simple réseau de dra<strong>in</strong>s<br />
à ciel ouvert recueille les eaux de colature qui sont évacuées par une sta-<br />
tion d'exhaure, soit directement dans le fleuve lui-même (a Dagana, Débi,<br />
Mbagane), soit dans‘les défluents (Gorom, lac de Guiers), soit encore dans<br />
<strong>des</strong> dépressions situées immédiatement à la limite <strong>des</strong> périmètres (Lampsar,<br />
Grande Digue, Tellel, Kassack, Nianga).<br />
274
ta Sous riziculture conduite par submersion permanente. les fortes quan-<br />
tités d'eau apportées à l'hectare (10 à 12 000 m3), font sensiblement<br />
remonter la nappe phréatique qui, particulièrement dans le Delta. est<br />
de très mauvaise qualité (sal<strong>in</strong>ité excessive, parfois supérieure à<br />
celle de l'eau de mer 30 à 40 g/sel/litre, et surtout riche en sodium<br />
et alcalisante, S.A.R.* de l'ordre de 30, deux fois supérieur au maxi-<br />
mum admis pour les eaux d'irrigation) (LOYER - LE BRUSQ,,-1983).<br />
Elle a tendance à provoquer une "alcalisation remontante" dans les sols,<br />
affectant les horizons <strong>in</strong>termédiaires et <strong>in</strong>duisant une dégrad.ation de<br />
leurs propriétés physico-chimiques (élévation du pH jusqu'à 9 6, baisse<br />
de la perméabilité et du débit d'<strong>in</strong>filtration) (LE BRUSQ - LOYER, 1984),<br />
(ZANTE - LOYER, 1984).<br />
5 En outre, ces dernières années, l'élévation générale du réseau d'irriga-<br />
tion par la réalisation de "canaux portés" a permis la mise en eau <strong>des</strong><br />
terres salées de "fonde", plus légères, du fluvio-deltaîque et <strong>des</strong> levées<br />
subactuelles (Fleuve - Doué - Ngalenka). Sous canne à sucre et polycul-<br />
tures avec irrigation <strong>in</strong>termittente, les sels sont d'abord remis en so-<br />
lution dans les sols puis redistribués et fortement concentrés sur les<br />
po<strong>in</strong>ts hauts <strong>des</strong> parcelles (billons, diguettes) qui jouent le rôle de<br />
mèche évaporatoire sous ces climats chauds et secs. En irrigation conti-<br />
nue par submersion totale, ces sols se <strong>des</strong>salent et les sels vont rejo<strong>in</strong>-<br />
dre la nappe phréatique.<br />
Cette pédogenèse sal<strong>in</strong>e ou alcal<strong>in</strong>e qui affecte à <strong>des</strong> degrés divers la<br />
trenta<strong>in</strong>e! de milliers d'hectares de terres actuellement irriguées dans<br />
la basse-vallée, n'a . pas de conséquences encore trop néfastes en raison de<br />
son extension limitée ; bon an mal an, le fleuve par sa crue assure par<br />
effet de chasse, l'évacuation d'une partie <strong>des</strong> sels lorsqu'ils y sont rejetés<br />
_ Pour ceux qui sont exportés aux limites <strong>des</strong> cultures, bien que leur<br />
bilan soit positif pour le périmètre au niveau d'un cycle rizicole (1 tonne<br />
par hectare mesurée sur le Lampsar - LOYER - ZOGBI, 1982), il ne s'agit que<br />
d'une exportation provisoire, ceux-ci pouvant en effet être recyclés par<br />
<strong>des</strong> voies diverses et imprévisibles (eaux, vent ).<br />
L'ère de l'après barrage<br />
En novembre 1985 est <strong>in</strong>tervenue la fermeture du barrage de Diama sur<br />
le fleuve. à 36 km de l'embouchure. Il aura pour fonction essentielle d'em-<br />
pêcher toute <strong>in</strong>trusion mar<strong>in</strong>e dans le lit m<strong>in</strong>eur et aussi d'assurer une<br />
réserve amont de quelques 500 millions de m3 d'eau selon la cote retenue;<br />
ce qui devrait permettre l'<strong>in</strong>tensification <strong>des</strong> cultures irriguées avec pra-<br />
tique de la double culture annuelle sur 240 000 ha en rive sénégalaise.<br />
,Quels en seront les effets sur la qualité <strong>des</strong> sols et <strong>des</strong> eaux ?<br />
L'<strong>in</strong>vasion mar<strong>in</strong>e actuelle sera supprimée et l'irrigation pourra se prati-<br />
quer toute l'année avec <strong>des</strong> eaux normalement de bonne qualité (60 à 80 mg<br />
de sel/litre aujourd'hui). Deux facteurs peuvent néanmo<strong>in</strong>s venir en alté-<br />
rer la qualité :<br />
- une sal<strong>in</strong>ité nouvelle <strong>des</strong> eaux de surface.s'<strong>in</strong>stallant progressive-<br />
ment d'amont en aval et due aux nombreux rejets qui seront opérés<br />
dans la "retenue" à partir <strong>des</strong> aménagements <strong>in</strong>stallés depuis Manan-<br />
tali jusqu'à Diama. L'exemple du Rio Grande qui voit sa charge<br />
soluble augmenter régulièrement lors de son flux transfrontière<br />
est significatif.<br />
* w Sodium Adsorption Ratio", <strong>in</strong>dice de sodicité.<br />
275
.--<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
6<br />
9<br />
==:<br />
========r======__-_<br />
Unité<br />
géomorphologique<br />
-------------------<br />
dune rouge<br />
ogolienne<br />
dune récente<br />
glacis de<br />
raccordement<br />
cuvette de<br />
décantation<br />
fluvio-deltaSque<br />
haut<br />
fluvio deltaSque<br />
bas<br />
cuvette de<br />
décantation<br />
levee subactuelle<br />
----<br />
M A U R N 1 E<br />
======3=1=311:<br />
Nom<br />
vernaculaire<br />
----------em-<br />
dieri<br />
dieri<br />
djedjogol<br />
hollelde<br />
fonde<br />
ranere<br />
fonda<br />
ouakd j idiou<br />
hoilalde<br />
balere<br />
fonde ranere<br />
fa10<br />
:=====5=======,<br />
É G A L<br />
. . . . . . . Limit- bcr.s V~II.‘. .I d.lta<br />
U-La baSSe vallée du Fleuve Sénéoal<br />
SC,<br />
“-5<br />
===========PE=I====-----,<br />
_-_--.<br />
Unité pedologique<br />
classification française<br />
.----------------_______<br />
sol Brun-rouge isohu-<br />
mique<br />
sol Brun isohumique<br />
sol Peu evo1ue<br />
colluvlal<br />
hydromorphe<br />
sols Hydromorphes<br />
vertiques<br />
sole Peu évolués<br />
sales et 001s Sales<br />
Sols Hydromorphes<br />
salés et sols Salés<br />
vertiso1s<br />
hydromorphes<br />
sole Peu fvolués<br />
salés<br />
sols M<strong>in</strong>éraux bruts<br />
E====L=====--- ---==========,<br />
276<br />
F&&<br />
Reorésentatlon<br />
Schémattoue &.g<br />
dlffërentes unltQ<br />
transversalemrnld<br />
la vaIf$e
- la remise en mouvement de toute la salure orig<strong>in</strong>elle fossile <strong>des</strong><br />
sédiments qui a déjà contam<strong>in</strong>é les eaux de nappe et d'exhaure et<br />
qui devrait dans un premier temps s'amplifier par la mise en irri-<br />
gation de nouvelles terres hautes en particulier, et apport de<br />
fortes quantités d'eau (supérieures à 20 000 m3/ha en double cul-<br />
ture,sous climat sahélien).<br />
La conception même du barrage de Diama, construit au fil de l'eau et<br />
n'assurant qu'une retenue partielle <strong>des</strong> eaux de crue jusqu'à une certa<strong>in</strong>e<br />
cote, a<strong>in</strong>si que sa gestion, avec ouverture par vanne de fond assurant une-<br />
évacuation par chasse à marée basse, devraient permettre une élim<strong>in</strong>ation<br />
d'une partie de ces sels comme par le passé.<br />
Pour ce qui est <strong>des</strong> aménagements du Delta, compte tenu de la quantité de<br />
sel piégée dans les sols et les nappes, et remobilisée, il serait néanmo<strong>in</strong>s<br />
<strong>in</strong>dispensable d'assurer l'exhaure <strong>des</strong> eaux par un émissaire général autre<br />
que le fleuve et jusqu'à la mer, faute de quoi cette zone pourraît à terme<br />
se transformer en vaste bass<strong>in</strong> évaporatoire salé.<br />
Conclusion<br />
L'héritage salé naturel de la basse-vallée du fleuve Sénégal, qui<br />
avait pu rester figé sous cultures de décrue traditionnelles grâce au cli-<br />
mat peu agressif, est en voie de remobilisation dans les sols, dans les<br />
nappes et dans les eaux de surface sous l'effet <strong>des</strong> aménagements hydro-<br />
agricoles actuels. Après la mise en service du barrage de Diama. on peut<br />
penser que le système évoluera peu et probablement dans le bon sens au ni-<br />
veau <strong>des</strong> eaux de surface. Par contre. la salure <strong>des</strong> sols et <strong>des</strong> eaux de<br />
nappe ne pourra être réellement élim<strong>in</strong>ée du Delta que par la réalisation<br />
d'un émissaire général de dra<strong>in</strong>age,naturel ou artificiel, rejoignant le<br />
fleuve en aval du barrage.<br />
Bibliographie<br />
LE'BRUSQ J.Y:- LOYER J.Y. (1984) - Evolution de la sal<strong>in</strong>ité <strong>des</strong> sols et<br />
<strong>des</strong> eaux en relation avec la riziculture submergée dans le Delta du<br />
fleuve Sénégal.<br />
Campagne 1981/1982/1983 - ORSTOM/Dakar.<br />
LOYER J.Y. - LE BRUSQ (1983) - Influence de l'<strong>in</strong>tensification <strong>des</strong> cycles<br />
rizicoles sur les sols de la basse vallée du fleuve Sénégal - Col-<br />
loque AUPELF Thiès. Sénégal.<br />
LOYER J.Y. - ZOGBI, R. (1983) - Mesure en cont<strong>in</strong>u de la teneur en sodium<br />
<strong>des</strong> eaux de dra<strong>in</strong>age au moyen d'un dispositif d'enregistrement auto-<br />
matique et d'une électrode spécifique - ORSTOM/Dakar.<br />
MICHEL P. (1973) - Les bass<strong>in</strong>s <strong>des</strong> fleuves Sénégal et Gambie - Etude<br />
géomorphologique - ORSTOM/Paris.<br />
SEDAGRI (1973) - Etude hydro-agricole du bass<strong>in</strong> du Fleuve Sénégal -<br />
F.A.O.<br />
ZANTE P. - LOYER J.Y. (1984) - Influence <strong>des</strong> cycles d'irrigation par sub-<br />
mersion permanente sur le comportement hydrique d un sol de la<br />
vallée du Fleuve Sén&gal.<br />
Journées GFHN/Montpellier.<br />
277
INQUA/ DAKAR SYHPOSIUM “Changements globaux en Afrique“<br />
LE VOLCANISME LORS. DES PHASES PRECOCES D'OUVERTURE DES RIFTS CONTINENTAUX :<br />
EXEMPLE DES RIFTS DU KIW (ZAIRE) ET DU LAC NATRON (TANZANIE) DANS LA RIFT<br />
VALLEY AFRICAINE<br />
LUBALA R.T., CARON J.P.-H. et KAMPUNZU A.B.<br />
Département de Géologie, Université de Lubumbashi, B.P. 1825, Lubumbashi 1<br />
(Zaïre) et Laboratoire de Pétrologie, Université d'Aix-Marseille III, 13397<br />
Marseille Cedex 13 (France)<br />
La Rift Valley <strong>Africa</strong><strong>in</strong>e représente <strong>in</strong>constestablement l'exemple unique au<br />
monde permettant de suivre l'évolution du volcanisme, en relation avec les<br />
différentes étapes de déformations lithosphériques depuis l'amorce de la<br />
distension <strong>in</strong>traplaque cont<strong>in</strong>entale jusqu'à la naissance d'un doma<strong>in</strong>e<br />
océanique.<br />
L'<strong>in</strong>térêt de cette structure dont le<br />
fonctionnement débute au Miocène, tient<br />
à sa grande extension géographique et au<br />
fait qu'elle affecte une portion de la<br />
plaque africa<strong>in</strong>e qui n'a connu aucun<br />
phénomène<br />
Panafrica<strong>in</strong>.<br />
orogénique depuis la f<strong>in</strong> du<br />
Les données structurales montrent que<br />
les différents segments qui la<br />
constituent ne présentent pas le même<br />
degré d'ouverture ; de même, les mesures<br />
géophysiques (gravimétrie et sismique)<br />
<strong>in</strong>diquent l'existence sous ces segments,<br />
de variations de l'épaisseur de la<br />
croûte cont<strong>in</strong>entale en fonction au degré<br />
d'ouverture.<br />
Le volcanisme qui leur est associé<br />
montre également <strong>des</strong> particularités<br />
pétrologiques ; ces dernières sont, à<br />
l'heure actuelle, bien connues en Afars,<br />
zone de transition entre la term<strong>in</strong>aison<br />
septentrionale de la Rift Valley<br />
<strong>Africa</strong><strong>in</strong>e et <strong>des</strong> rifts océaniques de la<br />
Mer Rouge et du Golfe d'Aden. En<br />
revanche, le modèle d'évolution de ce volcanisme en régime tout à fait<br />
cont<strong>in</strong>ental reste encore peu élucidé. Dans cette étude, les rifts du Kivu<br />
et du lac Natron, caractérisés par un faible degré d'ouverture et par une<br />
croûte<br />
particulier.<br />
cont<strong>in</strong>entale presque normale, présentent un <strong>in</strong>térêt tout<br />
La synthèse <strong>des</strong> données relatives au volcanisme de ces deux régions, révèle<br />
l'existence de quatre unités volcaniques pr<strong>in</strong>cipales qui s'ordonnent<br />
suivant un schéma bien déf<strong>in</strong>i permettant a<strong>in</strong>si de préciser les relations<br />
entre la nature <strong>des</strong> produits émis et l'évolution du phénomène du "rift<strong>in</strong>g"<br />
<strong>in</strong>tracont<strong>in</strong>ental.<br />
Les laves, appartenant à la première unité, dont l'âge est compris entre 20<br />
et 7 M.a., affleurent essentiellement sur les bordures <strong>des</strong> fossés<br />
d'effondrement et plus rarement, sous la forme de "fenêtres d'érosion", sur<br />
les paliers du rift. Elles se présentent généralement en empilements de<br />
coulées subhorizontales d'épaisseur totale de l'ordre de plusieurs<br />
centa<strong>in</strong>es de mètres et reposant directement sur le substratum métamorphique<br />
précambrien. Leur écoulement centrifuge par rapport à l'axe actuel du rift<br />
a été reconnu au niveau du Kivu, ‘traduisant a<strong>in</strong>si une mise en place avant<br />
l'effondrement du fossé.<br />
279
Sur le plan pétrographique, ces laves sont caractérisées par une certa<strong>in</strong>e<br />
homogénéité de composition. L'étude géochimique permet de préciser qu'il<br />
s'agit de basaltes (D.I. < 35), correspondant aux tholéiites à oliv<strong>in</strong>e‘et<br />
tholéiites à quartz. On note généralement une évolution <strong>des</strong> paramètres<br />
normatifs dans le temps, depuis les tholéiites à quartz qui constituent les<br />
parties basales de la séquence volcanique, jusqu'aux tholéiites à oliv<strong>in</strong>e<br />
qui représentent les parties <strong>in</strong>termédiaires et supérieures. Cette évolution<br />
s'accompagne d'une décroissance <strong>des</strong> éléments de transition notamment Mg, Cr<br />
et CO, traduisant le rôle prépondérant joué par le fractionnement de<br />
l'oliv<strong>in</strong>e.<br />
Les laves de la seconde unité mises en place entre 8 et 1 M.a. occupent<br />
généralement les différents paliers du rift, témoignant a<strong>in</strong>si de leur mise<br />
en place lors <strong>des</strong> phases d'effondrement du fossé. Il s'agit de produits de<br />
nature alcal<strong>in</strong>e différenciés depuis les ankaratrites jusqu'aux trachytes et<br />
phonolites et pouvant globalement être <strong>in</strong>terprétés par un processus de<br />
cristallisation fractionnée essentiellement contrôlée par la précipitation<br />
de l'oliv<strong>in</strong>e ?I cl<strong>in</strong>opyroxène dans les laves basiques et de m<strong>in</strong>éraux<br />
hydroxylés (amphiboles et micas) à partir <strong>des</strong> termes <strong>in</strong>termédiaires<br />
conduisant a<strong>in</strong>si à <strong>des</strong> liqui<strong>des</strong> évolués saturés ou sous-saturés en silice,.<br />
selon un schéma classiquement connu dans les séries alcal<strong>in</strong>es<br />
cont<strong>in</strong>entales. A ce processus de cristallisation fractionnée se<br />
superposent, dans certa<strong>in</strong>s cas, <strong>des</strong> phénomènes de flottation et de<br />
différenciation pneumatolytique.<br />
Les laves de la troisième unité volcanique ne sont connues que dans le rift<br />
du Kivu dont elles occupent la partie axiale ; leur mise en place remonte à<br />
1'Epipléistocène. Il s'agit essentiellement de basaltes présentant <strong>des</strong><br />
caractères de laves transitionnelles et par analogie aux basaltes plio-<br />
pléistocènes <strong>des</strong> rifts d'Ethiopie et du Kenya, on pourrait penser que le<br />
rift du Kivii serait caractérisé par un degré d'am<strong>in</strong>cissement crustal<br />
légèrement plus important que celui du lac Natron.<br />
La quatrième et dernière unité est caractérisée par un volcanisme localisé<br />
sur <strong>des</strong> failles transverses par rapport à l'axe du rift et dont l'activité<br />
débute autour de 3'M.a. et se poursuit jusqu'à la période actuelle. A ces<br />
fractures souvent <strong>in</strong>terprétées comme <strong>des</strong> failles transformantes naissantes<br />
en milieu cont<strong>in</strong>ental, est associé un volcanisme ultra-alcal<strong>in</strong>, potassique<br />
à perpotassique avec parfois <strong>des</strong> carbonatites.<br />
Sur la base de la succession type a<strong>in</strong>si établie et tenant compte <strong>des</strong><br />
contra<strong>in</strong>tes structurales et géochimiques, cette vue synthétique permet<br />
d'apporter <strong>des</strong> éléments nouveaux à la discussion sur le modèle classique<br />
d'évolution <strong>des</strong> rifts cont<strong>in</strong>entaux dans leur sta<strong>des</strong> précoces et notamment<br />
de relancer le problème lié à la pétrogenèse de pr<strong>in</strong>cipaux produits<br />
volcaniques exam<strong>in</strong>és en relation avec la dynamique du manteau.<br />
Bibliographie sommaire<br />
CLIFFORD, R.N. (1970). An <strong>Africa</strong>n magmatism and tectonics, Clifford & Gass<br />
ed., l-26.<br />
TREUIL M. et VARET J. (1973). Thèse d'ltat, Univ. Paris VI.<br />
BAILEY D.K. (1983). Tectonophysics 94, 585-598.<br />
KAMPUNZU et al. (1983). Bullet<strong>in</strong> Centre Rech. Expl. Prod. Elf-Aquita<strong>in</strong>e 7,<br />
257-271.<br />
LUBALA et al. (1985). Colloque sur le Lac Natron, Marseille-Lum<strong>in</strong>y.<br />
280
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique"<br />
FRAGMENTATION ET RECONSTITUTION DE LA FORET DENSE HIMIDE<br />
OUEST-AFRICAINE AU COURS DU QUATERNAIRE RECENT:<br />
HYPOTHESE SUR LE ROLE DES UPWELLINGS.<br />
par J .MALEY<br />
ORSTOM & CNRS,UA 327, Labo.de Palynologie, Université <strong>des</strong><br />
Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier 34060 F<br />
Les résultats présentés ici ont été obtenus par <strong>des</strong> étu<strong>des</strong> palynologiques<br />
et géologiques de carottes prélevées dans le lac Bosumtwi au Ghana par<br />
l'équipe du Prof.D.A.Liv<strong>in</strong>gstone (USA)(MALEY et LIVINGSTONE,1983; TALBOT<br />
et al. ,1984). Ce lac,dont le plan d'eau est vers 100m d'altitude,est situé<br />
dans les forêts denses humi<strong>des</strong> semi-caducifoliées.<br />
Le fait majeur qui ressort <strong>des</strong> analyses poll<strong>in</strong>iques est l'extension dans<br />
cette région d'un élément montagnard à basse altitude, depuis la base de la<br />
carotte vers 28.000 ans BP, jusqu'à 1'Holocène <strong>in</strong>férieur vers 9000 ans BP.<br />
De ce fait on peut conclure qu'au Pléistocène supérieur et à 1'Holocène<br />
<strong>in</strong>férieur la température y était plus basse qu'actuellement de quelques<br />
degrés C et l'évaporation réduite. De plus, sur la même carotte, P.PALMER<br />
avait déjà étudié <strong>des</strong> fraqments de cuticules de Gram<strong>in</strong>eae. Des conclusions<br />
comparables peuvent être tirées de ces étu<strong>des</strong> car durant les mêmes pério<strong>des</strong><br />
a été mise en évidence une flore gram<strong>in</strong>éenne de Pooideae qui ne vivent<br />
actuellement en zone tropicale que sur les hautes montagnes. A<strong>in</strong>si on peut<br />
conclure que jusque vers 9000 ans la végétation régionale devait être consti-<br />
tuée par une prairie de type montagnard avec <strong>des</strong> bouquets épars d'arbres<br />
appartenant, non pas à la flore arborée <strong>des</strong> savanes soudano-gu<strong>in</strong>éennes,<br />
mais à 1 a flore forestière semi-caducifoliée, dont certa<strong>in</strong>s taxons s'éten-<br />
dent actuellement à la zone montagnarde. Cette végétation montagnarde à<br />
basse altitude montre a<strong>in</strong>si que les dernières phases de migration <strong>des</strong> flores<br />
et <strong>des</strong> faunes montagnar<strong>des</strong>, actuellement isolées sur le sommet <strong>des</strong> montagnes,<br />
se sont produites entre environ 14500 et 9000 ans BP, ou avant 19000 ans.<br />
La période comprise entre environ 19000 et 15000 ans BP a correspondu à une<br />
phase aride <strong>in</strong>tense. Les pourcentages de Gram<strong>in</strong>eae et de Cyperaceae ont<br />
atte<strong>in</strong>t de 91 à 94%(actuèllement de 6 à 9%) et les pollens d'arbres seule-<br />
ment 4 à 5%(actuellement de 76 à 85%). Les pollens d'arbres recensés appar-<br />
tenaient dans leur grande majorité à ceux de la flore forestière semi-caduci-<br />
foliée. Seules les prairies montagnar<strong>des</strong> gu<strong>in</strong>éennes de moyenne altitude<br />
comportent actuellement <strong>des</strong> bouquets d'arbres constitués, en plus <strong>des</strong> espèces<br />
montagnar<strong>des</strong> typiques, de tout un cortège d'espèces dont l'aire s'étend aussi<br />
aux basses altitu<strong>des</strong>. De D~US quelques pollens d'Acacia cd.hacfi ont été<br />
comptés dans un niveau, <strong>in</strong>diquant que c'est seulement durant cette phase<br />
très aride que <strong>des</strong> éléments de la flore arborée savanicole se sont <strong>in</strong>filtrés<br />
dans la région du lac Bosumtwi.<br />
Ces données poll<strong>in</strong>iques montrent aussi que la Forêt Dense humide est<br />
réapparue assez brusquement entre 9000 et.8500 ans BP, en m&tie temps que<br />
les taxons montagnards disparaissaient presque complètement à basse altitude.<br />
Cette concomitante permet de penser que ce sont les conditions écologiques<br />
favorables à l'extension <strong>des</strong> biotopes montagnards qui ont empêché le déve-<br />
loppement de la forêt. Par ailleurs, la courbe <strong>des</strong> variations du niveau du<br />
lac Bosumtwi, courbe établie <strong>in</strong>dépendamment par la géologie, montre claire-<br />
ment que les phénomènes climatiques qui ont provoqué le retrait <strong>des</strong> biotopes<br />
montagnards et la réapparition de la forêt sont différents ou n'ont pas de<br />
relations directes avec les facteurs contrôlant le bilan hydrique du lac.<br />
En effet, vers 8500 ans le niveau lacustre était relativement élevé et, avec<br />
<strong>des</strong> fluctuations secondaires, il a cont<strong>in</strong>ué à s'élever jusqu'à un niveau<br />
maximum à 1'Holocène moyen. La forêt a persisté jusqu'à l'actuel malgré <strong>des</strong><br />
281
variations considérables du niveau lacustre, parfois supérieures à 13Om<br />
comme cela s'est produit assez brutalement<br />
Il est donc évident que pour expliquer les<br />
au début de 1'Holocèné supérieur.<br />
évènements survenus entre 9000<br />
et 8500 ans, d'autres phénomènes climatiques agissant d'une manière plus<br />
subtile dans la dynamique de la forêt, telles par exemple la lum<strong>in</strong>osité ou<br />
Ta température, sont <strong>in</strong>tervenus que ceux contrôlant l'augmentation ou la<br />
dim<strong>in</strong>ution de la pluviosité.<br />
Pour essayer de mieux comprendre ce qui s'est passé à cette époque dans<br />
la zone occupée actuellement par la forêt, il est nécessaire tout d'abord<br />
de rappeler quelles sont les pr<strong>in</strong>cipales caractéristiques climatiques <strong>des</strong><br />
biotopes montagnards.<br />
de lOOOm, présentent,<br />
Ces biotopes qui sont situés<br />
en comparaison <strong>des</strong> biotopes<br />
généralement<br />
planitaires,<br />
au-<strong>des</strong>sus<br />
l- <strong>des</strong> températures relativement basses,<br />
2- <strong>des</strong> couvertures nuageuses et <strong>des</strong> brouillards persistants,<br />
3- <strong>des</strong> pluies essentiellement non-orageuses.<br />
L'examen de l'évolution climatique annuelle en zone forestière ouest-africa<strong>in</strong>e,<br />
montre tout d'abord que la présence de couvertures nuageuses persistantes,<br />
de pluies non-orageuses et <strong>des</strong> températures de l'air les plus basses,<br />
se produisent en même temps au cours du cycle annuel et sont très nettement<br />
associées aux pério<strong>des</strong> de refroidissement de la surface de la mer, phénomène<br />
du aux upwell<strong>in</strong>gs<br />
c'est durant les mois<br />
dans le Golfe de Gu<strong>in</strong>ée. En effet actuellement,<br />
de l'année (Août et Septembre) OU les upwell<strong>in</strong>gs sont<br />
les plus <strong>in</strong>tenses que les couvertures nuageuses sont à leur maximum et que<br />
la température de l'air est à son m<strong>in</strong>imum. Des océanographes ayant<br />
récemment (SERVAIN et a1.1982) que c'est le renforcement <strong>des</strong> alizés<br />
montré<br />
sur<br />
l'Océan Atlantique équatorial qui déclenche les upwell<strong>in</strong>gs dans le Golfe<br />
de Gu<strong>in</strong>ée, on peut donc relier la variation <strong>des</strong> alizés aux phénomènes climatiques<br />
discutés ici. Le modèle de la succession actuelle <strong>des</strong> saisons,<br />
avec ou sans upwell<strong>in</strong>gs, et l'étude de leurs anomalies paraissent donc les<br />
meilleurs pour <strong>in</strong>terprêter les <strong>change</strong>ments climatiques et de végétation<br />
au Quaternaire récent..<br />
Références<br />
J.MALEY et D.A.LIVINGSTONE,1983 - C.R.Acad.Sc. ,série 2,t.296:1287-1292.<br />
J.SERVAIN, J.PICAUT et J-MERLE,1982 - C.R.Acad.Sc.,série 2,t.294:789-792.<br />
M.R.TALBOT, D.A.LIVINGSTONE, P.G.PALMER, J.MALEY, J.M.MELACK, G.DELIBRIAS,<br />
et S.GULLIKSEN, 1984 - Palaeoecology of <strong>Africa</strong>,vol.l6: 173-192.<br />
282
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
HISTOIRE SEDIMENTAIRE DE LA PALEOVALLEE ESTUA-<br />
RIENNE DU KOUILOU (R.P. DU CONGO) PENDANT LE<br />
QWATERNAIRE: EXEMPLE OUEST-AFRICAIN D’EVOLUTION<br />
DE L’INTERFACE OCEAN-CONTINENT<br />
MALOUNGUILA-NGANGA Dieudonné (Département de Géologie, Uni-<br />
versité Marien NGouabi, BRAZZAVILLE).<br />
GIRESSE Pierre (Laboratoire de Recherches de Sédimentologie<br />
Mar<strong>in</strong>e, Université de PERPIGNAN).<br />
MOGUEDET Gérard (Laboratoire de Géologie, Université d'AN-<br />
GERS).<br />
------<br />
Deux campagnes de sondages (1977 et 1984) réalisées sur le site de<br />
l'estuaire du Kouilou nous fournissent un total de douze coupes verticales<br />
de 30 à 60 m de profondeur qui ont atte<strong>in</strong>t plusieurs fois le toit du bed-<br />
rock représenté par la Série <strong>des</strong> Cirques (Cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al) ou par les<br />
argiles d'altération d'une formation crétacée <strong>in</strong>déterm<strong>in</strong>ée. Schématiquement,<br />
le colmatage de la vallée estuarienne du Kouilou débute par l'accumulation<br />
d'argiles noires et de tourbes datées avec de plus en plus de vraisemblance<br />
entre 35 et 40.000 ans B.P.; puis, on enregistre successivement un premier<br />
colmatage estuarien entre 6.000 et 9.000 ans B.P. qui signale l'approche de<br />
la transgression holocène , une sédimentation alluviale, une deuxième phase<br />
fluvio-mar<strong>in</strong>e entre 2.000 et 500 ans B.P. et, enf<strong>in</strong>, un dernier dépôt allu-<br />
via1 très récent.<br />
Ce schéma évolutif est le résultat de l'<strong>in</strong>terférence d'oscillations<br />
eustatiques à la fois générales et régionales (Delibrias et al., 1973, Gi-<br />
resse et Moguedet, 1980 et Giresse et al., 1984) avec les <strong>change</strong>ments laté-<br />
raux de paysages de mangroves d'estuaires, de lagunes, de marécages d'eau<br />
douce et de chenaux pr<strong>in</strong>cipaux et secondaires du fleuve.<br />
L'emplacement de la paléovallée coïncide avec un important chenal<br />
d'érosion antérieur à, ou conséquent, de l'accumulation de la Série <strong>des</strong> Cir-<br />
ques pliopléistocène. A hauteur du trait de côte vois<strong>in</strong>, le toit calcaréo-<br />
gréseux du Sénonien est situé à environ -lOm sous la surface <strong>des</strong> plages. Ici<br />
généralement, ce toit n'est pas atte<strong>in</strong>t par les sondages de plus de 50m; le<br />
puit BK 6 constitue l'exception et <strong>in</strong>dique un haut-fond rocheux crétacé (C)<br />
vers -2Om à l'aplomb‘de l'actuel chenal. A la f<strong>in</strong> du Pléistocène, la paléo-<br />
vallée du Kouilou s'est donc encaissée préférentiellement dans les forma-<br />
tions meubles (sables f<strong>in</strong>s, argiles) de la Série <strong>des</strong> Cirques (SC). Plus au<br />
large, les levers de sismique réflexion (Jansen et al., 1984) n'<strong>in</strong>diquent<br />
pas un prolongement de la vallée orthogonal au trait de côte: le chenal<br />
semble avoir été guidé par les dépressions créées grâce à l'érosion diffé-<br />
rentielle <strong>des</strong> couches sableuses , marneuses et calcaires du Crétacé supé-<br />
rieur (90 à 100"N) et du Paléogène (110-120").<br />
A l'aplomb de l'actuelle rive droite (sous les sondages SC6, BKl,<br />
BK2 et SP5), s'est déposée une importante accumulation tourbo-argileuse (5)<br />
qui, malgré une forte compaction (teneurs en eau: 10 à 30% du poids humide),<br />
peut atte<strong>in</strong>dre 13m de puissance. Ce corps sédimentaire semble se biseauter<br />
vers le Sud-Est à l'aplomb du haut fond qui a pu jouer un rôle de barrière<br />
alors que son extension vers le NW n'est pas connue. Des paysages alterna-<br />
tivement de marécages herbus et de berges plus arbustives (mangroves) se<br />
sont succédés pendant cette accumulation demeurée à l'écart d'apports allu-<br />
viaux importants: de f<strong>in</strong>es lam<strong>in</strong>es de quartz silteux constituent les seules<br />
<strong>in</strong>terventions détritiques. La présence de quelques concrétions de jarosite<br />
283
entre -45 et -46m du sondage SP5 souligne <strong>des</strong> épiso<strong>des</strong> de communication<br />
avec l'océan à l'occasion d'un haut niveau mar<strong>in</strong> contempora<strong>in</strong> du milieu du<br />
dernier glaciaire. Plusieurs mesures au radiocarbone ont <strong>in</strong>diqué <strong>des</strong> âges<br />
supérieurs<br />
permettrait<br />
ou égaux à 35.000 ans; une mesure sur le<br />
de préciser un âge vois<strong>in</strong> de 35.000 ans<br />
toit de ces couches<br />
(mesures en cours de<br />
Mme Delibrias). Ce rivage mi-würmien, "<strong>in</strong>chirien", semble de plus en plus<br />
évident sur la côte ouest-africa<strong>in</strong>e à condition de ne considérer que <strong>des</strong><br />
témo<strong>in</strong>s enfouis à plus de 30m et dont l'attitude soit compatible avec les<br />
calculs eustatiques <strong>des</strong> auteurs (Bloom et al., 1974):<br />
- niveau à -36m, daté à 42.000 ans B.P. en Côte d'ivoire (Frédoux, 1977)<br />
- niveau à -36m, d'âge supérieur ou égal à 35.000 ans B.P. dans le soussol<br />
du delta du Nigeria (Sowunmi, 1981).<br />
- bois dans la dépression de Lanté<br />
\<br />
a -14m (profondeur un peu faible).<br />
(Sierra Leone) daté à 34.840 ans B.P.<br />
Ces mêmes niveaux peuvent être surélevés à proximité du zéro actuel<br />
dans le cas <strong>des</strong> côtes à forte épirogénie positive (Maroc, Angola, Nambie).<br />
Pendant la régression centrée sur 18.000 ans B.P., la paléovallée<br />
fut un site de transit, éventuellement d'érosion, mais dont aucune alluvion<br />
ne porte témoignage. Dans la mesure où il n'y a pas de témo<strong>in</strong> <strong>des</strong> argiles<br />
noires de base observé a l'aplomb de la rive gauche, on peut envisager une<br />
érosion de ce niveau là où se trouvait circonscrit le chenal pr<strong>in</strong>cipal du<br />
Kouilou.<br />
A l'approche de la transgression holocène, le colmatage fluvio-mar<strong>in</strong><br />
(4) commence vers 9.000 ans et se poursuit jusqu'à 6.000 ans B.P. Il s'agit<br />
d'un sable f<strong>in</strong> argileux où sont <strong>in</strong>terstratifiés <strong>des</strong> lits centimétriques ou<br />
décimétriques d'argile noire. De petites pelotes fécales vert-noir d'Inver-<br />
tébrés limivores, <strong>des</strong> débris ténus de tests de Mollusques et <strong>des</strong> moules<br />
glauconieux de Foram<strong>in</strong>ifères (Ammonia beccarrii) portent témoignage de cette<br />
<strong>in</strong>fluence mar<strong>in</strong>e. L'examen exoscopique <strong>des</strong> quartz <strong>in</strong>dique un milieu généra-<br />
lement sous-saturé en silice.<br />
Après le maximum de la transgressionn, vers 5.000 ans B.P., le facteur<br />
alluvial dom<strong>in</strong>e le facteur mar<strong>in</strong> (légère oscillation négative du milieu<br />
océanique), et le colmatage se poursuit par le dépôt, entre -20 et -lOm, de<br />
sables moyens à grossiers de 3 à 8m de puissance (3). Ce dépôt est relati-<br />
vement lenticulaire et montre une migration latérale du chenal pr<strong>in</strong>cipal<br />
vers la rive droite. Les particules sont essentiellement <strong>des</strong> quartz blancs<br />
et ôcres à carries pédogénétiques (avec parfois <strong>des</strong> fleurs de silice syn OU<br />
post-sédimentaires) et <strong>des</strong> débris de cuirasse ferralitiques ou de grès alio-<br />
tiques (horizon Bh <strong>des</strong> podzols de la pla<strong>in</strong>e maritime).<br />
Une nouvelle sédimentation fluvio-mar<strong>in</strong>e <strong>in</strong>tervient entre 2.000 et<br />
500 ans B.P. Elle correspond à 5 à 1Om (2) <strong>des</strong> dépôts lenticulaires d'estu-<br />
aires, de marécages avec ou sans communication avec l'océan a<strong>in</strong>si que d'eaux<br />
calmes de rivière. Ce deuxième maximum de la transgression holocène est SOU-<br />
ligné par <strong>des</strong> apports océaniques dus aux courants de flot (pelotes fécales<br />
de diverses couleurs, débris de tests de Mactra) qui accèdent épisodique-<br />
ment à cette vallée estuarienne aux paysages fluctuants dans le temps et<br />
dans l'espace. Des mangroves à huites de palétuvier se sont temporairement<br />
développées sur les rives <strong>des</strong> chenaux.<br />
La f<strong>in</strong> du colmatage (l), à environ 2 km du rivage océanique actuel<br />
se fait, à nouveau, en régime alluvial dom<strong>in</strong>ant et se traduit par le dépôt<br />
284
de 2 à 5m de sables moyens. Deux axes pr<strong>in</strong>cipaux de chenalisation semblent<br />
avoir joué jusqu'à une date récente (sous larive droite et à la verticale<br />
de l'axe actuel) .,Ils soulignent l'<strong>in</strong>stabilité du paysage de l'embouchure<br />
à partir du moment où le colmatage est presqu'achevé. Une faible oscilla-<br />
tion négative du niveau mar<strong>in</strong> comme aussi une progradation du trait de<br />
côte contrôlée par l'accumulation <strong>des</strong> dérives littorales, peuvent rendre<br />
compte de ce dernier épisode.<br />
Les argiles de la Série <strong>des</strong> Cirques sont composés de kaol<strong>in</strong>ites<br />
très abondantes (95%) et d'illites (5%); toutefois,certa<strong>in</strong>s horizons de<br />
cette série peuvent renfermer jusqu'à 35% d'illites. Les m<strong>in</strong>éraux micacés<br />
(illites et quelques traces de smectites) représentent 10 à 30% dans les<br />
argiles noires de base, mo<strong>in</strong>s de 10% dans <strong>des</strong> alluvions de -10 à -15m,<br />
puis 10 à 15% dans le dernier épisode fluvio-mar<strong>in</strong>. Le remaniement de la<br />
Série <strong>des</strong> Cirques semble la source essentielle de ces matériaux avec tou-<br />
tefois une contribution irrégulière de particules mar<strong>in</strong>es issues de repri-<br />
ses plus ou mo<strong>in</strong>s locales de couches méso ou cénozoïques de la marge voi-<br />
s<strong>in</strong>e.<br />
Enf<strong>in</strong>, soulignons que le tracé de cette paléovallée qui fut le site<br />
alternatif d'estuaires et de chenaux de cours moyen à supérieur, est sans<br />
doute ancien. Mais la répétition <strong>des</strong> érosions <strong>des</strong> épiso<strong>des</strong> régressifs, a<br />
effacé les témo<strong>in</strong>s <strong>des</strong> premiers épiso<strong>des</strong>. Aucun <strong>des</strong> niveaux mar<strong>in</strong>s éémiens<br />
n'ont subsisté, ils ont pu être emportés par le fleuve lors du maximum ré-<br />
gressif de 60.000 ans B.P. dont les alluvions n'ont fait que transiter à<br />
l'aplomb du site; les témo<strong>in</strong>s <strong>des</strong> hauts niveaux du milieu du dernier hypo-<br />
thermal sont aussi, en grande partie, rabotés lors du maximum régressif de<br />
18.000 ans B.P. : leur conservation sur 13m d'épaisseur doit être considérée<br />
comme un hasard relativement rare sur les côtes ouest-africa<strong>in</strong>es.<br />
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c<br />
Rive droite<br />
l I<br />
. .<br />
SC légen<strong>des</strong> 1, 2, 3, 4, 5<br />
SC, voir texte<br />
286<br />
r-<br />
. .<br />
. .<br />
Rive gauche<br />
,-, ht bk SC<br />
:.<br />
i.<br />
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
SEDIMENTATION AND CLIMATIC RELATIONSHIP IN A MODERN EAST<br />
AFRICAN R.IFT BASIN: NATRON(TANZANIA)-MAGADI(KENYA) BASIN<br />
--------------------------------------------------------<br />
Paul MANEGA.<br />
Department of Antiquities, P.O.BOX 2280 Dar es Salaam<br />
Tanzania.<br />
Laboratoire de Gèologie du Quaternaire,C.N.R.S. Case 907<br />
Lum<strong>in</strong>y, 13288 Marseille cedex 09, France.<br />
The bas<strong>in</strong> <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g Lakes Natron at 610m (Tanzania) and Magadi at<br />
600m (Kenya) is situated <strong>in</strong> the southern limits of $he Ea%tern branch<br />
of the East <strong>Africa</strong>n Rift S,ystem between latitude 0 and 3 South and<br />
longitude 35' 30"and 36 o 30'East (fig. 1). The immediate vic<strong>in</strong>ity of<br />
the lakes comprise of semi-arid, thorn bush <strong>des</strong>ert ( 5OOmm annual<br />
precipitation with high potential evaporation), whereas the lush<br />
vegetation <strong>in</strong> the highlands surround<strong>in</strong>g the rift floor, reflect<br />
ra<strong>in</strong>fall of up to and more than l.OOOmm per year (Ojany and Ogendo,<br />
1973; V<strong>in</strong>cens and Casanova, <strong>in</strong> press).<br />
Presently, Lakes Natron and Magadi experience deposition of trona<br />
dur<strong>in</strong>g dry seasons, which for-m throughout the lake surface except for<br />
the marg<strong>in</strong>al lagoons. The ra<strong>in</strong>y season, which usually occurs <strong>in</strong> the<br />
period of February - April. usually provi<strong>des</strong> enough runoff to flood<br />
the lakes, sometimes to a depth over one metre. This period is acco-<br />
mpanied by <strong>in</strong>creased detritic (ma<strong>in</strong>ly volcanogenic) <strong>in</strong>put through four<br />
perennial and numerous temporary rivers <strong>in</strong>to Lake Natron. Lake Magadi<br />
lacks perennial and has few ephemeral river systems. Thus. the detri-<br />
tic <strong>in</strong>put <strong>in</strong>to Lake Magadi is restricted, and only w<strong>in</strong>d-born f<strong>in</strong>e<br />
material reach the lake centre.<br />
Twelve short cores (about a metre long each) from Lake Natron<br />
have been studied (Manega, 1984- unpublished manuscript; Manega and<br />
Bieda -<strong>in</strong> press). Undisturbed lam<strong>in</strong>ations occur <strong>in</strong> a11 recovered<br />
cores, although thickness, regularity and development vary appreciably<br />
from tore to tore. Macroscopic lam<strong>in</strong>ation is on the order of<br />
centimetric, but some of these layers are <strong>in</strong> turn composed of<br />
millimetric microlam<strong>in</strong>ations. Some cores posses thicker (UP to Scm or<br />
more) hommogeneous or lightly lam<strong>in</strong>ated horizons. No <strong>in</strong>dividual layers<br />
were dist<strong>in</strong>ctive enough to be recognized over the entire lake (fig.2).<br />
The well lam<strong>in</strong>ated character <strong>in</strong> these cores is presumably related to<br />
seasonal flood<strong>in</strong>g of the lake by <strong>in</strong>flow<strong>in</strong>g rivers accompanied by w<strong>in</strong>d<br />
Sedimentation of f<strong>in</strong>e detritus.<br />
The texture of sediments from Lake Natron cores consist of f<strong>in</strong>e<br />
gra<strong>in</strong>ed mud, clays and /or silts. More sandy levels were observed <strong>in</strong><br />
cores taken from zones close to abrupt ris<strong>in</strong>g detritic source area.<br />
A semi-quantitative analysis of flood and evaporative periods<br />
based on lithology have been effected on some cores from Lake Natron<br />
(Fig.3). Flood periods were taken as correspond<strong>in</strong>g to coarse<br />
lithologic layers consist<strong>in</strong>g sands and gravels. Evaporative periods<br />
correspond to lithologic layers consist<strong>in</strong>g clays, muds and evaporites.<br />
The silt layers were taken as a reference po<strong>in</strong>t correspond<strong>in</strong>g to the<br />
present day's dom<strong>in</strong>ant silt sedimentation <strong>in</strong> lake marg<strong>in</strong> and lake<br />
zones (Manega and Bieda - <strong>in</strong> press). The results (Fig.3) show<br />
alternat<strong>in</strong>g flood and evaporative sedimentation periods evolv<strong>in</strong>g<br />
287
differently for each tore and cannot be correlated between cores. This<br />
suggests a dependence of local hydrologie systems for each tore site.<br />
However, the general <strong>in</strong>terpretation of these results show that the<br />
flood and evaporative periods were of small amplitude, and the climate<br />
has rema<strong>in</strong>ed similar to the exist<strong>in</strong>g conditions. This implies to<br />
<strong>in</strong>significant climatic <strong>change</strong> <strong>in</strong> the bas<strong>in</strong> s<strong>in</strong>ce about l.OOOyrs BP*.<br />
In Lake Magadi, results obta<strong>in</strong>ed from the study of up to 60m long<br />
cores (see Baker, 1958; Eugster. 1980; Hay, 1968; Surdam et.al, 1976)<br />
are similar to those from Lake Natron cores <strong>in</strong> tenns of texture and<br />
lam<strong>in</strong>ations (fig.4). In Magadi, the cores consist of thick trona<br />
deposits <strong>in</strong>terbedded with th<strong>in</strong> clay layers. The lack of thick trona<br />
deposits <strong>in</strong> Natron cores cari be expla<strong>in</strong>ed by the hydrological<br />
differences between the two lakes. The possibility of total disolution<br />
of evaporites due to lake flood<strong>in</strong>g by the large rivers and numerous<br />
ephemeral rivers dur<strong>in</strong>g ra<strong>in</strong>y seasons h<strong>in</strong>ders their acumulation <strong>in</strong><br />
Lake Natron (Fig.l).<br />
Core B from Lake Magadi (Fig.4) shows that, the dom<strong>in</strong>ant detrital<br />
sedimentation dur<strong>in</strong>g early Holocene (from about 9.000yrs BP to<br />
5.7OOyrs BP) reflect a humid period s<strong>in</strong>ce there is no significant<br />
tectonic or volcanism recorded to have affected the underly<strong>in</strong>g<br />
substrate (Baker, 1958; Eugster, 1980). S<strong>in</strong>ce then, the climatic<br />
condition have evolved towards more aridity, and s<strong>in</strong>ce about 4.000yrs<br />
BP todate, the pr<strong>in</strong>cipal material deposited have been trona<br />
<strong>in</strong>terbedded with th<strong>in</strong> (centimetric) clay layers (Casanova,-persona1<br />
' communication). The <strong>in</strong>terbedded clays <strong>in</strong> the Late Holocene of Lake<br />
Magadi deposits are presumed to correspond to exceptional ra<strong>in</strong>y<br />
seasons accompanied by w<strong>in</strong>d sedimentation of f<strong>in</strong>e detritus as<br />
expla<strong>in</strong>ed for the Natron sediments (See also Casanova et -2 a1<br />
1982.<br />
The cores from both Lakes Natron and Magadi conta<strong>in</strong> authigenic<br />
zeolites (pr<strong>in</strong>cipally erionite and analcime) almost throughout their<br />
lengths. M~Y workers study<strong>in</strong>g authigenesis of tuffaceous rocks have<br />
documented the reaction glass-zeolites <strong>in</strong> alkal<strong>in</strong>e lakes (Eugster,<br />
1980; Hay, 1963,1963b,1966; Surdam et.&, 3976; Stoffers et.al, 1975).<br />
The present Natron-Magadi sedimentary environment has both alkal<strong>in</strong>e<br />
volcanic detritus and sal<strong>in</strong>e alkal<strong>in</strong>e br<strong>in</strong>es. thus favourable for<br />
zeolite authigenesis. S<strong>in</strong>ce occurence of zeolite is documented<br />
throughout studied cores from the bas<strong>in</strong>, it implies that, the climatic<br />
conditions <strong>in</strong> this bas<strong>in</strong> have rema<strong>in</strong>ed similar to the present<br />
throughout the late Holocene.<br />
In conclusion, the evidence given above <strong>in</strong> tenns of lithology,<br />
sediment texture and m<strong>in</strong>eralogy show that, s<strong>in</strong>ce about 4.000yrs BP,<br />
the climatic conditions <strong>in</strong> the Natron-Magadi bas<strong>in</strong> have rema<strong>in</strong>ed<br />
Similar to the present. Diversions from the present climatic<br />
conditions shown by alternat<strong>in</strong>g sedimentation <strong>in</strong> the studied cores,<br />
are of low amplitu<strong>des</strong> and are presumed to be due to short-ter-m (few<br />
years) historical climatic oscilations. These are probably related to<br />
those revealed by Nicholson and Flohn (1980) through their study of<br />
$luctuations <strong>in</strong> lake levels and rivers dur<strong>in</strong>g the Holocene, and<br />
chronic studies <strong>in</strong> <strong>Africa</strong>.<br />
*l.OOOyrs age is estimated for the base of longest tore studied (95cm)<br />
assum<strong>in</strong>g a constant sedimentation rate. Palaeomagnetic results for up<br />
to 6Ocm long<br />
press).<br />
cores gave an estimated age of 500yrs (Tucholka et -2 a1 <strong>in</strong><br />
288
The pre- 4.OOOyrs BP Holocene might have been more humid as<br />
evidenced by lithology from Lake Magadi cores.<br />
This work shows that, while study<strong>in</strong>g climatic <strong>change</strong>, we should<br />
bear <strong>in</strong> m<strong>in</strong>d that a s<strong>in</strong>gle tore might not correctly give enough<br />
evidence to such <strong>change</strong>s especially when deal<strong>in</strong>g with lake cores.<br />
Several widely spaced cores Will give better results and<br />
<strong>in</strong>terpretations.<br />
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$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$~$~$~$$~$~$~$$$$$$$$$$$$$$~<br />
289
360 E<br />
m 1500-2000m<br />
I-: IOOO- 1500m<br />
0 500 - 1000m<br />
Fgigure 1. Physiography and dra<strong>in</strong>age map of Natron-<br />
Magadi baç<strong>in</strong>(After V<strong>in</strong>cens and Cassanova- <strong>in</strong> pr ess).<br />
290
El<br />
i-‘<br />
_I-. =-.<br />
aay md si1t<br />
- __<br />
TXla<br />
c1ay ard sa-d<br />
--G<br />
.-_<br />
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la _.I<br />
Silt ad Sand<br />
I Figure 2. Core lithology and locality map <strong>in</strong> Lake Natron.<br />
291
i<br />
Cl<br />
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l.;i<br />
Figure 3. .Semi-quantitative down tore variations show<strong>in</strong>g<br />
sedimentation relations to flood<strong>in</strong>g and evaporative<br />
periods <strong>in</strong> Lake Natron.<br />
Dcpthb) D<br />
60<br />
64<br />
A C B<br />
Figure 4. Diagramatic logs of bore-holes from Lake Magadi<br />
(Aftor Baker- 1958)<br />
I Dates are from Hay ( 1967,fig. 2).<br />
292<br />
.I q :... ..,” :. . . I‘“,<br />
4 r<br />
-2 q .:::.: C,..., -0<br />
. -. -. 4 0<br />
y.
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
Evolution du golfe de Casamance au Quaternaire récent et chan-<br />
gements de la végétation et <strong>des</strong> sols de mangroves liés à la<br />
sécheresse actuelle.<br />
C. MARIUS, J. LUCAS, Y. KALCK<br />
ORSTOM - U.L.P. - Institut de Géologie à Strasbourg<br />
Grâce à une campagne de carottages profonds réalisés dans les mangroves<br />
du Sénégal et de la Gambie entre 1975 et 1979, plusieurs &chantillons de co-<br />
quilles ou de niveaux tourbeux ont pu être datés et KALCK (1979) a tenté<br />
d'esquisser une paléogéographie du' Golfe de Casamance au Quaternaire récent<br />
(fig. 1).<br />
- Au maximum de la transgression nouakchottienne, vers 5500 ans BP la<br />
mer a envahi la basse Casamance et y a formé un large golfe (fig. l-a).<br />
- Vers 4000 ans (fig. l-b) la dérive littorale N-S qui apparaît aux en-<br />
virons de 4500 ans BP provoque la formation de cordons littoraux qui tendent<br />
à fermer le golfe de Casamance. Au niveau de Diouloulou la base du cordon<br />
littoral est datée de 4310 ans BP. Il faut noter que, même si le cordon n'af-<br />
fleure pas, il réalise un haut fond qui réduit l'énergie mar<strong>in</strong>e et permet le<br />
développement du caractère lagunaire à l'arrière.<br />
- Vers 3000 ans BP, la progression <strong>des</strong> cordons littoraux est telle que<br />
le golfe de Casamance se présente alors sous la forme d'une grande lagune où<br />
la mangrove peut se développer <strong>in</strong>tensément (fig. l-c).<br />
- Enf<strong>in</strong> vers 1500 ans BP (fig. l-d) la Casamance prend une allure com-<br />
parable à l'actuelle. La fermeture du golfe par les cordons littoraux provo-<br />
que la dim<strong>in</strong>ution <strong>des</strong> apports mar<strong>in</strong>s et par conséquent un important ralentis-<br />
sement de l'évolution morphologique. Les terrasses basses déf<strong>in</strong>ies par VIEIL-<br />
LEFON (1974) sont probablement <strong>in</strong>dividualisées à cette époque.<br />
Le comblement du golfe de Casamance se présente donc comme l'association<br />
de 2 systèmes progradants. Le premier correspond au développement <strong>des</strong> cordons<br />
littoraux qui ferment le golfe ; les plus importants progressant dans le sens<br />
<strong>in</strong>verse (S-N) et l'ensemble <strong>des</strong> Z'groupes se déplaçant progressivement vers<br />
l'Ouest. Le deuxième système, déterm<strong>in</strong>é par le premier, correspond à l'avan-<br />
cée <strong>des</strong> vasières de mangrove -qui comblent peu à peu la lagune pour aboutir au<br />
résultat actuel (fig. 2).<br />
Depuis 1968, on assiste à une dim<strong>in</strong>ution générale de la pluviométrie<br />
dans tout le Sénégal, avec un déficit de l'ordre de 30 % en Casamance, ac-<br />
compagné d'une contraction de la saison de pluies (3 mois, au lieu de 5).<br />
Cette sécheresse a provoqué <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments importans dans la végétation et<br />
les sols de mangroves, <strong>change</strong>ments qui ont pu être suivis d'une manière dé-<br />
taillée sur une chronoséquence (MARIUS, 1979) qui avait été étudiée par<br />
VIEILLEFON (1974). La planche 1 montre les vues aériennes de cette séquence<br />
en 1969 et 1978 (Nous disposons actuellement de la vue aérienne de 1984).<br />
En ce qui concerne la végétation, on observe la disparition quasi défi-<br />
nitive <strong>des</strong> Rhizophora, remplacés par l'association Avicennia-Sesuvium. Cer-<br />
ta<strong>in</strong>es gram<strong>in</strong>ées : Scirpus littoralis, Philoxerus et Paspalum disparaissent<br />
et ne subsiste plus que Sesuvium portulacestrum. D'une manière générale on<br />
note une extension considérable <strong>des</strong> tannes vifs aux dépens de la mangrove.<br />
En ce qui concerne les sols, les pr<strong>in</strong>cipaux <strong>change</strong>ments résultant de la<br />
sécheresse sont :<br />
293
Du po<strong>in</strong>t de vue chimique :<br />
- l'augmentation considérable de la sal<strong>in</strong>ité <strong>des</strong> nappes et <strong>des</strong> sols, attei-<br />
gnant respectivement 3 fois et 5 fois la sal<strong>in</strong>ité de l'eau de mer ;<br />
- la baisse générale du pH dans la séquence et plus particulièrement dans le<br />
tanne vif et les horizons profonds <strong>des</strong> mangroves.<br />
Du po<strong>in</strong>t de vue m<strong>in</strong>éralogique :<br />
- la formation généralisée de gypse, m<strong>in</strong>éral caractéristique <strong>des</strong> régions<br />
ari<strong>des</strong> et <strong>in</strong>connu en Ca§amance jusqu'en 1972 ;<br />
- la présence dans certa<strong>in</strong>s profils <strong>des</strong> tannes de rac<strong>in</strong>es silicifiées, blancs<br />
et poudreux formés d'opale cristobalite associée à de la silice amorphe ;<br />
- la transformation de m<strong>in</strong>éraux argileux dans le tanne où l'hyperacidité du<br />
milieu conduit à la fois à une altération <strong>des</strong> smectites en kaol<strong>in</strong>ite et à<br />
une néoformation de ces mêmes smectites par dissolution <strong>des</strong> diatomées.<br />
Planche 1<br />
Séquence de Bal<strong>in</strong>gore. Effets de la sécheresse. Cliché de gauche :<br />
I.G.N. 1969 (30 octobre 1969 : f<strong>in</strong> de saison <strong>des</strong> pluies). Cliché<br />
de droite : I.G.N. 1978 (5 décembre 1978 : f<strong>in</strong> de saison <strong>des</strong> pluies).<br />
1 : Rhizophora raeemosa ; 2 : Rhizophora mangle + Avicennia ;<br />
3 : tanne vif ; 4 : mangrove décadente ; 5 : SesUVbm + He&?ocharis.<br />
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O.R.S.T.O.M.<br />
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294
Çig: 4 EVOLUTION DU GOLFE DE CASAMANCE<br />
AU OUATERNAIRE RECENT (KaLCK,1978)<br />
c - “.TD 3000 ans IC 2sr
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique"<br />
PALEOCLIMATIC EVIDENCE DERIVED FROM THE ANCIENT<br />
BEACH RIDGES: EXAMPLES FROM BRAZIL AND POSSIBLE<br />
APPLICATIONS IN AFRICA.<br />
MARTIN, Louis<br />
ORSTOM/ON-CNPq-Rua General Bruce,586<br />
Rio de Janeiro - Brazil<br />
SUGUIO, Kenitiro<br />
Instituto de Geoci&cias/USP - C.P.20899<br />
Sao Paulo - Brazil<br />
FLEXOR, Jean-Marie<br />
ON/CNPq-Rua General Bruce, 586<br />
Rio de Janeiro - Brazil<br />
Along sandy coastl<strong>in</strong>es <strong>in</strong> emergence the relative sea<br />
level drop promotes an important transfer of sands from the<br />
<strong>in</strong>ner shelf toward the beach. The lateral transport of beach<br />
sands, <strong>in</strong> this case, is provoked by longshore currents related<br />
to obliquely oriented wave fronts. The direction of transport<br />
is a function of the quadrant from which the wave fronts corne.<br />
Thus, it is evident that knowledge of the direction&longshore<br />
transport dur<strong>in</strong>g a given period Will be able to furnish the<br />
quadrant of wave fronts reach<strong>in</strong>g the coastl<strong>in</strong>e dur<strong>in</strong>gthis time.<br />
Longshore transport of sands Will cont<strong>in</strong>ue until their blockage<br />
by an obstacle, which generally gives rise to the accumulation<br />
of a series of beach ridges. A detailed study of the geometry<br />
ofthese ridges allows us to discern the direction of transport<br />
and,consequently, the quadrant from which the wave fronts have<br />
corne dur<strong>in</strong>g the last few thousand years. An <strong>in</strong>version of<br />
littoral transport <strong>in</strong> the past may be related to an <strong>in</strong>version<br />
of the dom<strong>in</strong>ant wave-front direction, which is frequently due<br />
to <strong>change</strong>s <strong>in</strong> atmospheric circulation. By dat<strong>in</strong>g such evidence,<br />
it Will be possible to establish the chronology of these <strong>in</strong>-<br />
versions with great precision.<br />
Sometimes, an <strong>in</strong>flux of important rivers <strong>in</strong>to the<br />
sea Will form a hydraulic obstacle which Will block longshore<br />
transport of sands. In fact, dur<strong>in</strong>g periods of high enen ,<br />
river flow Will function like artificial groynes. In this case,<br />
beach sands, furnished by the <strong>in</strong>ner shelf due to relative sea<br />
level drop, Will be transported until they are blocked by the<br />
river flow, thus accumulat<strong>in</strong>g only on the updrift side of the<br />
river mouth, while river sands Will accumulate onthe downdrift<br />
side. These two types of sands are easily dist<strong>in</strong>guished by<br />
their very dist<strong>in</strong>ctive degrees of roundness. Dur<strong>in</strong>g dry periods,<br />
this hydraulic jetty is dim<strong>in</strong>ished as is the blockage effect<br />
297
as well. Moreover, dur<strong>in</strong>g this period, dom<strong>in</strong>antly f<strong>in</strong>e-gra<strong>in</strong>ed<br />
sediments Will be transported by the river, and the sands<br />
supplied by relative sea level drop Will be deposited on both<br />
si<strong>des</strong> of the river mouth. A detailed study of Sand-gra<strong>in</strong><br />
roundness from beach ridges on the downdrift side of the river<br />
mouth has allowed us to identify alternat<strong>in</strong>g periods of strong<br />
and weak energies of past fluvial current. Furthermore, the<br />
absolute chronologies of these events and eventually the<br />
correspond<strong>in</strong>g climatic fluctuations may be established by 14C<br />
dat<strong>in</strong>gs.<br />
Along the central portion of the Brazilian coast,the<br />
two most important directions of wave <strong>in</strong>cidence are the S-SE<br />
and the NE. The former direction is related to the penetration<br />
of Antarctic polar air masses across the South American con-<br />
t<strong>in</strong>ent. 1s <strong>in</strong> especially frequent dur<strong>in</strong>g w<strong>in</strong>ter and autumn and<br />
its <strong>in</strong>fluence is effective southward of 10's latitude. The NE<br />
direction is related to trade-w<strong>in</strong>ds, whose effects extend<br />
further southwards. However, the S-SE waves, are much stronger<br />
than the NE ones, and thus play the dom<strong>in</strong>ant role <strong>in</strong> the<br />
longshore sediment transport, where both directions <strong>in</strong>teract.<br />
Dur<strong>in</strong>g the last 5,000 years, littoral sediments have con-<br />
sistently moved from S to N <strong>in</strong> the P.araiba do Su1 river mouth<br />
area (22OS.latitude) and from N to S <strong>in</strong> the Sao Francisco river<br />
mouth area (lO"S latitude). On the other hand, <strong>in</strong> the Doce<br />
river mouth area (19's latitude), these directions have been<br />
alternately dom<strong>in</strong>ant. For example, between 5,100 and 3,900<br />
years B.P., sediments moved mostly from N to S. From 3,600<br />
years B.P. to the present, the sediment transport had been<br />
dom<strong>in</strong>antly from S to N. Recently, two <strong>in</strong>versions seem to have<br />
been produced but they are not still well known.<br />
The normal conditions of circulation dur<strong>in</strong>g the<br />
autumn and w<strong>in</strong>ter <strong>in</strong> South America are characterized by the<br />
passage of successive "meridian" waves through the middle and<br />
Upper troposphere and, at the earth's surface by correspond<strong>in</strong>g<br />
frontal systems. At the ocean surfaces, these systems produce<br />
S-SE waves. Along the Brazilian toast some of these frontal<br />
systems reach the 1005 latitude. They are very important for<br />
ra<strong>in</strong> production <strong>in</strong> the greatest part of the Brazilian Northeast.<br />
Dur<strong>in</strong>g the strongest activity of the "El Nifio" phenomenon;<br />
the passage of the "meridian" waves through middle and Upper<br />
troposphere is blocked by the presence of a strong, permanent<br />
subtropical current. This extends from the Pacifie toast to<br />
Southern Brazil, pass<strong>in</strong>g through Northern Chile and Argent<strong>in</strong>a.<br />
Dur<strong>in</strong>g the periods of blockage, the frontal zones was for a<br />
long time <strong>in</strong> S and SE Brazil. Thus, Southern Brazil was<br />
characterized by a very ra<strong>in</strong>y period, while the Northern Brazil<br />
was very dry. Somewhere, the S-SE waves did not advance to N,<br />
298
allow<strong>in</strong>g the NE waves to advance southward. It is possible to<br />
imag<strong>in</strong>e that this phenomenon presently periodical could have<br />
been more permanent <strong>in</strong> the past.Obviously the presence of warm<br />
water along the Peruvian toast, due to mechanisms <strong>in</strong>dependent<br />
of the "El NiEo" phenomenon, could have the same effect.<br />
A s,tudy of roundness <strong>in</strong> sand gra<strong>in</strong>s of the coastal<br />
pla<strong>in</strong>s around the Paraiba do Su1 river mouth has shown that<br />
the downdrift beach ridges are constituted by sand exhibit<strong>in</strong>g<br />
fluvial characteristics alternat<strong>in</strong>g with sands with <strong>in</strong>ner<br />
shelf characteristics. Paraiba do Su1 river sandsare supplied<br />
to down-drift-side dur<strong>in</strong>g river floods, when river discharge<br />
acts like a hydraulic jetty, block<strong>in</strong>g littoral transport. At<br />
other times, <strong>in</strong>ner shelf sands are supplied to the downdrift-<br />
side, and sand spits tend to close the river mouth. Obviously,<br />
the high energy phase,is related to periodsofhigh pluviosity,<br />
which could correspond to periods of blockage of "meridian"<br />
atmospheric circulation <strong>in</strong> the northern portion of the State<br />
of Rio de Janeiro, as <strong>in</strong> 1983. This blockage has been<br />
characterized by a very high pluviosity <strong>in</strong> the southern half<br />
of Brazil, mostly with<strong>in</strong> the Paraiba do Su1 river bas<strong>in</strong>. Very<br />
detailed sampl<strong>in</strong>g of each beach ridge north of the river mouth<br />
could allow us to establish the chronology of similar events<br />
dur<strong>in</strong>g the last 5,000 years based on previously obta<strong>in</strong>ed 14C<br />
dates. It is possible that analogous phenomena could have been<br />
recorded with<strong>in</strong> beach ridges of sandy coastl<strong>in</strong>es <strong>in</strong> emergence<br />
of the <strong>Africa</strong>n cont<strong>in</strong>ent.<br />
MARTIN(L.),DOMINGUEZ(J.M.L.),SUGUIO(K.),BITTENCOURT(A.C.S.P.),<br />
FLEXOR(J-M.),1983,Schéma de la sédimentation quate;<br />
naire sur la partie centrale du littoral brésilien .<br />
Cah.ORSTOM,ser.Geol .;vol.XIII,n~ 1:59-81.<br />
MARTIN(L.),FLEXOR(J-M.),KOUSKY(V.),CAVALCANTI(I.F.A.),1984, In<br />
version du sens du transport littoral enregistrées<br />
dans les cordons littoraux de la pla<strong>in</strong>e côtière du<br />
Rio Doce (Brésil). Possible liaison avec <strong>des</strong> modi-<br />
fications de la circulation atmospherique.C.R.Ac.Sc.<br />
Paris,t.298,Serie II,ncl:25-27.<br />
MARTIN(L.),FLEXOR(J-M.)et SUGUIO(K.),1984,Enregistrement <strong>des</strong><br />
pério<strong>des</strong> de faibles énergie a l'embouchure d'un<br />
fleuve. Le cas du Rio Paraiba do Sul.C.R.Ac.Sc.Paris,<br />
t.299,Serie II,ng 10:661-664.<br />
299
INQUA/ DAKAR SYCIPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CLIMATIC CHANGE IN THE CANARY ISLANDS DURING UPPER<br />
PLEISTOCENE<br />
Jb Meco<br />
Universidad de La Laguna, Canarias.<br />
On a site <strong>in</strong> IILas Playitas" <strong>in</strong> Fuerteventura Island<br />
(Canaries) there has been found a mar<strong>in</strong>e deposit of great<br />
<strong>in</strong>terest. This is because it is newly discovered, but has<br />
rema<strong>in</strong>ed completely <strong>in</strong>tact. And it has been taken as a<br />
representative site <strong>in</strong> the current work of J. MECO, N. PE-<br />
TIT-MAIRE andR.S. POMEL to def<strong>in</strong>e what was the sea level <strong>in</strong><br />
the entire archipelago. The existence of lavas above this<br />
level <strong>in</strong> certa<strong>in</strong> parts, makes it possible to date it by<br />
K/Ar (<strong>in</strong> process). In the same way Ch. CLAUSSE is carry<strong>in</strong>g<br />
out the dat<strong>in</strong>g by U /Th of certa<strong>in</strong> shells and Ch. E. STEARNS<br />
that of corrals. F.P. BONADONNA is study<strong>in</strong>g 018isotopic.<br />
The site has provided about a thousand specimens<br />
from 23 species. Almost a quarter of the specimens belong to<br />
species no longer liv<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the Canaries but still liv<strong>in</strong>g <strong>in</strong><br />
Senegal and, most of them, a11 over the Gulf of Gu<strong>in</strong>ea. Just<br />
over half of the specimens belong to a group of species rela-<br />
ted to PuhUa nu/~w~~ Lamarck 1819 and are <strong>in</strong> strong<br />
regression <strong>in</strong> the Canaries, some forms hav<strong>in</strong>g completely<br />
disappeared and otheqhav<strong>in</strong>g greatly decl<strong>in</strong>ed. F<strong>in</strong>ally the<br />
scant quai-ter rema<strong>in</strong><strong>in</strong>g is divided <strong>in</strong>to species presently<br />
liv<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the Canaries (20%) and species for whose existence<br />
<strong>in</strong> the Canaries there is no certa<strong>in</strong> evidence. Al1 this<br />
<strong>in</strong>dicates a climatic <strong>change</strong>: warm, with some conditions<br />
identical to those presently found <strong>in</strong> Senegal, but slightly<br />
different from those found <strong>in</strong> the region of Equatolzal Gu<strong>in</strong>ea.<br />
The date of this <strong>change</strong> Will be known from the results of the<br />
work <strong>in</strong> progress, but up to now it has been related to the<br />
"Last Interglacial".<br />
About 60% of the specimens belong to the species<br />
Pute44u hna/iunu and closely related species or forms. These<br />
species are liv<strong>in</strong>g today <strong>in</strong> Senegal and Cape Verde Islands<br />
but not <strong>in</strong> the Gulf of Gu<strong>in</strong>ea (Equatorial Gu<strong>in</strong>ea). PufeLeu<br />
nukiunu underwent a great <strong>in</strong>crease <strong>in</strong> number and <strong>in</strong> forms,<br />
at the same time as it reached the Mediterranean Sea. 1ts<br />
varieties <strong>in</strong>clude forms with more than a hundred ribs and<br />
forms <strong>in</strong> which these are completely lack<strong>in</strong>g (Pdedhu cundei<br />
D'Orbigny 1840 ), with a11 the <strong>in</strong>termediate stages (/3. <strong>in</strong>fen-<br />
media, P. nickkedi, P. luyud~tid, P, caenufu, P. connpicuu,<br />
1'. Lonyic04tu, 7. Ocu.lud, P. lowei, sic. ) This refers only<br />
to fossil material, anü is totally <strong>in</strong>dependent of the present<br />
existence of some such species like Pute11u oc&un , South<br />
<strong>Africa</strong>n species; which shwws a morphological convergence with<br />
some fossil specimens of the Canaries.<br />
About 15% of the specimens j140) belong to the<br />
species Conuh testud<strong>in</strong>uaiuh Bruguier-e 1792 (=Conun enm<strong>in</strong>eun),<br />
which also lives today <strong>in</strong> Cape Verde Islands and <strong>in</strong> the region<br />
of Dakar.<br />
301
Another 15% belongs to 7hu<strong>in</strong> haemantoma (L<strong>in</strong>né 1767)<br />
with, at present, wide geographical habitat <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g the<br />
Mediterranean Sea andthe Atlantic from France to Angola and<br />
also the American Coast. It is a varied species and <strong>in</strong> the<br />
Gulf of Gu<strong>in</strong>ea is smaller than 40 mm. <strong>in</strong> size. However <strong>in</strong> the<br />
fossils of the Canaries its size is bigger and sametimes reaches<br />
60 mm.; this form laks nodules, and is very similar to that<br />
presently liv<strong>in</strong>g <strong>in</strong> Cape Verde Islands. (this was name id <strong>in</strong><br />
1881 by ROCHEERUNE as 7hui4 imfkic&a variety of 7hui4 eupi-<br />
-ml4 ).<br />
Some further 6% of the specimens are S&zomf?.un BU.&~-<br />
niun Lamarck 1822, the famous fossil of the "Tyrrhenian".<br />
Approximately 5% are of warm-water species from<br />
Equatorial <strong>Africa</strong>: Venmeiun udunnoni Daud<strong>in</strong> 1800, Cypmeu bien-<br />
coaunia L<strong>in</strong>né 1758, Cymutium tniyonum CGmel<strong>in</strong> 18891, Bunnu<br />
pu4fu.l04~ Reeve 1884 Munex nuxuiil<strong>in</strong> L<strong>in</strong>né 1758, Cunfhunu4<br />
vivemzutun Kiener '1834 Hunpu noneu Lamarck 1822, gnyphuea c&!.<br />
yusun Dautzenberg,l891, a form of Venu4 vennuconu L<strong>in</strong>né 1758<br />
now conf<strong>in</strong>ed to Cape Verde Islands, and the corral Sidenu4~nueu<br />
nudiunn (Pallas 1.7661 which H. ZIBROWIUS and A. BRITO are <strong>in</strong><br />
the course of study<strong>in</strong>g.<br />
F<strong>in</strong>ally, the reman<strong>in</strong>g 2% belong to species whose<br />
habitat is not exclusively <strong>Africa</strong>n: E~onaniu 4puncfzCL<strong>in</strong>né 1758)<br />
Cymatium pam%enopeeum Yvon Salis 17931, Chunoniu nodiand<br />
Spondy.&n guedenopu4<br />
&e/ru (Lamarck 18221 Tonna yulea L<strong>in</strong>né _<br />
L<strong>in</strong>ne/ 1758.<br />
Note: These <strong>in</strong>vestigations are funded by the Government of the<br />
Canaries (Project of Investigations number 33/3/9/84 "Relaciones<br />
entre las Canarias y <strong>Africa</strong> en el Pleistoceno superior y en el<br />
Holoceno: variaciones climaticas y migration de especies ).<br />
Projeet 200 IGCP<br />
REFERENCES<br />
LECOINTRE, G.(1966) Buelques remarques sur le quaternaire mar<strong>in</strong><br />
de L'ile de Gran Canaria In W Actas V Congreso Panafricano de<br />
Prehistoria y de Estudio del Cuaternario"(Publicaciones Museo<br />
Arqueologico Santa Cruz de Tenerife) Vol 2, p.165-177.<br />
MECO, J. (1977) "Los St rombus neogenos y cuaternarios del At-<br />
lantico euroafricano". Las Palmas, Ediciones del Excmo. Cabildo<br />
Insular de Gran Canaria.<br />
MECO, J. (1981) Neogastropodos fosiles de las Canarias Orientales<br />
Anuario de Estudios Atlanticos 27,601-615<br />
MECO, J. (1982 y 1983) Los Bivalvos fosiles de las Canarias<br />
Orientales. Anuario de Estudios Atlanticos 28,65-125 y 29,579-<br />
596.<br />
MECO, J. and STEARNS (1981) Emergent Littoral Qeposits <strong>in</strong> the<br />
Eastern Canary Islands, Quaternary Research 15,199-208.
Fig. 1. The fossil slecies of the site "Las Playitas" <strong>in</strong> Fuer-<br />
teventura Island.(Canaries).<br />
.<br />
Notliv<strong>in</strong>g species 22.3%<br />
Patella <strong>in</strong> strong regression 57.2%<br />
No safe evidence 3.5%<br />
Liv<strong>in</strong>g species 20%<br />
Patella safiana group 57.2%<br />
Thais haemastoma 14.4%<br />
Conus testud<strong>in</strong>arius 14.3%<br />
Strombus bubonius 6.2%<br />
Vermetus adansoni 3.5%<br />
Cosmopolitan species 2.5%<br />
other. warm-water species 1.8%<br />
303
l-7. Patella safiana gr-up<br />
304<br />
Thais haemastoma<br />
Conus testud<strong>in</strong>arius
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CORRELATION ENTRE LE FLUX DE CHALEUR ET LES DEFORMATIONS<br />
RABIALES,OE MAREE TERRESTRE EN AFRIQUE.<br />
P. Melchior, 8. Oucarme, N. De Becker<br />
Observatoire Royal de Belgique<br />
Avenue Circulaire 3, 1180 Bruxelles, Belgique<br />
Une campagne de mesures de la marée terrestre gravimétrique a été<br />
entreprise en 1978 en Afrique par le Centre International <strong>des</strong> Marées Ter-<br />
restres (UGGI) et l'observatoire Royal de Belgique. Cette campagne s'<strong>in</strong>sère<br />
dans un projet mondial développé par ces mêmes <strong>in</strong>stitutions (Trans World<br />
Tidal Gravity Profiles). Un gravimètre [Geodynamics ou Lacoste-Rombergl, un<br />
enregistreur et une horloge à quartz ont été <strong>in</strong>stallés en chaque site et<br />
ont fonctionné pendant une période de six mois, ce qui a permis la détermi-<br />
nation <strong>des</strong> amplitu<strong>des</strong>,et phases <strong>des</strong> sept on<strong>des</strong> pr<strong>in</strong>cipales de marée.<br />
Les amplitu<strong>des</strong> et phases observées [A,ul sont confrontées aux mêmes<br />
paramètres calculés<br />
[R,ol et de modèles<br />
à partir<br />
d’océans<br />
d'un modèle de Terre élastique à noyau<br />
pour lesquels les marées sont décrites<br />
liquide<br />
par les<br />
cartes cotidales<br />
rence vectorielle<br />
de Schwiderski<br />
(x=A-??-Ll<br />
[L,AI. Le vecteur qui<br />
entre les observations<br />
résulte de la difféet<br />
le modèle théorique<br />
[voir figure1 appelé "résidu" (X,X1, est considéré comme "bruit <strong>in</strong>strumental"<br />
lorsqu'il est, en valeur absolue, de l'ordre de 0,5 microgal<br />
(5.10-10 de la pesanteur). Un résidu 1x1 supérieur devrait être expliqué<br />
soit par une erreur <strong>in</strong>strumentale soit par un effet géophysique réel non<br />
pris en compte dans les modèles.<br />
La liste <strong>des</strong> 23 stations africa<strong>in</strong>es où <strong>des</strong> mesures de marées terres-<br />
tres ont été effectuées est la suivante :<br />
Helwan, Aswan (Egypte); Khartoum (Soudan); Addis Ababa (Ethiopie); Arta<br />
[Djibouti); Nogadiscio (Somalie); Nairobi, Voi (Kenya); Dar es Salaam<br />
(Tanzanie); Maputo, Nampula (Nozambiquel; Antananarivo, Tolagnaro, Nossi-Bé<br />
(Madagascar); Johannesburg, Stellenbosch [Afr. du Sud); Harare (Zimbabwe];<br />
Butare [Rwandal; Bangui (Rep. Centrafriquel; Ouagadougou (Eiourk<strong>in</strong>a Fassol;<br />
Niamey, Arlit [Niger); Lamto [Cote d'Ivoire1.<br />
On a remarqué que la station d'Arta présentait un important facteur<br />
. X ~OS X positif (4,28 ugall ce qui traduit une déformation de marée plus<br />
forte que celle calculée dans le modèle théorique. Les <strong>in</strong>struments ont alors<br />
été <strong>in</strong>stallés au Niger situé sur le craton stable de l’Afrique de l’ouest.<br />
Les valeurs X COS X ont été trouvées négatives [voir Table]. L’idée naquit<br />
d'essayer de corréler les valeurs du flux de chaleur et les résidus de ma-<br />
rée : le tableau ci-après montre les sites pour lesquels nous avons pu<br />
trouver <strong>des</strong> mesures de flux de chaleur dans la littérature et les résidus<br />
de l’analyse de marée.<br />
Cette corrélation a un sens géophysique précis : on peut concevoir<br />
que dans les régions à flux de chaleur élevé la valeur du module de rigi-<br />
dité u de Lamé utilisé dans le modèle de Terre sera sensiblement <strong>in</strong>férieure<br />
et qu’il en résulte une amplitude de marée terrestre plus forte que prévu<br />
et <strong>in</strong>versément.<br />
305
1<br />
As<strong>in</strong> cL<br />
a vecteur observé [A : amplitude, c1 : phase).<br />
R<br />
A ccsc<br />
R vecteur correspondant à un modèle élastique à noyau liquide<br />
[R : amplitude, phase zero).<br />
i effet d'attraction et de surcharge océanique CL : amplitude,<br />
A : phase].<br />
5 = A - 8 . CB : amplitude, !3 : phase].<br />
2=8-i cx : amplitude, x : phase).<br />
Niger<br />
Bourk<strong>in</strong>a Fasso<br />
Af. Sud<br />
Kenya<br />
Somalie<br />
Afar<br />
(*l Références A<br />
C**l Références B<br />
Flux de<br />
chaleur (* 1<br />
[milliwatt/m23<br />
20<br />
20<br />
30<br />
50<br />
50<br />
73<br />
73<br />
80<br />
150<br />
306<br />
x COS x I**l<br />
(microgalsl<br />
-1.08<br />
-0.66<br />
-1.93<br />
-0.96<br />
-0.56<br />
0.87<br />
1.47<br />
1.87<br />
4.28<br />
Site<br />
Arlit<br />
Niamey<br />
Ouagadougou<br />
Stellenbosch<br />
Johannesburg<br />
Voi<br />
Nairobi<br />
Mogadiscio<br />
Arta/Djibouti
On a remarqué que là où le résidu est important (> 1 ugall la compo-<br />
sante’X COS x est bien plus importante que la composante X s<strong>in</strong> X généra-<br />
lement négligeable. La figure montre bien que toute anomalie du modèle de<br />
Terre élastique [erreur sur RI se traduit par une erreur sur X COS X seul.<br />
C'est donc cette composante qui sera prise ici en considération. L’ampli-<br />
tude <strong>des</strong> marées diurnes s’annulant à l'équateur on ne discutera ici que<br />
l’onde semi-diurne lunaire pr<strong>in</strong>cipale Ul21 dont l’amplitude atte<strong>in</strong>t 90 ugal<br />
à l'équateur.<br />
Il faut noter qu’une corrélation similaire a été mise en évidence<br />
pour nos autres stations du profil mondial couvrant actuellement l’Europe,<br />
l'Asie et l'Australasie (Yansh<strong>in</strong> et al. 19851.<br />
REFERENCES A<br />
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Proc. R. Soc. London A 173, pp. 474-502.<br />
Chapman. D.S. and Pollack, H.N. : 1974, Cold spot “<strong>in</strong> West <strong>Africa</strong> anchor<strong>in</strong>g<br />
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Chapman, O.S. and Pollack, H.N. : 1975, <strong>Global</strong> Heat Flow : A New Look.<br />
Earth Planet. SC. Letters, 26, pp. 23-32.<br />
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Jessop, A.M., Hobart, M.A. and Sclater, J.G. : 1976, The World Heat Flow<br />
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Yansh<strong>in</strong>, A.L., Melchior, P., Keilis-Borok, V.I., De Becker, M., Ducarme, 8.<br />
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308
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
L'EROSION DES SOLS DE BAS-FONDS GU BURKING-FGSG<br />
iREPEfrES DANS L'EVOLUTION HISTO'HIUUE. GCTUELLE ET FUTUFiEl<br />
MIETTON Riche1<br />
Maftre-Assistant de Géographie - Université de Chambérv<br />
(France)<br />
Les modal i te5 et l’<strong>in</strong>tensité de l’erosion aréolaire affectant les<br />
<strong>in</strong>terfluves dans l’Ouest africa<strong>in</strong> sont désormais bien connues,<br />
pr<strong>in</strong>cipalement grace aux travaux de 1'ü.H.S.T.O.M. et du C.T.F.T. sur<br />
parcelles expérimentales, sous de5 pluies naturelles (E. ROOSE, 1980 ; E.<br />
ROOSE et 2. PIOT, 1984) ou simulées (J. COLLINET et C. VGLENTIN, 1980i. En<br />
revanche, les phénoménes de dissection l<strong>in</strong>baire dans les bas-fonds ont peu<br />
retenu l’attention. Leur connaissance présente pourtant un <strong>in</strong>téret évident<br />
de recherche appliquée, dans la mesure où il s’agit la de5 sols les plus<br />
épais, les plus fertiles (sol5 brunç eutrophesl qui 5ünt emporte5 alors<br />
mPme qu’ils ont été peu ou pas utilises par les populations rurales. Nous<br />
nou5. 5ommes attaches a<strong>in</strong>si en différentes régions du Burk<strong>in</strong>a-Faso ii<br />
préciser la dvnamique actuelle du rav<strong>in</strong>ement. Ses cause5, sa vitesse sont<br />
ici envisagée5 dans un premier temps. L'examen de ces coupes naturelles<br />
apporte quelque5 repères hi5toriqueç dans la genése de ce5 sols. Enf<strong>in</strong>,<br />
l’étude statistique <strong>des</strong> averses maximales’ annuelles, les plus efficaces,<br />
nous renseigne sur une possible évolution.<br />
1 - LE PRESENT : LE HGVINEMENT GGTUEL<br />
L’<strong>in</strong>terprétation de5 flux mesures dans un bas-fond, notamment <strong>des</strong><br />
débits de crues, est délicate en regard ‘de la complexité de l'écosvstéme<br />
dra<strong>in</strong>e. L'hydrodynamique d'un bas-fond depend de ses caractéristique5<br />
topographiques, pédologiques et biogéographiques propres mai5 aussi de<br />
celle5 de l’ensemble -du bass<strong>in</strong>-versant a<strong>in</strong>si que de5 <strong>in</strong>tensiter de5<br />
aver5es. Toutefois, ces parametres sont suffisamment constants!<br />
semble-t-il Y a l’échelle huma<strong>in</strong>e pour ne pa5 Ptre directement responsab,les<br />
de l’accélération de la dynamique d’érosion constatée aujourd’hui au<br />
Eurk<strong>in</strong>a, quelque soit la latitude : sur le5 marges sub-sahélienneç, en<br />
ple<strong>in</strong> coeur du pays massi mais aussi au Sud, dans <strong>des</strong> régions réputées plu5<br />
stables. Certes, les pluie; auraient pu évoluer ce5 dernieres années dans<br />
le 5ens d'une plus grande agressivité. Tel n'est pas le cas si l’on s’en<br />
tient a une étude de la fréquence d,es grosses averses, supérieures a 40 mm<br />
et ci leur évaluation du pourcentage du total <strong>des</strong> précipitations (J.P.<br />
CGRBONNEL et al., 1984). La raison pr<strong>in</strong>cipale de cette rhexistasie ne<br />
rèside donc pas dans un <strong>change</strong>ment climatique mais dans la dégradation<br />
anthropique du couvert végetal corre5pondant a une multiplication de5<br />
défrichements sur les versants et, fait plüs récent, dans les<br />
forets-galeries <strong>des</strong> bas-fonds. Ces pratiques sont ém<strong>in</strong>emment liées 2. <strong>des</strong><br />
cau5es socio-économiques et a l’<strong>in</strong>troduction de systémeç agraires extensifs<br />
iJ.P. HEHVOUET, i?79 ; J.Y. MGKCHGL: 19841, grands "cor~5ommateur5"<br />
d'esuace.<br />
L'aspect le plus 5pectaculaire de cette dvnamique morphogénique<br />
carresoond au recul de rav<strong>in</strong>es, a l’aval de oetit5 au movens<br />
ba55<strong>in</strong>s-versants, sur <strong>des</strong> dra<strong>in</strong>5 d’ordre 3 a 5. Le5 crues les plu5<br />
efficaces orofitent nota.mment de la dim<strong>in</strong>ution de rugosité dan5 le5<br />
bas-fond5 et les débits <strong>in</strong>5tantanés maxi mum5 oeuvent atte<strong>in</strong>dre? voire<br />
deoasser 10.000 liS/kmZ. Certa<strong>in</strong>s. modeles. favorisant la cuncentration de5<br />
eaux et leur vitesse d'écGuiement. sont plu5 vulnèrables. La vite55e de<br />
309
ecul <strong>des</strong> rav<strong>in</strong>e5 a ét& mesurée grâce a différente5 sources d’<strong>in</strong>fprmation :<br />
enquetes ürales: ph#tG5 aoriennes et surtout levés topographique5<br />
superposés [M. MIETTDN, 19801. Les chiffre5 sont évidemment VaFiables dans<br />
l’espace en fonction notamment de la nature <strong>des</strong> alluvions et dan5 le temps<br />
du fait d'une plu5 ou mo<strong>in</strong>s grande agressivité climatique.<br />
II - LE PASSE : Ut REPERE HISTORIQUE DANS LES RENBLBIS<br />
L'examen de ces coupe5 naturelles que constituent les rav<strong>in</strong>es,<br />
Grof on<strong>des</strong> génkralement. d'un métre, montre l'existence fréquente, sous un<br />
501 brun d’alluvions limoneuse5 de GO A 90 centimètres d'épaisseur, d'un<br />
“ni veau” <strong>in</strong>corporant <strong>des</strong> tesçuns de poterie. Ces tes5ons, que nous avons<br />
observés sur <strong>des</strong> marigot5 secondaires dans le Centre (iorgha) comme au Sud<br />
du pays iPd) ont été trouvés Pqalement par d'autres auteurs (J. KILIAN et<br />
al.. 19771 sur <strong>des</strong> dra<strong>in</strong>s majeurs, affluents de la Volta Blanche. Ce<br />
remblaiement, qui serait général au pav5, est plus épais et grossier A .la<br />
traversée <strong>des</strong> chai'non5 birrimiens (TiCb&lé) oit il prend l’allure de<br />
véritables gravier5 çous berge identiques A ceux dtcrits par J. VOGT le<br />
long de la Volta Noire (J. VUGT, 1968). Deux <strong>des</strong> tessons, qùe nouç avons<br />
orélevés A l’Est de Pb, ont été datés par J, EVIN (Université Lvun I> du<br />
XIIe siécle.<br />
A une phase d’entaille ancienne et profonde aurait donc succédé un<br />
épisode de remblaiement d'abord grossier, ca<strong>in</strong>ridant ou succédant A une<br />
occupation huma<strong>in</strong>e du XIIe si&cle et dB à un écoulement de type torrentiel,<br />
puis un remblaiement f<strong>in</strong> de plus longue durée, <strong>in</strong>terrompu depuis quelques<br />
diza<strong>in</strong>es d'années par une reprise de l’entaille.<br />
III - LE FUTUR : .LEG DUREE§ DE RETOUR DES PLUIES NAXINALES<br />
L'étude statistique <strong>des</strong> averse5 de fréquence rare permet, A partir <strong>des</strong><br />
séries pluviométriques, dont on dispose au Burk<strong>in</strong>a (40 h 60 années.) de<br />
prévoir les durées de retour <strong>des</strong> pluie5 maximales annuelles en n jour5.<br />
Cela peut ne par; suffire A prévoir l’évolution de cette morphogenése <strong>des</strong><br />
bas-fonds. Dans le contexte d'un ma<strong>in</strong>tien <strong>des</strong> conditions actuelle5’ cette<br />
analyse précise toutefois le danger auquel Sont soumis ce5 terroirs.<br />
La premiére étude <strong>des</strong> pluies journali&res de frlquence rare en<br />
Haute-Volta a étt celle de Y. BRUNET-NORET (1963). Ce travail a &té repris<br />
par J.P. LAHAYE (1980). mous avons étendu cette analvse aux séquences<br />
pluvieuses en n jour5 consécutifs (n compris entre 2 et 30 jours) et<br />
vérifié que le5 pluies maximales suivent pour tùuteç les stations une mBme<br />
loi statistique : la loi de GUMBEL. fi titre d’exemples, nous prÉsentons les<br />
ajustements relatif5 a la station de PB (Figures 1 rt 2) : la pluie<br />
maximale décennale (fréquence 0,90 %f en 2 jours est de 115 mm ; la pluie<br />
centenale (fréquence : U,99 1) de lb5 mm ; 5ur 30 jour5 le5 valeur5 sont<br />
respectivement de 410 et 560 mm. L’impact de ces épiso<strong>des</strong> pluvieux peut<br />
Itre pressenti ei l’on songe que nous avon5 keçurrl <strong>des</strong> vitesses de recul de<br />
2 a 3 mètres pour <strong>des</strong> averses totaIisant seulement 60 mm rn 5 jaurs !<br />
Les sols de bas-fonds, qui constituent les témo<strong>in</strong>s drs vicissitu<strong>des</strong><br />
historiques GU actuélles, d’orig<strong>in</strong>e climatique‘ GU anthropique? subies par<br />
ce5 régions soudaniennes doivent retenir particuliérement l’attention du<br />
fait de leurs potentialités qui ne pourront plus @tre longtemps<br />
sauvegardtes sans aménagement.<br />
310
REFEREWCES BIBLIOGRAPHIBUEÇ :<br />
Y. BRUNET-MORES. lob3 : Etude générale <strong>des</strong> averse5 exceptionnelles en<br />
Afrique occidentale. République de Haute-Volta. ORSTOM-CIEH<br />
J. BLEERGEL, J,P. GAREONNEL et ii. GROUZIÇ, 1984 : Pluies - eaux de surface<br />
- productions végétales Haute-Volta [19X1-1993). ORÇTOM.<br />
J. COLLINET, C, VALENTIN! 198U : Etude LAT/03 : ruissellement, <strong>in</strong>filtration<br />
et érosion en zones sahklienne et subdésertique. Rapport sur la Nare<br />
J.P.<br />
d'nursi.<br />
HERVOUET, 197P : La mise en valeur <strong>des</strong> vallées de5 Volta BLanche et<br />
Rouge<br />
61-97.<br />
: un accident historique. Cah. ORÇTON S&r. SC. Hum. XV, 1 pp.<br />
J. #ILIGNy J. TRiCART et J. TESSIER1 1977 : Ecodynamique et recherche<br />
agronomique dans le<br />
1.<br />
.<br />
IFfiN’<br />
P<br />
Tome 38, 5Prie<br />
bass<strong>in</strong> supérieur<br />
A n 4.<br />
de la Volta Blanche. Bullet<strong>in</strong> de<br />
J.P. LAHAYE‘ 19BI; : Etude <strong>des</strong> pluies journaliéres de friquence rare en<br />
Haute- V#lta CIEH - OuagadougGu.<br />
J.Y. MARCHAL. 1984 : Le Yatenga : la dynamique d'un espace rural soudanosahtlien.<br />
Travaux et documents de i'ORSTOM. n lb7.<br />
M. MIETTON, 1980 : Recherches géGm#rph#lGgiques au Sud dr la Haute-Volta.<br />
La dynamique actuelle dans la région de PP-TiÉbélé. Thé5e 3e cycle.<br />
Grenoble.<br />
E. ROOSE, 1980 : Dynamique actuelle <strong>des</strong> 5015 ferrallitiques et ferrug<strong>in</strong>eux<br />
tropicaux<br />
13cj.<br />
d’Afrique occidentale. Travaux et documents de 1 'ORÇTOM n<br />
E. RÛOSE, J. PiOT, 1984 : Runoff, ero5ion and soi1 fertilitv restoration on<br />
the<br />
144.<br />
Massi Plateau (Central Upper Voltai. Harare Svmoosium IAHS Publ. n<br />
3, VOGT, 1969 : Etude de l’alluvionnement en Haute-Volta. DGM. Ouagadougou.<br />
‘311
11’ 1O'N - Ill' an'w<br />
Pluies<br />
<strong>in</strong>44 ._.- - 1814 .~_.<br />
maximales annuelles<br />
en n jours .<br />
I I I 2$0 I Plula<br />
1 m .
l<br />
-.---_ -<br />
7 \
INQUA/ DAKAR SYMPOSIW "Changements globaux en Afrique"<br />
VARIATIONS DES ECOULEMENTS FLUVIAUX, DES COURANTS ET DU NIVEAU<br />
OCEANIQUE DANS LA BASSE VALLEE DU SENEGAL DEPUIS 100.000 ANS<br />
MONTEILLET Jacques. Laboratoire de Recherches de Sédimentologie Mar<strong>in</strong>e -<br />
Université de Perpignan - Avenue de Villeneuve - 66025 PERPIGNAN-Cédex.<br />
Le substratum prédeltaïque comporte sur la frange est du delta du<br />
Sénégal <strong>des</strong> vestiges d'un haut niveau mar<strong>in</strong> "éemien" (85.000 à 100.000 ans<br />
B.P.). Vers 40.000 ans B.P. un édifice deltarque est constitué sur le site<br />
de l'actuel delta. Le niveau océanique est alors à nouveau ascendant(-1Om)<br />
mais associé à une <strong>in</strong>tensification de la dynamique littorale. Les apports<br />
fluviatiles sont formés d'alluvions graveleuses et de sables remaniés en<br />
îles barrières (beach-ridges) sur le front deltaïque vers 20.000 ans B.P.<br />
La baisse du niveau mar<strong>in</strong> entraîne un profond rav<strong>in</strong>ement de l'aire deltaï-<br />
que et la cimentation en beach rocks <strong>des</strong> Iles barrières. Les écoulements<br />
sporadiques du Sénégal apportent <strong>des</strong> alluvions graveleuses. La pente éle-<br />
vée et les crues violentes se traduisent par <strong>des</strong> chenaux <strong>in</strong>stallés à mi-<br />
gration latérale rapide.<br />
Vers 13.000 ans B.P. le débit du Sénégal se régularise. Le profil<br />
d'équilibre est rapidement réalisé car la montée du niveau océanique annu-<br />
le la pente du oours <strong>in</strong>férieur où apparaissent <strong>des</strong> séquences de méandres<br />
et <strong>des</strong> <strong>in</strong>vasions mar<strong>in</strong>es.<br />
Vers 10.000 ans B.P. les chenaux de la pla<strong>in</strong>e deltaïque sont soumis<br />
à la marée dynamique et peuplés de faunes hal<strong>in</strong>es.<br />
Vers 8.500 ans B.P. une relative stagnation du niveau mar<strong>in</strong> est à<br />
l'orig<strong>in</strong>e du développement d'une végétation ripicole de pla<strong>in</strong>e deltaïque<br />
dans le nord du delta. Aux environs de 8.000 ans B.P. <strong>des</strong> chenaux deltaï-<br />
ques de plus en plus ouverts sur l'océan s'étendent aux dépens de la pla<strong>in</strong>e<br />
deltaxque marquant une nouvelle phase ("onlap") d'élévation rapide du ni-<br />
veau mar<strong>in</strong> qui aboutit au comblement rapide <strong>des</strong> anciens talwegs (channel-<br />
fill). Dans les 7.000 ans B.P. ce mouvement se poursuit en s'amortissant<br />
pendant une période d'importante activité littorale liée à l'<strong>in</strong>tensifica-<br />
tion <strong>des</strong> alizés. Des cordons littoraux ou îles barrières à Donm gmtVc?Zi<br />
se mettent en place, ancrés sur les po<strong>in</strong>tements rocheux <strong>des</strong> "beach rocks"<br />
du front deltaïque ancien. Cette faune méridionale implique <strong>des</strong> eaux cô-<br />
tières encore peu affectées par <strong>des</strong> remontées froi<strong>des</strong>. En arrière, les "<br />
îles barrières isolent un système lagunaire constitué de chenaux peu ac-<br />
tifs. De 6.000 à 5.500 ans B.P. le niveau actuel est presque atte<strong>in</strong>t et <strong>des</strong><br />
fluctuations se poursuivent avec une tendance globale positive. Vers 4.500<br />
à 4.000 ans B.P. l'activité croissante <strong>des</strong> alizés accentue la circulation<br />
littorale et les remontées d'eau profonde. Des cordons littoraux à Donax<br />
rmgosus (faune actuelle) sont modelés sur le front deltaïque et le niveau<br />
océanique cont<strong>in</strong>ue de fluctuer autour d'une position moyenne qui corres-<br />
pond au 0 actuel. Il en résulte <strong>des</strong> colmatages eh un retrait vers la mer<br />
de la ligne de rivage vers 3.400 à 3.200 ans B.P. puis de 1.800 à 1.500 ans<br />
B.P. <strong>des</strong> oscillations mar<strong>in</strong>es positives paraissent associées à un rega<strong>in</strong><br />
du débit du Sénégal. Vers 1.800 ans B.P. une chute brutale <strong>des</strong> écoulements<br />
fluviaux sahéliens est responsable d'une <strong>in</strong>vasion sal<strong>in</strong>e dans la vallée du<br />
Ferlo.<br />
315
t<br />
-. pos<br />
EVOLUTION ou DELTA ou SENEGAL OE 40000 A 4ma ANS BP<br />
DÉRiVE DÉBiT SoGDE<br />
b-e& rocks<br />
VERS 12.000ans B f?<br />
316<br />
Surcmzvsement<br />
-P<br />
s<br />
3 ruve I euses
SU ST4~kb4E<br />
Gk<br />
SJâ ,honnen<br />
VERS do.0000~ BP<br />
Suspensioyis<br />
VERS 7000anr Bp<br />
DÉRiVE<br />
LiTTORALE<br />
VERS 4000 ans 'BP<br />
317
RIVER-FLOWING CHANGES AND CURRENTS AND SEA-LEVEL VARIATIONS<br />
IN THE LOWER SENEGAL VALLEY FOR 100.000 YEARS<br />
J. MONTEILLET. Laboratoire de Recherches de Sédimentologie Mar<strong>in</strong>e-Univer-<br />
sité de Perpignan - 66025 - PERPIGNAN-Cédex.<br />
Rema<strong>in</strong>s of a "Eemian" high sea level (85,000 to 100,000 years B.P.)<br />
are found on the predeltaic substratum along the eastern border of the Se-<br />
negal delta. Towards 40,000 years B.P. a deltaic construction built up<br />
where the delta is now. Then, the oceanic level rose aga<strong>in</strong> (-1Om) together<br />
with an <strong>in</strong>creas<strong>in</strong>g dynamic of the along-shore currents. The fluvial depo-<br />
sits were made of sand and gravels re-arranged <strong>in</strong>to beach ridges on the<br />
delta front. Towards 20,000 years B.P. the sea-level go<strong>in</strong>g down caused a<br />
deep erosion of the deltaic place and cemented the beach-ridges <strong>in</strong>to beack<br />
rocks. The <strong>in</strong>termittent flow<strong>in</strong>gs of the Senegal River carried sand and<br />
gravels. The high slop<strong>in</strong>g fa11 of the river and the strong floods caused<br />
braided-channels.<br />
Towards 13,000 years B.P. the flow of the Senegal river became more<br />
regular. A balanced outl<strong>in</strong>e was soon carried out because the ris<strong>in</strong>g of the<br />
oceanic level erased the lower slop<strong>in</strong>g fa11 of the river where meander se-<br />
quences and sea <strong>in</strong>vasions appeared.<br />
Towards 10,000 years B.P. the deltaic pla<strong>in</strong> channels were bound to<br />
the dynamical tide, and they were stocked with "hal<strong>in</strong>e" faunas.<br />
Towards 8,500, a stagnation of the sea-level caused the development<br />
of a "ripicole" deltaic vegetation <strong>in</strong> the North of the delta. Towards<br />
8,000 years B.P., deltaic channels which opened more and more widely <strong>in</strong>to<br />
the ocean, spread to the detriment of the deltaic pla<strong>in</strong>, and this was the<br />
beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g of a new onlap of quick sea-level rise, end<strong>in</strong>g <strong>in</strong> a rapid fil-<br />
l<strong>in</strong>g-up of the formed "talwegs" channel-fills. Towards 7,000 yeas B.P.<br />
this notion went on, but it slowed down dur<strong>in</strong>g a period of important litto-<br />
ral activity, connected with the <strong>in</strong>tensification of the trade-w<strong>in</strong>ds. Off-<br />
shore bars or beach-ridges with Donax gruveli then took place, anchored to<br />
the rock po<strong>in</strong>ts of the former deltaic front "beach rocks". This southern<br />
fauna implicated that cold flow<strong>in</strong>g-up waters hardly affected the coastal<br />
waters yet. Backwards, the beach-ridges formed a lagoon system made of not<br />
very active channels. From 6,000 to 5,500 years B.P. the present level was<br />
nearly reached and fluctuations went on with a general positive tendency.<br />
From 4,500 to 4,000 years B.P. the more important activity of the trade-<br />
w<strong>in</strong>ds <strong>in</strong>creased the littoral circulation and the upwell<strong>in</strong>g of deep waters.<br />
Beach-ridges with Donax rugosus (the present fauna) were formed on the del-<br />
ta front and the ocean level kept on fluctuat<strong>in</strong>g round a middle position<br />
correspond<strong>in</strong>g the present 0.<br />
This caused a fill<strong>in</strong>g-up and the waterside l<strong>in</strong>e retirement to the sea<br />
towards 3,400 to 3,200 years B.P. then, from 1,800 to 1,500 years B.P., po-<br />
sitive sea oscillations seemed to be connected with a recru<strong>des</strong>cence of the<br />
flow of the Senegal river. Towards 1,800 years B.P., a sudden fa11 <strong>in</strong> the<br />
"Sahelian" river outflows caused a sal<strong>in</strong>e <strong>in</strong>vasion <strong>in</strong> the Ferlo Valley.<br />
318
1 NQUA/1986 DAKAR SYf+POS 1 UM "Changements globaux en Afrique"<br />
NOTE SUR LES LIGNES DE RIVAGE RECENTES EN ANGOLA,A L'ARCHI-<br />
PEL DE S.TOME ET PRINCIPE ET A L’TLE DE SANTIAGO (ARCHIPEL<br />
DE CAP VERT)<br />
M. Monteiro Marques<br />
(Centro de Estudos de Pedologia - IICT, LISBOA, PORTUGAL)<br />
RESUME<br />
--<br />
Pour cet exposé n’eus avons choisi trois lieux situ& entre les parallè-<br />
es de 15’N et 13’s.<br />
1. Nous avons étudié à l’Angola le littoral compris entre les embouchu-<br />
res du systh&me hydrographique du Longa-Nhia et du fleuve Pueve (ou Cuvo) -<br />
la vaste dépression de Pumba - , situé au pied de l’escarpement de faille de<br />
Gabela.<br />
Pour nous, le dernier soulèvement de l’escarpement de Gabela a eu lieu<br />
au Plio-Pleistocène et est d0 3 la migration, vers l’est, de la flexure conti-<br />
nentale. Par contre, l’<strong>in</strong>cision du Queve s’est arrêtée à la f<strong>in</strong> du Peistocène<br />
et, seulement, ensuite, s’est processé le façonnement de la dépression de Pum-<br />
ba.<br />
Pendant 1’Holocène le comblement de la dépression de Pumba a eu lieu.L’&<br />
paisseur <strong>des</strong> alluvions paraît être très grande a<strong>in</strong>si que la surface occupée.<br />
De cette façon ,-on pose deux hypothèse: il y a eu, pendant l’Holocène,un<br />
soulèvement du niveau mar<strong>in</strong>, on bien, il y a eu un soulèvement de la platefor-<br />
me cont<strong>in</strong>entale. Nous n’avons pas trouvé <strong>des</strong> preuves de deformation dans les<br />
terraces mar<strong>in</strong>es récentes, nous admettons donc comme plus correcte la première<br />
hypothèse.<br />
2. Dans les littoraux E et N, respectivement, <strong>des</strong> îles de S.Tomé et du<br />
Pr<strong>in</strong>cipe il existe un niveau de dunes consolidées, avec une texture grossiere<br />
et un ciment calcaire. On n’a pas cherché de fossiles, mais par leur position<br />
et par leur constitution lithologique à la base (cailloux de plage, fragments<br />
de cuirrasses ferrug<strong>in</strong>euses et pisolithes aussi ferrug<strong>in</strong>eux) nous admettons une<br />
2ge pleistocknique pour la dune . Les lambeaux dunaires sont couverts par la<br />
mer pendant la haute marée.<br />
Ici, on pose aussi de nouveau deux hypothèses: une transgression rkente<br />
ou un abaissement aussi recént de la plateforme cont<strong>in</strong>entale. Comme les terra-<br />
ces récentes ne se trouvent pas déformees et comme on y observe par quelques<br />
endroits <strong>des</strong> cuirrasses ferrug<strong>in</strong>euses tout près de la ligne de rivage, la deu-<br />
xiéme hypothèse est a<strong>in</strong>si mise en cause. Par contre, la première hypothèse<br />
reste d’accord avec la formation actuelle d’aires marécageuses derrière l’ac-<br />
319
tuelle ligne de rivage.<br />
Au littoral E de l’!Ue de Santiago le comblement systhématique <strong>des</strong><br />
embouchures <strong>des</strong> lignes d’eau (S.Dom<strong>in</strong>gos, Seca, Picos, S.Miguel, etc.) et<br />
l’attaque par la mer de petites plateformes d'abrasion mar<strong>in</strong>es (2-4 m<br />
d'hauteur) montrent qu’il y a eu, au post-Pleistocke, une transgression<br />
mar<strong>in</strong>e. Les alluvions sont très puissantes aux embouchures de ces lignes<br />
d’eau, ce qui paraît traduire un soulèvement récent du niveau de la mer.<br />
Nous n’admettons pas ici un soulèvement de la plateforme cont<strong>in</strong>entale puis-<br />
que nous n’avons jamais trouvé de preuves de dgformation recente dans les<br />
terraces littorales.<br />
4. Conclusion prélim<strong>in</strong>aire: En trois endroîts différents entre les<br />
latitu<strong>des</strong> comprises entre 15' N et 13' S -, l’un, dans le littoral du con-<br />
t<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong>, les deux 'autres dans les cotes <strong>des</strong> îles - les observations<br />
sur le terra<strong>in</strong> ne montrent pas <strong>des</strong> déformations récentes du relief mais uni-<br />
quement un soulévement r6cent du niveau de la mer. Ce phénomène pourra con-<br />
duire à l'acroissement de la teneur en sels dans ies nappes phréatiaques<br />
et, par conséquence, orig<strong>in</strong>er <strong>des</strong> problémes d’aménagement agricole dans les<br />
alluvions ou dans les terra<strong>in</strong>s littoraux.<br />
320
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
L'APPORT DES GLACIS ANCIENS DE L'AIR (NIGER) A LA<br />
CONNAISSANCE DES VARIATIONS CLIMATïQUES DU PLEISTOCENE INFERIEUR D'AFRIQUE<br />
OCCIDENTALE .<br />
Ala<strong>in</strong> MOREL<br />
Institut de Géographie, Université I, Grenoble<br />
U.A. 722 - CNRS .<br />
Mots-clés : Paléoclimats, Afrique Occidentale, Niger, Quaternaire, datations<br />
K-Ar, glacis, érosion et sédimentation .<br />
Le Quaternaire ancien est encore assez mal connu en Afrique Occiden-<br />
tale . La plupart <strong>des</strong> auteurs s'accordent cependant pour reconnaître un enfon-<br />
cement marqué du réseau hydrographique à partir d'une surface f<strong>in</strong>i-tertiaire,<br />
sous <strong>des</strong> climats alternativement plus secs et plus humi<strong>des</strong>, avec <strong>des</strong> régimes<br />
pluviométriques variables et <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> successives d'écoulements aréolaires<br />
et d'écoulements concentrés . Cet enfoncement se traduit par <strong>des</strong> niveaux de gla-<br />
cis étagés qui ont été identifiés dans de nombreux secteurs depuis le Sénégal<br />
jusqu'au Hoggar, en passant par la vallée du fleuve Niger .<br />
Nous avons retrouvé dans 1'Aïr les mêmes formes de glacis, avec une<br />
couverture identique de blocs grossiers, un étagement topographique et <strong>des</strong> al-<br />
térations semblables . Mais nous trouvons de plus, dans ce massif, <strong>des</strong> coulées<br />
basaltiques fossilisant ces reliefs . Ces coulées ont été datées ( A.Morel et<br />
H.Bellon, 1985 ); elles permettent de préciser les étapes de l'histoire morpho-<br />
climatique de ces régions durant le Plio-Pléistocène .<br />
1- FORMES ET FORMATIONS<br />
Six niveaux de glacis et de terrasses marquent l'évolution Plio-Qua-<br />
ternaire de 1'Aïr ( fig.1 j . Les trois niveaux anciens sont généralement <strong>des</strong><br />
glacis d'ablation recoupant les altérites du socle et couverts de blocs et de<br />
boules & net cortex d'altération, emballés dans une matrice rubéfiée . Les ma-<br />
tériaux recoupés par les glacis présentent un état d'altération relativement<br />
.développé qui conduit à envisager l'action de climats trés hydrolysants . La<br />
désagrégation physique <strong>des</strong> matériaux y est poussée et les étu<strong>des</strong> m<strong>in</strong>éralogiques<br />
montrent que la fraction f<strong>in</strong>e comprend essentiellement de l'illite et de la<br />
kaol<strong>in</strong>ite . Le rapport illite sur kaol<strong>in</strong>ite, estimé d'après la hauteur <strong>des</strong> pics<br />
est d'environ 1/5 ( fig 2, éch. AM 82- 25 et 26 ) . En revanche, les terrasses<br />
récentes (moyennes et basses terrasses) ont été beaucoup mo<strong>in</strong>s affectées (cf<br />
courbes du bas de la fig.2 ) L'analyse diffractométrique fait ressortir, en<br />
plus de l'illite et de la kaol<strong>in</strong>ite, <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux <strong>in</strong>terstratifiés (smectite,...).<br />
Certa<strong>in</strong>s glacis anciens se caractérisent aussi par leur couverture<br />
trés grossière . A plus de 20 km <strong>des</strong> hauts massifs, <strong>des</strong> accumulations d'énormes<br />
blocs de 1 à 1,5 m. de diamètre ont été trouvées, preuve d'écoulements extrême-<br />
ment violents .<br />
L'étude de ces formes et de ces formations amène à se demander jusqu'à<br />
quelle date se sont ma<strong>in</strong>tenus <strong>des</strong> climats assez humi<strong>des</strong> pour entra<strong>in</strong>er <strong>des</strong> alté-<br />
tions de type ferralitique, et par suite, quand sont apparues les premières pha-<br />
ses sèches ? Elle pose aussi la question <strong>des</strong> pério<strong>des</strong> pendant lesquelles se sont<br />
faits les dépôts trés grossiers de blocs et de boules, correspondant à une évo-<br />
321
lution "catastrophique" <strong>des</strong> versants . Les datations obtenues sur les coulées<br />
basaltiques qui fossilisent ces niveaux anciens, permettent de répondre par-<br />
tiellement à ces questions . .<br />
II- LES ETAPES DU CREUSEMENT DES VALLEES .<br />
II-1 - Près du fossé du Téfidet, dans la vallée d'Eghapala1, nous<br />
avons identifié la surface de base à partir de laquelle s'est effectué le creu-<br />
sement ( surface N-l) . Elle y nivelle socle et couverture sédimentaire d'une<br />
manière a peu prés parfaite . Elle est recouverte par une coulée de basalte de<br />
12 à 15 m.‘ d'épaisseur, qui forme aujourd'hui une table perchée à 120 m. au<br />
<strong>des</strong>sus du talweg . Une datation donne un âge de 3'78 +/- 0,19 Ma BP ( éch. 81-<br />
30) . Cette surface est pliocène .<br />
II-2 - Le creusement s'est ensuite effectué trés vite . Le glacis<br />
de Talat, au S.W. du Mt Bagzane, perché a 50 m. au <strong>des</strong>sus de l'oued actuel,<br />
est recouvert lui aussi par une coulée, altérée à sa base, datée de 2,76 +/-<br />
0,2I Ma ( éch. 79-2I2 ) . Celui d,Adéoudène, au N.W. du même massif, perché a<br />
une v<strong>in</strong>gta<strong>in</strong>e de mètres, remonte à 2 +/- 0,lO Ma, d'après l'âge de la coulée<br />
qui le fossilise . Les gneiss du socle sous-jacent, y sont altérés sur plus de<br />
10 m. de profondeur . Une étude de la couverture du glacis ( P.Sougué, 1981),<br />
montre un stade d'altération poussé . Les galets de basalte pris dans ce dépôt<br />
et qui sont donc antérieur à la coulée, sont eux-mêmes trés altérés, alors que<br />
la coulée n'a connu qu'une simple remobilisation d'oxy<strong>des</strong> de fer, ce qui suppo-<br />
se que depuis l'époque de l'épanchement, la région n'a pas connu de climats<br />
aussi hydrolysants que durant la période précédente ( cf tableau ).<br />
III - LES PHASES DE CLIMAT A SAISONS CONTRASTEES, AVEC ECOULEMENTS VIOLENTS.<br />
Les observations de terra<strong>in</strong> permettent de penser que la mise en<br />
place <strong>des</strong> dépôts grossiers a pu se faire dans de véritables coulées de boue, le<br />
matériel argileux provenant <strong>des</strong> altérites du socle sous-jacent . Il est possi-<br />
ble de localiser au mo<strong>in</strong>s une phase de ce type, d'après les datations obtenues<br />
sur les coulées de Nabaro et de Tchimoulet ( Est du Mt Bagzane ). Une coupe<br />
relevée dans l'oueà de Nabaro montre les formations à grosses boules prises en-<br />
tre deux coulées de basalte , La "fourchette" donnée par les deux datations<br />
reste malheureusement trés large : 1,77 +/- 0,69 Ma pour la coulée <strong>in</strong>férieure<br />
(éch.83-11 ), et 0,33 +/- 0,lO Ma pour la coulée supérieure ( éch.83-12 ) .<br />
Plus au Nord, la coulée de Tchimoulet, datée de 1,16 +/- 0,17 Ma (éch. 81-4)<br />
est recouverte par ces mêmes boules, preuve de la cont<strong>in</strong>uité <strong>des</strong> mêmes processus<br />
et par suite du même climat, avant et aprés l'épanchement <strong>des</strong> basaltes . Des<br />
écoulements torrentiels trés violents se sont donc prolongés jusqu'aux environs<br />
d' 1 Ma BP .<br />
CONCLUSIONS - A<strong>in</strong>si les climats ont subi d'importantes modifications entre la<br />
période <strong>des</strong> épanchements volcaniques pliocènes, et celle de la f<strong>in</strong> du Pléistocè-<br />
ne <strong>in</strong>férieur . Le massif de l'kïr a connu au Tertiaire <strong>des</strong> climats tropicaux<br />
humi<strong>des</strong> qui ont profondément altéré le socle et préparé le travail de glaci-<br />
planation . Cette altération a "pourri" 1'Aïr ( Black et Vogt, 1963) et favori-<br />
sé "l'ablation mécanique aplanissante" (G.Miilot, 198Oj . La surface pliocène<br />
s'est réalisée, puis a été <strong>in</strong>cisée : c'est sous <strong>des</strong> climats à saisons contras-<br />
tées que <strong>des</strong> écoulements torrentiels ont disséqué cette surface . A la f<strong>in</strong> du<br />
Pliocène, <strong>des</strong> climats humi<strong>des</strong> se sont encore manifestés . En effet, l'altération<br />
du socle et celle <strong>des</strong> galets de la couverture <strong>des</strong> glacis, n'ont pu se faire<br />
simultanément ; on voit mal comment <strong>des</strong> matériaux altérés et kaol<strong>in</strong>isés auraient<br />
pu subir un transport à caractère turbulent sur de longues distances . Durant<br />
le Pléistocène <strong>in</strong>férieur, phases plus sèches-et humi<strong>des</strong> alternent . Des crues<br />
322
exceptionnelles, responsables de dépôts trés grossiers, se manifestent<br />
jusque vers 1 Ma . Il faut imag<strong>in</strong>er <strong>des</strong> écoulements en nappes boueuses pour<br />
expliquer le déplacement de ces énormes blocs ; seuls <strong>des</strong> phénomènes de so-<br />
lifluxion lam<strong>in</strong>aire ont pu les prendre en charge, ce qui suppose <strong>des</strong> précipi<br />
tations suffisantes.<br />
Un <strong>change</strong>ment climatique important se produit vers la f<strong>in</strong> du Pléistocè-<br />
ne <strong>in</strong>férieur . On constate en effet que les coulées datées de 1,2 à 1 Ma BP<br />
sont peu affectées par l'altération ; le creusement <strong>des</strong> vallées se ralentit ;<br />
les surfaces datées entre 2'8 et 2,6 Ma BP sont perchées à 50 mètres, alors<br />
que celles d'âge vois<strong>in</strong> d' 1 Ma ne sont plus qu'à 10-12 mètres . On peut dire<br />
qu'à partir du moment oû le glacis N-3 est à son tour disséqué, il n'y a<br />
plus de climats suffisamment humi<strong>des</strong> pour provoquer une altération de type<br />
ferrallitique, ni â'écoulements assez violents pour entraîner d'énormes boules.<br />
Les pério<strong>des</strong> sèches se multiplient, et il n'y a plus de retour à <strong>des</strong> phases<br />
trés humi<strong>des</strong> .<br />
Eléments bibliographiques :<br />
Daveau S., Lamotte M, Rougerie G.(1962) : Cuirasses et chaînes birrimiennes<br />
en Haute-Volta; Ann.Géog. Fr. n0431, p.20 à 38 .<br />
Dubois D., Icole M. et Trichet J. (19843 : Evolution géomorphologique de la<br />
vallée du Niger, aux abords de Niamey , Bull. Soc. Géol. Fr. (7),<br />
t. XXVI, no 6, p.1305-1318 .<br />
Durand D., Icole M et Biéda S. ( 1981-82) : Sédiments et climats quaternaires<br />
du Sahel central : exemple de la vallée de Maradi ( Niger méridional),<br />
Cah. CRSTOM, sér. Géol. vol.XII, n"l, p.77-90.<br />
Faure H. (1962) : Reconnaissance géologique <strong>des</strong> formations sédimentaires postpaléozoïques<br />
du Niger oriental, thèse SC., Paris, Mém.BRGM n047, 632 p.<br />
Gavaud M. (1977) : Les grands traits de la pédogenèse du Niger méridional ,<br />
Trav. et Dot. ORSTOM n076, 102 p.<br />
Grand<strong>in</strong> G. (19731 : Aplanissements cuirassés et enrichissements <strong>des</strong> gisements<br />
de manganèse dans quelques régions d'Afrique de l'Ouest, Thèse SC.<br />
Strasbourg, 410 p.<br />
Leprun J.C. (1979 ): les cuirasses ferrug<strong>in</strong>euses <strong>des</strong> pays cristall<strong>in</strong>s de l'A£rique<br />
occidentale sèche : genèse, transformations, dégradations, Thèse SC.<br />
Strasbourg, 222~.<br />
Michel P. (1973) : Les bass<strong>in</strong>s <strong>des</strong> fleuves Sénégal et Gambie : étude géomorphologique,<br />
thèse Lettres, Mém. ORSTOM no 63, 3 t., 752 p.<br />
Millot G. (1980) : Les grands aplanissements <strong>des</strong> socles cont<strong>in</strong>entaux dans les<br />
pays subtropicaux,-tropicaux et désertiques , Mém. h. sér. Soc. Géol.Fr.<br />
n?lO, p.295-305 .<br />
More1 A. (1985) : Les hauts massifs de 1'Aïr ( Niger) et leurs piémonts: étude<br />
géomorphologique, tnèse Lettres, Grenoble, 404 p.<br />
More1 A et Bellon H ( à paraître): Apport <strong>des</strong> données radiométriques K-Ar pour<br />
la connaissance de lfhistoire plio-quaternaire du massif de 1'Aïr (Sud-<br />
Sahara j. Mélanges offerts à F.Joly.<br />
Rognon P. (1967) : Le massif de 1'Atakor et ses bordures : étude géomorpholsique,<br />
CNRS et CRZA, sér. Géol. n"9, 559 p.<br />
Rognon P, Gour<strong>in</strong>ard Y et BandetY, Koeniger JC, Delteil-Desmeux F (1983): Précisions<br />
chronologiques sur l'évolution volcano-tectonique et géomorphologique<br />
de 1'Atakor (Hoggar) : apport <strong>des</strong> données radiométriques K-Ar et paléobotaniques<br />
. Bull. Soc. Géol. Fr. (7) t.XXV, n"6, p.973-980 .<br />
Sougué P. (1981): Contribution à la connaissance <strong>des</strong> altérations dans le massif<br />
de 1'Aïr (Niger) , thèse 3" cycle, Orléans, 162 p.<br />
Vogt J et Black R. (1963) : Remarques sur la géomorphologie de l'Aïr, Bull.<br />
BRGM n"l, p. l-29 .<br />
323
1 % I<br />
3 NI I<br />
4 !4a I<br />
L<br />
Datations<br />
Tch<strong>in</strong>oulet<br />
Nabuo<br />
2 na 1 - AdCoudènc<br />
Talat<br />
Atkaki<br />
L@$lagalal<br />
Air<br />
PrOCCSSllS<br />
fvolution vcatar-<br />
trophique” <strong>des</strong><br />
versants<br />
creusement<br />
p1acip1anaticn<br />
entaille de N2<br />
l ltkation de<br />
la couvertura<br />
placiplanation<br />
creusement<br />
altbration du<br />
socle<br />
Pornem<br />
dCpbt de<br />
boules<br />
et bloca<br />
glacis NJ<br />
glacis NZ<br />
Cl1rats<br />
tropic. l ec<br />
contrastë<br />
phase sèche<br />
contrasté<br />
lhase humide<br />
contrasté<br />
tropical<br />
hunide<br />
T<br />
Atshor<br />
(P. Rognon 1967<br />
P. Rognon 0: l l 1983<br />
alternance pluviaux<br />
frais et ari<strong>des</strong><br />
phase aride<br />
coulée perchée 1<br />
lV40 m<br />
creusement <strong>des</strong> vallées<br />
altérations Kao-<br />
l<strong>in</strong>iques<br />
Phases lacustres<br />
Tableau : Les grands épiso<strong>des</strong> morphoclimatiques du Plio-Pléistocène.<br />
Arr. Occld.<br />
(P. tMhc1 1973. 0. Dubois<br />
et a1 1934, J.YGgt.lYS~ I<br />
creusement <strong>des</strong> vallCea<br />
niveau cufrassé sur le relief<br />
<strong>in</strong>temddiaire<br />
altération chimique <strong>des</strong> roche?<br />
creusement <strong>des</strong> vallies<br />
cuirasse fermg<strong>in</strong>. sur las<br />
plateaux Ct<br />
surface flrll ct
Fig. 1 : Coupe schématique <strong>des</strong> glacis anciens de 1'Aïr ; 1 : Rhyolite;<br />
2: socle, 3 : niveau de glacis et de terrasse, 4 : blocs et boules,<br />
5 : sables et graviers, 6 : cônes d'éboulis ( tm=terrasse moyenne,<br />
ilt = basse terrasse .<br />
A’<br />
I<br />
6 4 6 6 10 16 14 16<br />
F1g.2 : Analyse diffractométrique de la fraction f<strong>in</strong>e extraite de la couver-<br />
ZL.t-1: ri:.:: glacis d'Aritoua ( Bilet) . 1 = illite, K = kaol<strong>in</strong>ite<br />
325<br />
6
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaùx en Afrique"<br />
*<br />
GEODYNAMICS AND INTERACTION OF ENDOGENE AND EXO-<br />
GENE PROCESSES<br />
Nils-Axe1 Mtirner<br />
Paleogeophysics & Geodynamics, Geol. Inst.,<br />
Stockholm Univ., S-l 0691 Stockholm, Sweden<br />
We <strong>in</strong>vestigate the multiple effects and <strong>in</strong>teraction of the <strong>in</strong>-<br />
ther<strong>change</strong> of momentum between the different subunits of the<br />
Earth (atmosphere, hydrosphere, lithosphere-mantle, COre), the<br />
redistribution of mass (C/M dislocation, phase-transitions,<br />
mass transfer, Earth movements, sea lewel <strong>change</strong>s, cont<strong>in</strong>ental<br />
ice caps), and the redistribution of energy with<strong>in</strong> the terrest-<br />
rial system (atmospheric and hydrospheric circulations). We<br />
f<strong>in</strong>d that these <strong>change</strong>s <strong>in</strong> momentum, mass and energy are close-<br />
ly <strong>in</strong>terrelated and cari expla<strong>in</strong> numerous observational data of<br />
different geophysical variables and their mutual COnnaCtiOnS.<br />
Besi<strong>des</strong> terrestrially produced/susta<strong>in</strong>ed feed-back mechanisms,<br />
a planetary beat (gravity, momentum) is likely to drive these<br />
<strong>change</strong>s as illustrated <strong>in</strong> the figure below.<br />
Atmospheric circulation <strong>change</strong>s (momentum and density distri-<br />
bution (gravity) ef.fectively <strong>change</strong> our weather and climate.<br />
The geomagnetic field <strong>change</strong>s generated <strong>in</strong> the tore and at the<br />
core/mantle boundary affect the ionization.<br />
Changes <strong>in</strong> the hydrospheric circulation (momentum) effective-<br />
ly redistribute the heat stored <strong>in</strong> the oceans. This leads to<br />
climatic <strong>change</strong>s (energy) and m<strong>in</strong>or sea level <strong>change</strong>s (mas-s).<br />
The non-globality of the major climatic <strong>change</strong>s with durations<br />
<strong>in</strong> the order of 50-150 years give strik<strong>in</strong>g evidence of such ch-<br />
anges. Inter<strong>change</strong> of momentum between the hydrosphere and the<br />
lithosphere also expla<strong>in</strong>s deep-sea hiatus abd variations <strong>in</strong> the<br />
<strong>in</strong>ter<strong>change</strong> of water between the Arctic and the Atlantic.<br />
Mass redistribution and density <strong>change</strong>s with<strong>in</strong> the Earth de-<br />
form the Earth's geoid surface. This affects not only the sea<br />
lewel but also the equipotential surface under the cont<strong>in</strong>ents,<br />
and by that the groundwater lewel.<br />
The viscosity of the asthenosphere prohibits rapid disloca-<br />
tions between the mantle and the lithosphere <strong>in</strong> response to<br />
differential rotation and <strong>in</strong>ter<strong>change</strong> of momentum. The earth-'<br />
quake activity, howewer, records the stress <strong>change</strong>s set up.<br />
Dislocations of the phase boundaries (sp<strong>in</strong>el/oxi<strong>des</strong>, oliv<strong>in</strong>e/<br />
sp<strong>in</strong>el, eclogite/granulite) generate gravity deformations (mass<br />
redistributions) that control the geoid, i.e. the sea level.<br />
Core/mantle dislocation (momentum) affects the geomagnetic<br />
field and sets UP stress <strong>change</strong>s that are likely to affect phase<br />
boundaries and motions, and by that the geoid (sea level).<br />
On the whole, we f<strong>in</strong>d a high-dynamic Earth where the actual<br />
<strong>change</strong>s are faster and larger than commonly cited mean values.<br />
327
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
METHODS OF DATING QUATERNARY COASTAL DEPOSITS OF TECTONIC<br />
AND PALEOCLIMATIC SIGNIFICANCE IN TROPICAL AND SUBTROPICAL<br />
CLIMATES<br />
Daniel R. Muhs<br />
U.S. Geological Survey, MS 424, Box 25046, Denver Federal<br />
Center, Lakewood, CO 80225 U.S.A.<br />
Recent studies of tectonically uplifted mar<strong>in</strong>e-terraces and coastal<br />
eolianites from the Pacifie toast of North America and Caribbean islands<br />
show that certa<strong>in</strong> new Quaternary dat<strong>in</strong>g methods may have wide utility <strong>in</strong><br />
tectonic and paleoclimatic studies on tropical and subtropical coastl<strong>in</strong>es.<br />
Mar<strong>in</strong>e terraces mark high stands of sea and their elevations and ages,<br />
when comb<strong>in</strong>ed with sea level curves, cari yield tectonic uplift rates. Con-<br />
siderable success has been obta<strong>in</strong>ed <strong>in</strong> dat<strong>in</strong>g such terraces <strong>in</strong> California<br />
by radiometrically calibrated am<strong>in</strong>o acid racemization of mollusks and<br />
uranium-trend analysis of terrace sediments. Uranium-trend dat<strong>in</strong>g has the<br />
dist<strong>in</strong>ct advantage of a wide age range (5,000 to 800,000 yr), and, <strong>in</strong><br />
addition, has no need for fossil,corals or mollusks for success.<br />
Unlike mar<strong>in</strong>e terraces, calcareous coastal eolianites (common on tropical<br />
and subtropical.coasts) are often related to low stands of sea. Such sediments<br />
cari often yield important data on paleoclimate at the time of deposition.<br />
Results of recent studies <strong>in</strong> California and the Caribbean show<br />
that conventional 230Th/234U d a t' <strong>in</strong>g of rhizoconcretions and calcretes associated<br />
with eolianites cari yield accurate chronologies of these deposits.<br />
The success of am<strong>in</strong>o acid, uranium-trend, and 230Th/234U dat<strong>in</strong>g methods<br />
applied to Quaternary coastal deposits <strong>in</strong> subtropical and tropical areas <strong>in</strong><br />
North America suggests that such techniques cari also be applied to <strong>Africa</strong>n<br />
coastl<strong>in</strong>es. Mar<strong>in</strong>e terraces are extensive on the Mediterranean, Red Sea,<br />
Indian, and Atlantic toasts of <strong>Africa</strong>--many terraces are <strong>in</strong> tectonically<br />
active areas. If accurately dated, eolianites on the Mediterranean,<br />
southern Indian, and north Atlantic toasts of <strong>Africa</strong> cari yield valuable<br />
paleoclimafic <strong>in</strong>formation.<br />
329
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
DIATOMACEOUS SEDIXENTS FROH THE CHALBI BASIN,<br />
NORIHERN KENYA.<br />
Celia Nyamweru<br />
Department of Geography, Kenyatta University.<br />
The Chalbi bas<strong>in</strong> lies to the east of Lake Turkana <strong>in</strong><br />
Northern Kenya (figure 1). In its centre lies the socalled<br />
'Chalbi <strong>des</strong>ert' (figure 2), a playa of sand aad mud<br />
subject to occasional flood<strong>in</strong>g. The elevatioa of the playa<br />
surface is about 370 Paetres above sea level. !The playa is<br />
surrounded by volcanic terra<strong>in</strong>, ma<strong>in</strong>ly ridges and.shields<br />
of basaltic lava rang<strong>in</strong>g <strong>in</strong> age from Miocene to Pleistocene<br />
(Brotzu et al. 1984). Around the playa marg<strong>in</strong>s are<br />
areas of sediKn%%y rock, <strong>in</strong>clud<strong>in</strong>g cross-bedded sands,<br />
horizontally bedded silts and clays, and structureless<br />
white carbonate rock. At several localities, shown on<br />
figure 2, shells of fossil fresh-water gastropods,<br />
(domioantly lilelanoi<strong>des</strong> tuberculata) occur <strong>in</strong> large numbers<br />
<strong>in</strong> the bedded silts and clays. Radig-carbon dat<strong>in</strong>$ of<br />
these sQells yielded dat$s of 9,530 - 220, 10,430 - 250,<br />
10,590 -<br />
press).<br />
255 and 11,080 - 270 years B.P. (Nyamweru, <strong>in</strong><br />
Xelanoi<strong>des</strong> are sot found liv<strong>in</strong>g <strong>in</strong> this area<br />
today, as local conditions are extremely arid. Ra<strong>in</strong>fall<br />
records for the area are few, but at North Horr (figure 1)<br />
records taken over 24 years give a mean annual ra<strong>in</strong>fall of<br />
153 mm. For most of each year, the Chalbi bas<strong>in</strong> is verg<br />
dry. At times, however, ra<strong>in</strong>fall on the Chalbi catchment<br />
area br<strong>in</strong>@ ra<strong>in</strong>-to the playa floor, via a number of<br />
<strong>in</strong>termittent dra<strong>in</strong>age l<strong>in</strong>es (lagas) shown on figure 2.<br />
Some years, the amount of water brought onto the playa is<br />
enough to create a 'Lake Chalbi', a sheet of water some<br />
teas of centimetres deep and several hundreds of square<br />
kilometres <strong>in</strong> area.<br />
.At the present day, the major processes shap<strong>in</strong>g the<br />
land surface <strong>in</strong> this area <strong>in</strong>clude aeolian trausport of<br />
sand and f<strong>in</strong>e particles, occasional violent episo<strong>des</strong> of<br />
storm runoff along the <strong>in</strong>termittent stream channels, and<br />
the deposition of evaporites on the playa floor. The<br />
evidence of the bas<strong>in</strong> marg<strong>in</strong> sediments and the fresh-water<br />
gastropods <strong>in</strong>dicates that dur<strong>in</strong>g the term<strong>in</strong>al Holocene<br />
conditions <strong>in</strong> the Chalbi bas<strong>in</strong> were moister than they are<br />
today. '&i.s is <strong>in</strong> good agreement with results from the<br />
Lake Turkaua bas<strong>in</strong> to the east {Owen -- et al. 1982), from<br />
the Ethiopian Rift Valley lakes (Street 1979) and from<br />
many other parts of <strong>Africa</strong>.<br />
It is clear from the evidence SO far obta<strong>in</strong>ed that<br />
dur<strong>in</strong>g the term<strong>in</strong>al Holocene, sedimentation <strong>in</strong> stand<strong>in</strong>g<br />
fresh water took place <strong>in</strong> the Chalbi bas<strong>in</strong>. However it is<br />
not certa<strong>in</strong> whether this water existed <strong>in</strong> the form of a<br />
s<strong>in</strong>gle large 'Lake Chalbi' or as a number of small separate<br />
331
Nyamweru page 2<br />
wa.ter bodies exist<strong>in</strong>g <strong>in</strong> local topographie depressions<br />
around the bas<strong>in</strong> margias. The preseat day topography of<br />
the playa marg<strong>in</strong>s does net <strong>in</strong>clude any features that cari<br />
with certa<strong>in</strong>ty be identified as lake shorel<strong>in</strong>e cliffs,<br />
beaches, bars or sand spits from a former kke Chalbi.<br />
Sand ridges on the southern and eastera marg<strong>in</strong>s of the<br />
marg<strong>in</strong>s of the playa seem out of equilibrium with present<br />
day conditions aod could be lake shorel<strong>in</strong>e features; more<br />
research is needed to establish their orig<strong>in</strong>.<br />
Several of the bas<strong>in</strong> marg<strong>in</strong> sediments have poorly<br />
def<strong>in</strong>ed structures and are hard to identify, even <strong>in</strong> th<strong>in</strong><br />
section. Accord<strong>in</strong>g to Keaneth Bye (pers. comm.) some of<br />
them show a rounded (pisoid) structure which may <strong>in</strong>dicate<br />
an algal orig<strong>in</strong>, by deposition <strong>in</strong> a shallow lake or around<br />
a spr<strong>in</strong>g. Two samples from close to North Horr may be re-<br />
worked ealeareous lake sediments. Pye's op<strong>in</strong>ion is that<br />
none of these sediments formed <strong>in</strong> a deep lake environment,<br />
but that they are more likely to have formed <strong>in</strong> a series<br />
of shallow bas<strong>in</strong>-marg<strong>in</strong> pools of differ<strong>in</strong>g sal<strong>in</strong>ity .<br />
A few of the horizoatally bedded sediments were found<br />
to contaio diatoms, and it is expected that analysis of<br />
the diatom flora of these sedimeats cari permit some<br />
further deduetions as to past depositional conditions <strong>in</strong><br />
the Chalbi bas<strong>in</strong>, &om a total of over 50 samples of<br />
f<strong>in</strong>e-gra<strong>in</strong>ed sediments from thebasia marg<strong>in</strong>s, over half<br />
conta<strong>in</strong>ed no diatoms at ail, or only a few very broken<br />
frustules. None of the samples approach a pure diatomite<br />
<strong>in</strong> composition, but some cas be <strong>des</strong>cribed as diatomaceous<br />
silts. Count<strong>in</strong>g of,diatom species from samples of these<br />
silts is at present be<strong>in</strong>g carried out, 5e resülts should<br />
provide <strong>in</strong>formation on properties such as depth and<br />
sal<strong>in</strong>ity of the body or bodies of water <strong>in</strong> which these<br />
sediments were deposited.<br />
Brotzu, P., Xorbidelli, L., Nicoletti, M., Biccirillo, E.17.<br />
and *aversa, G. 1984. Xioceoe to Quaternary volcanism<br />
<strong>in</strong> eastern Kenya: sequenee and geochronology. Tectooophysics<br />
101, 75-86.<br />
Nyamweru, C.K. (<strong>in</strong> press) Quateraary environments of the<br />
Chalbi bas<strong>in</strong>, Kenya. In Sedimentation -- <strong>in</strong> the <strong>Africa</strong>n<br />
s Rift System, Spec. Publ. Geol. Soc. Land., ed. Prostick,<br />
LE., Reoaut, R., Ra l=ndTiercelia, J.J.<br />
Owen, R.B., Barthelme, J.\I., Renaut, R.W. and V<strong>in</strong>cens, A.<br />
1982. Palaeolimnology and archaeology of Holocene<br />
deposits north-east of Lake Turkana, Kenya. Nature 298,<br />
523-529 e<br />
Street, P.A. 1979. Late Quaternary lakes ir, the Ziwav-<br />
Shala Bas<strong>in</strong>, Southe?Fn EthfoDiaè Unlp'pulilished~h.Desis,<br />
IJ%rsity of Cambridge. University Microfilms, Ann<br />
Arbor, FZichigan.<br />
332
l” - ---- N.<br />
~Eldoret<br />
00<br />
K E<br />
o Nakuru<br />
4<br />
36’E.<br />
,@<br />
Lake<br />
Naivosho<br />
:*-km<br />
T ‘k I<br />
ONyeri<br />
@NAIROBI<br />
‘E T I-1 f 0 P I A<br />
OEmbu<br />
AIh’S<br />
0 Isiolo<br />
MT. KENYA<br />
0 40<br />
I :ms?mma4<br />
8?<br />
Kilometres<br />
FiG. 1: LOCATION OF THE CHALBI DESERT IN<br />
-NORTHERN KENYA,<br />
333<br />
A<br />
*+-.-boy<br />
Moyale<br />
120<br />
G. <strong>des</strong>.
K E ,Y<br />
Sub-Fosail Molluscs . . . . ’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />
Lagos .a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - -<br />
Sandstone Slope . . . . . . . . -----<br />
0 . 10 20 30 40<br />
t ‘--I4<br />
Kilometres<br />
FIG. 2 : THE CHALBI BASIN<br />
334
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LE DRYAS III (11 000 - 10 000 BP) EN AFRIQUE ET EN AMERIQUE<br />
DU NORD : ANALYSE GLOBALE D'UN CHANGEMENT CLIMATIQUE.<br />
OCCHIETTI S. : Département de Géographie, UQAM, CP 8888,<br />
Montréal, Québec, Canada<br />
et ROGNON P. : Géodynamique <strong>des</strong> milieux cont<strong>in</strong>entaux, Univer-<br />
sité de Paris VI, ft Place Jussieu, Paris, France<br />
Au Maghreb, les conséquences de la crise thermique du Dryas récent ne<br />
sont pratiquement pas connues. La présence de charbon de bois dans certa<strong>in</strong>s<br />
foyers préhistoriques, entre 11 000 et 10 000 BP est le seul <strong>in</strong>dice d'une<br />
variation du couvert végétal et d'un brusque accroissement de pluviosité au<br />
cours de cette période (Couvert, 1972). Au Sahel (Servant et Servant-Vildary,<br />
1980) et en Afrique orientale (Gasse et al., 1980), toutes les courbes obte-<br />
nues sur les paléolacs prouvent une reprise <strong>des</strong> pluies à la f<strong>in</strong> de l'ogolien,<br />
vers 13 000 - 12 500 BP puis un bref assèchement et un retrait <strong>des</strong> lacs<br />
(Tchad, Ethiopie) entre 11 000 et 10 000 BP. Dans la vallée du Nil, cette<br />
double oscillation pluviométrique est prouvée par les terrasses du Soudan et<br />
du sud de l'Egypte (Williams et Adamson, 1980) et par les variations isotopi-<br />
ques de 1' 18 0 <strong>des</strong> Foram<strong>in</strong>ifères <strong>des</strong> carottes au large du delta du Nil<br />
(Rossignol-Strick et al., 1982). En Afrique de l'Ouest, les valeurs isotopi-<br />
ques <strong>des</strong> carottes au large du delta maritime du Niger (Pastouret et al.,<br />
1978) augmentent entre 11 et 10 ka et sont le reflet d'un climat plus sec à<br />
cette latitude, tandis que les valeurs plus basses du delta du Congo<br />
(Giresse et al., 1982) <strong>in</strong>diquent un accroissement de la pluviosité dans la<br />
zone équatoriale. A<strong>in</strong>si,,le brusque refroidissement du Dryas III, observé<br />
au mo<strong>in</strong>s dans tout l'hémisphère nord, a entraîné le resserrement <strong>des</strong> zones<br />
pluvio-climatiques africa<strong>in</strong>es vers l'Equateur, entre 11 000 et 10 000 BP<br />
(Rognon, 1981, 1982).<br />
Au Groenland, le Dryas III se dist<strong>in</strong>gue sans équivoque sur la courbe<br />
isotopique de 1' 18 0 de la glace du Camp Century (Dansgaard et Tauber, 1969).<br />
L'Inlandsis Laurentidien, en déséquilibre par rapport au climat atmosphéri-<br />
que, recouvrait encore la plus grande partie du Canada. Un ensemble de com-<br />
plexes mora<strong>in</strong>iques marque <strong>des</strong> arrêts momentanés ou un ralentissement du re-<br />
trait glaciaire au Québec (Occhietti, 1980) et sur Terre-Neuve. En Nouvelle-<br />
Ecosse, notamment sur l'île du Cap Breton, d'après de nombreux sites à ma-<br />
tière organique et l'analyse palynologique de carottes lacustres (Mott et al.,<br />
1984), la déglaciation est suivie d'une importante colonisation végétale,<br />
entre 12 000 et 11 000 BP, <strong>in</strong>terrompue brutalement par une détérioration cli-<br />
matique entre 11 000 et 10 000 BP. Le Dryas III est caractérisé par une re-<br />
335
prise d'érosion et de solifluxion sur les versants et une végétation à toun-<br />
dra forestière et toundra.<br />
La reconstitution globale <strong>des</strong> paléoenvironnements du Dryas III est en<br />
cours. Il est vraisemblable que la présence <strong>des</strong> <strong>in</strong>landsis nord-américa<strong>in</strong> et<br />
fennoscand<strong>in</strong>ave en retrait a amplifié la réponse thermique et pluviométrique<br />
aux causes cosmiques et magnétiques de l'événement.<br />
COUVERT M., 1972, Libyca, XE, p. 45-48.<br />
DANSGAARD W. et TAUBER H., 1969, Science, 166, p. 499-502.<br />
GASSE F., ROGNON P. et STREET A., 1980, <strong>in</strong> The Sahara and the Nile, Williams<br />
-<br />
et Faure, ed., p. 361-400.<br />
GIRESSE P., BONGO PASSI G., DELIBRIAS G. et DLJPLESSY J. C., 1982, Bul. SOC.<br />
Géol. Fr., 24, 4, p. 803-815.<br />
MOTT R. J., GRANT D. R., STEA R. et OCCHIETTI S., 1984, Congr. Int. Palynolo-<br />
gie, Calgary.<br />
OCCHIETTI S., 1980, Paléo-Québec 10, 220 p.<br />
PASTOURET L., CHAMLEY H., DELIBRIAS G., DUPLESSY J. C. et THIEDE J., 1978,<br />
Oceanol. Acta, 1, 2, p. 217-231.<br />
ROGNON P., 1981, La Recherche, 12, p. 1354-1364.<br />
ROGNON P., 1982, Paleoclimatic Research and Models, Ghazi ed., p. 114-123.<br />
SERVANT M. et SERVANT-VILDARY S., 1980, <strong>in</strong> The Sahara and the Nile, Williams<br />
-<br />
et Faure ed., p. 133-162.<br />
WILLIAMS M. A. J. et ADAMSON D. A., 1980, <strong>in</strong> The Sahara and the Nile, p. 281-<br />
-<br />
304.<br />
336
INQUA/ DAKAR SYC1POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
EVOLUTION DU CLIMAT DANS LE BASSIN DU FLEUVE SENEGAL<br />
(BAKEL)DEPUIS LE MILIEU DU XIXème SIECLE.<br />
(Essai d’extension de la période d’observations hydropluviomé-<br />
triques à partir de données historiques).<br />
J.C. OLIVRY’et M. CHASTANET-<br />
ORSTOM.213 rue Lafayette 75010 PARIS<br />
Parmi les séries chronologiques de paramètres climatiques les plus longues<br />
observées en Afrique de l’ouest, celle <strong>des</strong> débits du Fleuve Sénégal à Bakel<br />
occupe une place de choix par l’<strong>in</strong>tégration spatiale du regime <strong>des</strong> précipi-<br />
tations qu’elle suppose sur l’ensemble du bass<strong>in</strong> versant (218 000 Km2). A la<br />
répétitivité de deux séquences séches-humi<strong>des</strong> s’ajoute pour la periode act-<br />
uelle une persistance de la sècheresse dont le caractère exceptionnel n’est<br />
plus à démontrer.Sans rentrer dans le détail d’une évolution bien connue depuis<br />
le début du XXème siècle,rappelons les épiso<strong>des</strong> déficitaires majeurs de 1913<br />
et 1914,puis du début <strong>des</strong> années 1940 et le phénomène actuel qui par son<br />
amplitude et sa durée a eu les graves conséquences que l’on sait sur les ré-<br />
gions soudano-sahéliennes et pose aux Etats et aux développeurs le problème<br />
d’un éventuel “<strong>change</strong>ment global climatique” et leur adaptation à de nouvelles<br />
stratégies du développement socio-économique de ces pays.<br />
L’aspect majeur de la sècheresse actuelle est particulièrement ressenti sur<br />
le Sénégal a Bakel.Pour un module <strong>in</strong>terannuel de 715 m3s-l sur 82 ans (1903-<br />
1984),1e module <strong>des</strong> années 1970 à 1984 tombe à 421 m3s-’ et le phénomène n’a<br />
fait que s’accentuer jusqu’à aujourd’hui (57% de déficit pour un module de<br />
314 m3s-‘sur 5 ans et 70% de déficit sur 1983 et 19849.L’évolution <strong>des</strong> maximums<br />
annuels de crue est comparable à celle <strong>des</strong> modules (r=0,92) avec un m<strong>in</strong>imum<br />
m<strong>in</strong>imorum <strong>in</strong>férieur à 1000 m3s-’ en 1984 pour une crue moyenne de 4500 m3r’<br />
et un maximum en 1985 qui n’a pas dépassé 2500 m3s” .Il est plus difficile de<br />
suivre l’évolution du régime <strong>des</strong> précipitations sur un seul poste d’observations,<br />
les tendances n’apparaissant pas toujours nettement;pour les 15 dernières<br />
années,le déficit a bien atte<strong>in</strong>t 35% aux stations de Matam,Podor et St.Louis,<br />
mais seulement 9% à Bakel:il y est cependant de 67% en 1984,record absolu<br />
de la série observée qui remonte à 1920.<br />
L’<strong>in</strong>terprétation de phénomènes extrêmes aussi marquésau niveau de leur<br />
récurrence ou dans le sens d’une tendance déterm<strong>in</strong>éesupposerait que l’analyse<br />
porte sur <strong>des</strong> séries d’observations quantitatives beaucoup plus longues que<br />
celles <strong>des</strong> échantillons dont on dispose.Le recours aux enquêtes historiques<br />
constitue une approche qualitative classique d’extension de l’<strong>in</strong>formation:<br />
les “crises climatiques” sont fréquemment à l’orig<strong>in</strong>e <strong>des</strong> crises de subsistance<br />
dont l’historien tente de reconstituer la chronologie par la confrontation<br />
<strong>des</strong> sources écrites et <strong>des</strong> sources orales.C’est ce travail qui a été fait pour<br />
Bakel et la région du Goyprov<strong>in</strong>ce du vieil empire son<strong>in</strong>ke.Au niveau <strong>des</strong> sour-<br />
ces orales.on se heurte au risque d’“aplatissement historique” <strong>des</strong> témoignages<br />
sur <strong>des</strong> faits remontant au dela <strong>des</strong> années 1880;de plusle chercheur doit<br />
tenir compte d’une éventuelle “charge idéologique” <strong>des</strong> traditions dans la<br />
relation <strong>des</strong> crises;par ailleursces données orales se prêtent mai à l’élabora-<br />
tion d’une typologie.dans la mesure où elles ne permettent pas d’affecter<br />
un <strong>in</strong>dice de gravité à I’ensemble <strong>des</strong> crises.Elles n’<strong>in</strong>terviennent qu’a titre<br />
de complément dans l’élaboration d’une chronologie qui repose pour l’essentiel<br />
sur les sources écrites.Celles-ci.bien que trés marquées par <strong>des</strong> préoccupations<br />
adm<strong>in</strong>istratives ou commerciales,permettent de retenir comme crises de subsis-<br />
337
tance celles qui sont signalées explicitement par les termes de”pénurie”,de<br />
“disette” ou de “fami&“,et celles qui apparaissent 8 travers une demande<br />
d’exonération d’impots pour manque de ressources,formulée par la population<br />
ou le commandant de cercle.Les rapports périodiques du cercle de Bakel ont<br />
servi de base à ce repérage <strong>des</strong> crisessignalées genéralement que lorsque<br />
celles-ci atteignent leur paroxysme.ûes lacunes ont pu etre comblées par<br />
<strong>des</strong> récits de voyage;les <strong>in</strong>formations ont éte systématiquement recoupées<br />
ce qui n’a pas toujours permis de trancher;bien évidennnent ces crises ont<br />
été rapportées à leur 0rig<strong>in</strong>e:<strong>in</strong>vasions acridiennes,secheresses.<strong>in</strong>ondations<br />
devastatrices. Enf<strong>in</strong> il est apparu que le seul critère opératoire de l’<strong>in</strong>tensité<br />
<strong>des</strong> crises était celui de leur durée mensuelle.<br />
La vallée du fleuve Sénegal,et en particuiier la région de Bakel, est carac-<br />
terisée par l’existence d’une double culture.Les cultures de “jeeri” ou cultures<br />
pluviales sont liees à la hauteur et a la répartition <strong>des</strong> pluies pendant ia<br />
saison humide (ju<strong>in</strong> à novembre);celles <strong>des</strong> terres de “waalo” dépendent de<br />
la crue du fleuve et sont pratiquées en contre-saison (novembre à février)<br />
aprés le retrait <strong>des</strong> eaux.leur importance variant selon la superficie <strong>in</strong>ondée<br />
et le rythme de la décrue (temps d’<strong>in</strong>ondation).La figure 1 illustre ces condi-<br />
tions culturales.<br />
CI,‘I”RCS SO”.5 PL”I[ SC NECAL<br />
I I<br />
338
Les variations de production de ces deux types de cultures traduisent à priori<br />
assez bien celles de deux paramètres climatiques: les débits du fleuve,les<br />
les précipitations à Bakel.Reprenant une méthodologie utilisée par CLARENCE-<br />
SMITH (1983) en Zambie,!‘enquête historique a été valorisée année par année<br />
par l’estimation d’un <strong>in</strong>dice hydrologique et d’un <strong>in</strong>dice pluviométrique K va-<br />
riant de 1 à 5 pour <strong>des</strong> années “trés déficitaires”,“déficitaires”,“moyennes”,”ex-<br />
cédentaires”,“trés excédentaires”.Cette déterm<strong>in</strong>ation à partir <strong>des</strong> données<br />
historiques chevauche la période d’observation réelle <strong>des</strong> débits et <strong>des</strong> préci-<br />
pitations.Cette période commune permet de faire la liaison entre les <strong>in</strong>dices<br />
déterm<strong>in</strong>és et les paramètres observés et de valider la méthode utiliske à<br />
<strong>des</strong> f<strong>in</strong>s d’extension <strong>des</strong> séries climatiques.<br />
Pour ce qui est <strong>des</strong> .débits,l’<strong>in</strong>dice K (variable x9 a été mis en régression suc-<br />
cessivement avec ,pour variable y, le module (Qmoy),le débit maximum annuel<br />
(Qmax), la hauteur maximale annuelle (Hmax), le débit moyen d’août.de septembre<br />
(Qm8 et QmV) et les hauteurs caractéristiques de crues (depassées pendant<br />
40, 50, 60 jours.Les coefficients de corrélation obtenus du la période commune<br />
de 1904 à 1939 (35 ans avec 1918 douteux) sont <strong>in</strong>diques ci-aprés:<br />
(K,Qmoy): r=0.620 ;(K.Hmax): r=0,774 ;(K,Qmax): r=Ll,754<br />
(K, Qm8): r=O,649 ;(K, Qm9): r=Q.641 ;(K,H40j): r=O,659<br />
(K,H50j): r=0,610 ;(K,H6Oj) : r 0,5T‘f<br />
Les coefficients les plus représentatifs se rapportent aux relations obtenues<br />
avec Hmax,Qmax et H40j.hiérarchie qui traduit bien l’importance du niveau<br />
d’<strong>in</strong>ondation et de sa durée dans la production vivrière du “waaio”.<br />
On a f<strong>in</strong>alement retenu les variables Qmax,Hmax et également le module pour<br />
son <strong>in</strong>térêt hydrologique g!obal;les caractéristiques <strong>des</strong> relations sont données<br />
ci-aprés:<br />
- Hauteurs maximales de ‘crue ( en cm. à l’échelle de Bakel)<br />
y -135 x + 652 : x = 3,06 sx = 0.968 : y = 1064 sy = 168 ;<br />
!ntervalle de confiance à 80% : + ou - 152 pour K = 1 , 143 pour<br />
K-3, 151 pour K = S .<br />
- Débits maximums de crue ( en m3s-’ ><br />
y = 1400 x + 483 ; x = 3.05 5x = 0.955 ; y = 4755 sy = 1830 ;<br />
Intervalle de confiance 3 80% : + ou - 1601 pour K = 1, 1538 pour<br />
K-3. 1597 pour K = 5 .<br />
- Modules du fleuve Sénégal 3 Bakel ( m3s-’ 9<br />
y-158x (288 ; x = 3,06 sx i o.v/ ; y y 772 sy = 247 ;<br />
Intervalle de confiance 3 80% : + ou - 300 pour K = 1 , 273 pour<br />
K = 3 , 776 pour K i 5<br />
La figure 2 illustre la relation de iimax = f(K) et mont.re la dispersion ZI la-<br />
quelle on doit s’attendre (faibles valeurs de r) lorsque la variable x est limi-<br />
tee à un petit, nomhre de classes.<br />
339
- Hauteurs annuelles de précipitations à Bakel ( mm )<br />
y = 76 x 4 226 ; r = 0,665 ; x = 3.2 sx = 0,894 : y = 469 sy =JO2<br />
Intervalle de confiance à 80% : + ou - 119 pour K = 1, 104 pour<br />
K- 3 , 114 pour K = 5 .<br />
400 i<br />
0 1 2 3 4 5 K<br />
Figure 2 : Relation entre l’estimation “historique” de l’évolution du climat<br />
et la hauteur maximale de la crue annuelle réellement observée.<br />
L’étude de ces relations peut être H%umée en donnant pour chaque classe<br />
d’<strong>in</strong>dice K la valeur correspondante du”barycentre” de la variable considérée.<br />
Hm$x (cm) 587 922 TO56 47191 :325 Qmax (m3s-’ > :797 :201 z604 ZOO2 :411<br />
Qmoy(m3s-1 ) 446 605 763 921 1079 Pann (mm) 302 378 454 530 606<br />
La comparaison de i’échantillon reconstitué et de l’échantillon observé sur<br />
la période commune a permis le calcul <strong>des</strong> <strong>in</strong>tervalles de confiance (par la<br />
variante <strong>des</strong> écarts):ces derniers montrent que la reconstitution obtenue<br />
ne peut &tre assimilée à une réelle extension de !‘échantillon:elle prend par<br />
contre toute sa signification dans l’approche globale du niveau et de la forme<br />
<strong>des</strong> fluctuations climatiques observées à Bakel durant la seconde moitié du<br />
XIXème siecle.Le nombre de classes K est nettement trop <strong>in</strong>suffisant pour<br />
permettre d’aboutir à une certa<strong>in</strong>e précision dans la reconstituiion <strong>des</strong> don-<br />
nees.C’est sans doute ce qui explique un certa<strong>in</strong> tassement de l’<strong>in</strong>formation<br />
et que les détorrn<strong>in</strong>ations de K pour Les pluies et, les débits aboutissent à<br />
un coefficient de correlation de O,G86. cc? qui traduit une liaison cortaifw<br />
cnl.re ces <strong>in</strong>dices WI 1~ pCriodc 1860-1939 (60 o7:1:;).aLors quo sur Ins V;II[![Jï:j<br />
obscrwoes de :‘YAJ 3 1984 (63 an!;) orI os? en pri’~:;nnc~> rlc 2 vari;ible:; pwti-<br />
wPmcntA <strong>in</strong>di?l)r?r>dantt>s (r 0,3io ).<br />
340
L’extension de la série chronologique a été faite en portant pour chaque année<br />
les <strong>in</strong>tervalles de variations correspondant aux differentes valeurs de K;la pé-<br />
riode d’extension se raccorde naturellement à celle <strong>des</strong> observations.Les figures<br />
3,4 et 5 illustrent l’évolution de ces séries rendant compte <strong>des</strong> fluctuations<br />
pluviométriques du poste de Bakel et hydrométriques du bass<strong>in</strong> superieur du<br />
fleuve Sénégal.<br />
185C ‘SSC !57C mo 1850 1300 191c :920 ‘0X 1’11. t’r5: ‘A. 5: ‘Lil<br />
Figure 3 : Evolution <strong>des</strong> hauteurs de précipitations annuelles à Sakel<br />
. .<br />
*.f “i :<br />
1’ .i ** j j<br />
(<br />
i<br />
, I<br />
.<br />
Il<br />
341
Figure 5 : Evolution <strong>des</strong> modules du fleuve Sénégal à Bakel<br />
Les variations du param&re “pluies à Bakel” apparaissent comme essentielle-<br />
ment aléatoires;seuls les phénomènes extrêmes,secs ou humi<strong>des</strong>,sont nets et<br />
se rattachent à ce que l’on observe dans la région;la période reconstituée<br />
semble montrer de 1860 à1880 un niveau moyen de précipitations supérieur<br />
à la moyenne actuelle,puis une période moyenne se poursuivant jusqu’à la<br />
f<strong>in</strong> <strong>des</strong> années 1930.La période la plus récente montre <strong>des</strong> fluctuations plus<br />
gran<strong>des</strong> (maximum de la série en 1967 et m<strong>in</strong>imum en 1984).<br />
Les variations <strong>des</strong> débits (Qmax et modules) sont nettement plus significatives;<br />
elles montrent globalement <strong>des</strong> conditions beaucoup plus humi<strong>des</strong> entre 1857<br />
et 1902 : la moyenne <strong>des</strong> débits maximums de crue pourrait se situer aux envi-<br />
rons de 5500 m3 s-’ et le module <strong>in</strong>terannuel aurait pu être vois<strong>in</strong> de 900 m3s-’<br />
Les pério<strong>des</strong> de fort déficit se situent en 1857.1882,au miiieu <strong>des</strong> années 1890<br />
et en 1902.La période la plus humide se situe de 1860 à 1880.Une concordance<br />
assez nette apparaît avec les évt<strong>in</strong>ements signalés pour cette période en Afri-<br />
que soudano-sahélienne (MaIey,Nicholsoh) et aux îles du Cap Vert (CIlivry).<br />
L’apport de la méthode utilisée ici pourrait être de montrer,grace à une quan-<br />
tification relative <strong>des</strong> données, qu’à travers <strong>des</strong> fluctuations pseudo-cycliques,<br />
on assiste en fait,depuis la seconde moitié du XIXème siècle à une tendance<br />
persistante à la baisse <strong>des</strong> variables climatiques étudiées ici et à une dim<strong>in</strong>u-<br />
tion croissante de la ressource en eau dans les régions tropicales.<br />
* Docteur es Sciences,Responsable de I’UR “Godynamique de I’hydrosphère cont<strong>in</strong>entale:<br />
** Chargée de Recherches,Sociologue au Département “Indépendance .4limentaire”.<br />
Kéférences bibliogr-aphiques sommaires: -Chas1 anct A., 1983,Les crises de subsistance<br />
d:ms les villages son<strong>in</strong>ke du cercle de Bakcl de 18% 2 194S.Cah.Et..4f89-90SSIII:pi>~ 36.<br />
-C]arence-Smith,W.ti.,1983.Climatic variations and natural disasters <strong>in</strong> Buloz>,,<strong>in</strong> 4frican<br />
Iiistor>, Scm<strong>in</strong>ar Report ,lCS London. -~lale~~.J..loHl .Etu<strong>des</strong> pal!.nologiques dans le bass<strong>in</strong><br />
du ‘I‘chad st paléoclimatologie .î‘D139 Orstorn Paris.-Sicholson,S.E..Saharan climates<br />
<strong>in</strong> hisloric tirnes.<strong>in</strong> l’hc Sahara and the Sile,Kot tcrdam 19SO pp1-3-700.-0li~r?.J.C.,19~3.<br />
Il\olution de la sécheresse en SM!gambie et aux ilcs du Cap-Vert.crth.Orslonr Ii>~dr.~olUJ .<br />
342
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
RESUME<br />
L'OCEAN TROPICAL : PUITS OU SOURCE DE CO2 POUR L'ATMOSPHERE ?<br />
Claude OUDOT<br />
CENTRE ORSTOM<br />
B.P. 1385<br />
DAKAR Sénégal<br />
Le flux net de CO2 4 l'<strong>in</strong>terface air/mer en zone tropicale de l'océan<br />
Atlantique est présenté suivant la saison pour préciser le rôle I'source"<br />
ou "puits" de CO2 de l'océan pour l'atmosphke. Une hypothèse est proposée<br />
pour expliquer le mécanisme responsable de l'évasion de CO2 dans la ce<strong>in</strong>ture<br />
équatoriale.<br />
INTRODUCTION<br />
Du fait de ses activités <strong>in</strong>dustrielles, l'homme a rompu l'équilibre<br />
naturel.& cycle au gaz carbonique et depuis plus d'un siècle la teneur<br />
en CO2 atmosphérique ne cesse d'augmenter. La conséquence attendue de<br />
cette augmentation est un renforcement de l'effet de serre de l'atmosphère<br />
qui peut <strong>in</strong>duire une modification du climat de la Plan$te. De nombreux<br />
modèles numkiques quantitatifs prédisent même l'élévation moyenne de<br />
température à la surface du globe résultant du doublement de la teneur<br />
en CO2 atmosphérique, échéance attendue pour le milieu du siècle procha<strong>in</strong> :<br />
de l'ordre de 1,s à 4,5OC (1). L'amplitude <strong>des</strong> variations de gaz carbonique<br />
dans l'atmosphke que nous vi,vons actuellement est comparable ? celles<br />
qui ont pu se produire par le passé, comme en témoignent les dernières<br />
recherches en paléoclimatologie qui nous ap_portent en outre <strong>des</strong> preuves<br />
sur les relations enregistrées entre le climat et la teneur en CO atmos-<br />
phérique. L'analyse de l'air piégé dans les carottes de glace et 1 a compo-<br />
sition isotopique du carbonè <strong>des</strong> foram<strong>in</strong>ifères <strong>des</strong> sédiments mar<strong>in</strong>s permet-<br />
tent de reconstituer l'enregistrement exact <strong>des</strong> fluctuations non anthropo-<br />
géniques de CO2 atmosphérique : a<strong>in</strong>si au dernier maximum glaciaire (il<br />
y a 18.000 ans), la concentration de CO2 était <strong>in</strong>férieure à 200 ppm, c'est<br />
à dire la moitié environ de ce qu'elle est aujourd'hui (2). Selon certa<strong>in</strong>s<br />
auteurs, les variations d'abondance de CO2 atmosphérique dans le passé<br />
pourraient être une réponse aux <strong>change</strong>ments de la productivité biologique<br />
mar<strong>in</strong>e et/ou de la circulation océanique (3-4). Mais ce dont est sûr,<br />
c'est que l'augmentation observée de CO2 dans l'atmosphke (1,2 ppm/an)<br />
est mo<strong>in</strong>dre que l'apport par les combustibles fossiles (2,3 ppm/an), et<br />
que la différence a été absorbée pour une large part par les océans.<br />
Cette absorption,qui situe le rôle <strong>des</strong> océans comme facteur de régulation<br />
au co2 atmosphérique, aurait eu lieu, selon les géochimistes, dans les<br />
zones <strong>des</strong> hautes latitu<strong>des</strong> 05 le refroidissement <strong>des</strong> eaux de surface<br />
accroît la dissolution au CO2 atmosphérique et leur plongée ultérieure<br />
entraîne dans l'océan profond le CO2 absorbé. Toutes les zones de l'océan<br />
mondial ne présentent pas la même capacité d'absorption vis i vis du<br />
CO2 atmosphbrique; certa<strong>in</strong>es jouant même au contraire un rôle de source<br />
pour l'atmosphère. Pour modéliser et prévoir le cycle futur du carbone<br />
i l'&helle du globe, il importe donc de prendre en compte le plus grand<br />
nombre possible <strong>des</strong> zones océaniques. Les zone5 tropicales, qui représentent<br />
3 elles seules 40 % de la superficie de l'océan mondial, nécessitent aonc<br />
une attention particulière. C'est po!lrquoi 1'03STOM a mis 5 profit les<br />
campagnes océanographiques saisonnières FOCAL (1982-1984) pour dresser<br />
343
les variations spatiales et saisonnières du flux de CO2 à l'<strong>in</strong>terface<br />
air/mer en zone tropicale Atlantique et délimiter les zones "source" et<br />
les zones "puits" de CO2 pour l'atmosph&re (Programme PIRAL = PIREN dans<br />
l'Atlantique Tropical).<br />
FLUX NET DE CO2 A L'INTERFACE AIR-MER<br />
Le flux net-de CO2 à travers la surface de l'océan se calcule aisément<br />
à partir du gradient de CO2 établi entre la surface de la mer et l'air<br />
surnageant. Pour cela, il faut connaltre également le coefficient de transfert<br />
gazeux à l'<strong>in</strong>terface air/mer, qui représente en quelque sorte la<br />
vitesse d'é<strong>change</strong> <strong>des</strong> gaz à la surface d'un liquide. Différentes approches<br />
existent pour déterm<strong>in</strong>er ce coefficient : en laboratoire ou <strong>in</strong> situ. Nous<br />
avons utilisé les résultats <strong>des</strong> expériences en soufflerie (5) qui permettent<br />
de relier le coefficient de transfert à la vitesse du vent. Le<br />
gradient de CO2 est évalué par la différence <strong>des</strong> mesures <strong>des</strong> pressions<br />
partielles de CO2 dans l'eau de mer de surface et dans l'air : le signe<br />
de cette différence fixe le sens <strong>des</strong> é<strong>change</strong>s de C02. La figure 1 montre<br />
la distribution du flux net de CO2 moyenné sur la largeur de 5O de latitude<br />
le long <strong>des</strong> trois méridiens 4V?, 23OW et 35OK, de juillet 1982 à juillet<br />
1984. Le flux de CO2 s'khappant de l'océan dans l'atmosphère est compté<br />
positivement (hachures verticales) et celui rentrant dans la mer négativement<br />
(po<strong>in</strong>tillés). En haut et à gauche de la figure 1, est représentée<br />
la variation zonale du flux net moyen dans la ce<strong>in</strong>ture équatoriale (5°N-<br />
50s) pour chaque campagne (repérée de 1 a 5). Plusieurs enseignements<br />
découlent de ces résultats :<br />
FLUX NET MOYEN CO2<br />
mmol.m-2.j-1<br />
35.W 23-W c)*w 35-w 23”W 4’W<br />
344<br />
l<br />
Fig.1. Flux net de CO2 moyenné<br />
- sur une largeur de 50 de<br />
latitude le long <strong>des</strong> trois<br />
rails méridiens 4OW, 23OW et<br />
35OW au cours <strong>des</strong> campagnes<br />
océanographiques FOC-AL (juillet<br />
Le<br />
1982<br />
flux<br />
à juillet<br />
s'échappant<br />
1984).<br />
de<br />
l'océan est compté positivement<br />
(hachures verticales)<br />
et le flux rentrant dans<br />
l'océan négativement (po<strong>in</strong>tillés).<br />
En haut à gauche,<br />
variation zonale du flux net<br />
a- co2 moyenné entre ?J~N et<br />
5OS au cours <strong>des</strong> 5 campagnes<br />
repérées de 1 à 5. Les flux<br />
de CO2 sont<br />
mm2. j-l.<br />
exprimés en m-nol.<br />
d'un bout i1 l'autre de la<br />
ce<strong>in</strong>ture équatoriale (5Or?-<br />
508) de 4OW 4 35OY, le flux<br />
net de CO2 est le plus sou-<br />
vent positif ; cette zone<br />
océanique est donc une<br />
source de CO2 pour l'atmos-<br />
phere. Il n'y a qu'en juil-<br />
let, au nord de l'équateur<br />
dans le Golfe de Gu<strong>in</strong>ée
(DOW), que la zone équatoriale puisse être considérée comme un puits ;<br />
mais le bilan sur la largeur de la ce<strong>in</strong>ture équatoriale reste positif,<br />
sauf en 1982 toutefois<br />
- le flux de CO2 croît généralement de façon monotone d'est en ouest;,en<br />
hiver aussi bien qu'en été. Moyenné sur la période d'observation (juillet<br />
1982 à juillet 1984), le flux net de CO2 est 3 fois plus élevé à 35OW<br />
qu'à 4OW dans la ce<strong>in</strong>ture équatoriale 5°N-50S<br />
- dans la ce<strong>in</strong>ture equatoriale, le flux de CO2 est plus élevé au sud qu'au<br />
nord de l'équateur d'un bout à l'autre de l'Atlantique, en hiver aussi<br />
bien qu'en été (sauf en juillet 1983 toutefois)<br />
- au nord de 10°N, le flux de CO2 s'<strong>in</strong>verse suivant la saison : de sortant<br />
en été, il devient rentrant dans l'océan en hiver<br />
- les seules zones tropicales où l'océan puisse être régulikement considéré<br />
comme un puits pour le CO2 atmosphérique sont :<br />
. la zone au nord de 10°N dans l'Atlantique central (23OW) en hiver boréal<br />
(saison froide)<br />
. la zone au nord de l'équateur dans le Golfe de Gu<strong>in</strong>ée (4-W) en été boréal<br />
(saison froide).<br />
Le flux net moyen annuel de CO2 dans la ce<strong>in</strong>ture équatoriale 5ON-<br />
5OS déduit de nos observations est égal à 1,7 mol.m.-2 . an -l. Les mesures<br />
<strong>des</strong> scientifiques américa<strong>in</strong>s clu programme TTC) (5) pendant la même période<br />
(janvier<br />
.<br />
1983) et dans une zone -y peu lus large (lOON-10°S) conduisent<br />
a un résultat vois<strong>in</strong><br />
(1,3 mo1.m . an -Y, . En extraplant le flux net<br />
moyen de CO2 mesuré entre 4OW et 35V à toute la longueur de la ce<strong>in</strong>ture<br />
équatoriale Atlantique, celle-ci libérerait 0,14 gigatonnes de carbone<br />
par an dans l'atmosphère. Durant ces dernières années, l'émission annuelle<br />
de CO2 provenant de l'activité <strong>in</strong>dustrielle était de 5 gigatonnes de car-<br />
bone : la zone équatoriale Atlantique, qui ne représente pourtant que<br />
1/5 de la zone équatoriale océanique totale, fournirait donc une quantité<br />
de CO2 6ouivalente à près de 3 % de la source anthropogénique de CO2 pour<br />
54 0. 5-s<br />
301 r<br />
Fig.2. Distributions méridiennes de la pres-<br />
sion partielle de CO2 et de la température<br />
a la surface de la mer le long <strong>des</strong><br />
radiales 4OW, 23W et 35V (voir à gauche<br />
l'emplacement <strong>des</strong> radiales et la signifi-<br />
cation <strong>des</strong> courbes) en janvier (A) et en<br />
juillet (B) 1983. Les lignes horizontales<br />
en po<strong>in</strong>tillés représentent le niveau moyen<br />
de la pression partielle de CO2 dans l'air<br />
(332 patm en janvier et 335 patm en juil-<br />
let).<br />
l'atmosphère, ce qui est lo<strong>in</strong> d'être négligeable.<br />
Il ne faut pas oublier que sur<br />
les 7 3 8 gigatonnes de carbone, flux net<br />
annuel de CO rentrant<br />
2<br />
férentes regions de<br />
ou sortant<br />
l'océan,<br />
<strong>des</strong> difseulement<br />
le tiers de cette quantité représente le<br />
CO2 dérivé <strong>des</strong><br />
de la déforestation<br />
combustibles<br />
; le reste<br />
fossiles ou<br />
a une orig<strong>in</strong>e<br />
"naturelle" ou "non-anthropogénique" j,<br />
travers les processus biologiques et physiques<br />
au se<strong>in</strong> de l'ocean.<br />
345
INTERF'RETATION<br />
La variabilité du flux de CO2 est Conditionn&e pr<strong>in</strong>cipalement par<br />
deux facteurs: le vent et la pression partielle de C02exercée. par l'eau<br />
de mer de surface (la variabilité de la pression partielle de CO2 dans<br />
l'air est négligeable devant celle de l'eau de mer). La variabilité de<br />
ces deux facteurs doit donc permettre d'expliquer la distribution <strong>des</strong><br />
flux de CO2 telle qu'elle a été vue precédemment.<br />
C'est un fait bien connu qu'en zone équatoriale Atlantique la force<br />
<strong>des</strong> alizés s'<strong>in</strong>tensifie dans la partie ouest, la région du Golfe de Gu<strong>in</strong>ée<br />
4<br />
ymol 1-l<br />
2<br />
NO3<br />
0 i<br />
34<br />
PC02<br />
320 I<br />
Fig.3. Distributions méridiennes le long de<br />
laradiale transéquatoriale 4OW de la pression<br />
partielle de CO2, de la température et <strong>des</strong> con-<br />
centrations de phosphate et de nitrate a la sur-<br />
face de la mer, en janvier (traits ple<strong>in</strong>s) et en<br />
juillet (tirets) 1953.<br />
,*<br />
,-...-___<br />
étant généralement soumise à un rkgime de vents<br />
faibles. Il est donc naturel d'assister à un<br />
accroissement <strong>des</strong> flux de CO2 lorsqu'on se dkplace<br />
d'est en ouest.<br />
Pendant longtemps, par référence à la carte<br />
de distribution globale de CO2 de Keel<strong>in</strong>g (7),<br />
il était admis que la pression partielle de<br />
CO2 dans l'eau de surface était plus élevée dans<br />
-.*<br />
., : ,__.-._-la<br />
partie<br />
cause de<br />
la bordure<br />
orientale<br />
l'upwell<strong>in</strong>g<br />
orientale<br />
<strong>des</strong> zones équatoriales à<br />
kquatorial plus actif sur<br />
et qui apporte à la surface<br />
de l'océan <strong>des</strong><br />
pouvons affirmer<br />
est imparfaite<br />
eaux sursatur6es<br />
aujourd'hui<br />
et que les plus<br />
en CO<br />
2 -<br />
NOUS<br />
que cette carte<br />
fortes pressions<br />
partielles de CO2 sont relevées 4 35OW et non<br />
pas 3 4OW (Figure 2). D'autre part l'upwell<strong>in</strong>g<br />
équatorial ne saurait suffire 3 rendre compte<br />
de l'augmentation <strong>des</strong> pressions partielles en<br />
zone équatoriale pour plusieurs raisons :<br />
- dans le Golfe<br />
par un tr+s<br />
sels nutritifs<br />
de Gu<strong>in</strong>ée, l'kablissement de l'upwell<strong>in</strong>g iquatorial marqué<br />
fort refroidissement superficiel et enrichissement en<br />
ne s'accompagne d'aucune élévation de la pression partielle<br />
de CO2 (Figure 3)<br />
- au contraire, les plus fortes pressions partielles de CO2 sont observées<br />
il n'y a jamais d'upwell<strong>in</strong>g<br />
pressions partielles de 4OW i 3S"W est concomittante<br />
Fig.4. Variation<br />
océanique en<br />
de la pression<br />
fonction de la<br />
partielle<br />
tempkature<br />
de CO<br />
? 1%<br />
surface de la mer entre Oo et 5“s le long<br />
de trois radiales 4OW, 23OW et 3S"W en juil-<br />
Pl.30 let 1983.<br />
dans l'ouest là où<br />
- l'augmentation <strong>des</strong><br />
400 1<br />
PC02<br />
yotm ++/<br />
O:;tigj<br />
s5o 2..<br />
300<br />
‘I<br />
r .0,74<br />
es<br />
.<br />
- 4-w<br />
0 23*w<br />
+ 35.W<br />
de l'élévation<br />
Par-tant<br />
et après avoir<br />
de tempkrature (Figure 2).<br />
de cette dernii-re constatation,<br />
vérifié qu'il y a une correlation<br />
Bpcoz<br />
- 4,s<br />
BT<br />
pm:c-’<br />
positive<br />
pression<br />
significative<br />
partielle de<br />
(Figure<br />
CO2 et<br />
4)<br />
la<br />
entre la<br />
température<br />
20 25’ T l C sol 4 la surface de l'océan en zone équatoriale,<br />
344
nous avons formulé l'hypothèse selon laquelle c'est le réchauffement de<br />
l'eau superficielle entraînée vers l'ouest par le Courant Equatorial Sud<br />
qui serait la cause de l'augmentation de la pression partielle de CO2<br />
dans cette zone océanique (8). Cette hypothèse, qui semble de plus en<br />
plus recueillir l'assentiment <strong>des</strong> spécialistes en matière de CO2 océanique,<br />
remet en cause le comportement de l'o&an tropical vis à vis du CO2 atmos-<br />
phérique.<br />
CONCLUSION<br />
La ce<strong>in</strong>ture équatoriale Atlantique doit donc être considérée dans<br />
son ensemble toute l'année comme une "source de CO2 It pour l'atmosphère.<br />
Cependant, le mkanisme qui entretient ce processus n'est pas celui que<br />
l'on admettait jusqu': présent et les dernières observations de CO2 océanique<br />
tendraient à prouver la préém<strong>in</strong>ence de l'advection zonale sur les mouvements<br />
verticaux dans les processus dynamiques équatoriaux.<br />
Lorsqu'on s'éloigne de l'équateur, l'océan devient, au rythme <strong>des</strong><br />
saisons, alternativement un "puits" (en hiver) ou une "source" (en été)<br />
de CO2 pour l'atmosphère.<br />
REFERENCES<br />
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3. J.L. Sarmiento et J.R. Toggweiler, Nature 308, 621 (1984).<br />
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6. W-14. Smethie Jr, T. Takahashi et D.W. Chipman, J. Geophys. Res. 9O(CO) ,<br />
7005 (1985).<br />
7. C.D. Reel<strong>in</strong>g, J. Geopbys. Res. 73, 4543 (1958).<br />
a. C. Oudot et C. Andrié, Oceanol. Acta, Soumis (1985).<br />
347
INQUAj1986 DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LE DCUAINE MARGINO4ITTORAL SUD-OUE8T BENIN018 t. EVOIZJTION<br />
DAJ?U LE QUATEBNBfRE: BJSCEBT DU MILIEU SEDIMEBTAIRE.<br />
Iucien Hsrc OYEDE<br />
Equipe de recherche géologique bén<strong>in</strong>oise (UNB)<br />
B.P. 526 COTONOU BEMN<br />
Daus le Sud-Ouest du Bén<strong>in</strong> le milieu marg<strong>in</strong>a-littoral constitue<br />
un vaste doma<strong>in</strong>e qui isole daus la vallée du Couffo un plan d!eau, le<br />
wlacw Ahémé qui communique avec la mer par la aBouche du Roia (fig. 1<br />
a et b).<br />
LCétude de cet environnement fluvio-lagunaire a été entreprise<br />
dans uneoptique paléogéographique et stratigraphique du Quaternaire*<br />
Une cents<strong>in</strong>e @&hantillons superficiels prélevés sur le %# Ah&&<br />
et la lagune o&ière, huit petits sondages de 1m à lm50 et deux autres<br />
sondages profonds de 7m ont été traités. Les résultats <strong>des</strong> analyses<br />
montrent deux lots dans le matériel étudié t l"/- les sédiments ac,r<br />
tuels <strong>in</strong>cluent les échantillons supetiioiels et les 3 à 4 premiers mè-<br />
tres <strong>des</strong> carottes, les sédiments quaternaires Compreaant; les échantil-<br />
lons <strong>des</strong> carottes prélevés à plus de 4m de profondeur.<br />
A, Bilan auslvttoue.<br />
Les sédiments actuels présentent les caractf&i.stiques grann-<br />
lométriques suivantes 2 sables t 44 à 50 $ ; silts : 20 à 30 B et ar-<br />
giles t 40 à 60 96. La phase silto+rgileuse peut atte<strong>in</strong>dre par endroits<br />
95 $ de l'échantillon brut. Les médisnes varient entre 4~ et 2Oqrm.<br />
I%x position <strong>des</strong> échantillons sur le diagramme de PASSEGA (1974) <strong>in</strong>di-<br />
que uu dép& de matériel transporté sous forme de suspension.<br />
A plus de 4m de profondeur les sédiments sont homogènes a-<br />
vec t sables :- 85 96, silts t 5 à 7 kr argiles t 9 %. Les médiaues sont<br />
comprises entre 200 et 25v. Ce sont <strong>des</strong> sédiments mis en place après<br />
an transport par roulement.<br />
Dans les échantillons superficiels, les gra<strong>in</strong>s de quartz<br />
sont recouverts de grauds placages épais, discont<strong>in</strong>us et disposés aus-<br />
si bien sur les dépressions et sur les surfaces planes que sur les ar&-<br />
tes. Ces dép& piègent parfois <strong>des</strong> diatomées.<br />
Dans les sédiments quaternaires les gra<strong>in</strong>s de quartz sont<br />
"propresa au &E.B.<br />
3*- M<strong>in</strong>éraux ----m----m--- lourds<br />
Les espèces m<strong>in</strong>érales les plus communes sont t zircon, disthène,<br />
tourmel<strong>in</strong>e, rutile, sphène, sillimauite, épidote, staurotide,<br />
hornblende verte et grenats. C,!est le cortège m<strong>in</strong>éralogique <strong>des</strong> échantillons<br />
superficiels qui est marquée par la présence <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux fragiles<br />
comme la hornblende verte, (4 à 46 Sa <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux lourds trans-<br />
349
a.1 a t localisation du<br />
Bén<strong>in</strong> en Afrique<br />
occidentale e<br />
a.lb P Carte GéologQue<br />
dn Bass<strong>in</strong> séa-<br />
mentsire &Nier<br />
d1apx&3 slansky (1962).<br />
SP = Socle J?récambrien 8<br />
Ma - Yaestricatien 0<br />
PE - $iJ.éwène~wène $<br />
CT = conthntsl temal<br />
DR - Dép8t récent c<br />
parents) les grenats (2 a 15 5) Phgpersthène (traces). En profondeur<br />
ces m<strong>in</strong>éraux sont absents tandis que le disthène et le zircon a eux deux<br />
constituent 60 a 80 $ <strong>des</strong> m<strong>in</strong>&wu~ lourds transparents.<br />
4"- M<strong>in</strong>éraux argileux<br />
y--------- mm-<br />
Des peux pr<strong>in</strong>cipeux m<strong>in</strong>&aur argileux rencontrés sont les smec-<br />
tites et la kaol<strong>in</strong>ite~ &@afllte est généralement présente sous forme de<br />
traces*<br />
kaol<strong>in</strong>ite<br />
Des variations verticales du rapport t Smectites + ilU.te sont<br />
très importantes et constituent un <strong>in</strong>dïoateur de lq&oEution paléogéo-<br />
graphique du milieu. A La base <strong>des</strong> carottes profon<strong>des</strong> (au-delà de 3m de<br />
la surface); la fraction ezt@.leuse est & très forte dom<strong>in</strong>me kaol<strong>in</strong>ique<br />
(87 à 98 %)i alors que les niveea~~ sabla-vaseux supérieurs présentent<br />
les smectites et la kaol<strong>in</strong>ite & <strong>des</strong> proportions à peu près identiques.<br />
5O- Teneurs en cerbonates et en matières organigues<br />
--------------------------------------- --- -u<br />
Les teneurs en carbonates <strong>des</strong> sédiments sont faibles (toujours<br />
<strong>in</strong>f&.eures à 10 5). Les vases en sont toujours plus riches que les sa-<br />
bles. Ce sont probeblement les d&bris ooquil&cs <strong>des</strong> Mollusques et les<br />
tests celceires de Miorofaunes qu5 sont à-leorig<strong>in</strong>e de ces teneurs (étu-<br />
de de la microfaune en cours)~ Quent au carbone organique, sa teneur va-<br />
rie de 0,8 à 8,4 % soit 1,6 à 17 $ environ de matière organique. Dw.<br />
les carottes CedAns niveaux présentent ds véritables e,ccumulations de<br />
tourbes (GEXWINN, .1975).<br />
B. Interprétation et Synthèse<br />
A la base <strong>des</strong> carottes, la fsible teneur du sédiment en argiles et<br />
silts, son homogéaditd et. la surface bien propre <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s de quartz au<br />
350
Xi3B sont en faveur d'une mise en place en régime mar<strong>in</strong>. La nature m<strong>in</strong>é-<br />
ralogique du sédimentj quertzo-kaol<strong>in</strong>ique à m<strong>in</strong>éraux lourds ubiquistes,<br />
<strong>in</strong>dique un héritage <strong>des</strong> plateaux néogènes et quaternaires du Bass<strong>in</strong> sé-<br />
dimentaire c8tier (Fig. 1).<br />
Dans les niveaux supérieurs <strong>des</strong> carottes et en surface les dép8ts<br />
sablo-vaseux sont hétérogènes. Les m<strong>in</strong>éraux fragiles comme la hornblen-<br />
de verte, les grenats et l'hypersthène témoignent de lq<strong>in</strong>fluence du so-<br />
cle fait de granite à gran<strong>des</strong> plages de hornblende et de gneiss à em-<br />
phiboles et grenats. La frsicheur de ces m<strong>in</strong>éraux est due à la proximi-<br />
té de ce socle.<br />
Cette succession de faciès syexplique par un abaissement du niveau<br />
mar<strong>in</strong>. La séquence kaol<strong>in</strong>ite-montmorillonite est une séquence positive<br />
cqest-à-dire le reflet dtune tendance transgressive. Le matériel de sa-<br />
ble quartzeux à kaol<strong>in</strong>ite atte<strong>in</strong>t par les sondages de 7m fait partie de<br />
l'épandege du "Cont<strong>in</strong>ental term<strong>in</strong>al" remanié par la transgression noua-<br />
kchottienne qui a laissé <strong>des</strong> falaises dans cette formation (Fig. 2>,Lq-<br />
actuel "lac" Ahémé était alors un milieu complètement ouvert sur la mer<br />
(Fig. 2a); ce qui a permis le développement @ane importanhe mangrove<br />
dans sa partie septentrionale dont la tourbe a été datée de 5.700 ans<br />
(GW.UIN, 1975)a Les niveeux supérieurs <strong>des</strong> carottes évoquent une atté-<br />
nuation <strong>des</strong> apports détritiques liée à <strong>des</strong> conditions hydrodynamiques<br />
de basse à moyenne énergie comparable à celles qu'on connait de nos<br />
jours dans les milieux fluvio-laguneires.<br />
BIBLIOGRAPHIE<br />
GERMAIN P. (1975) - Contribution à la conneissance du Quaternaire ré-<br />
cent du littoral dahoméen. Bull. ASSEQUA, Sénégal, no 44-45, p. 33.95.<br />
LANG J. et PARADIS G. (1984) - Le Quaternaire marg<strong>in</strong>a-littoral bén<strong>in</strong>&?<br />
(Afrique de l'Ouest). Synthèse de datation eu carbone 14. Paleoecologx<br />
of <strong>Africa</strong> end the surround<strong>in</strong>n islands, vol 16, ed. by J.A. Coetze and<br />
E.M. Van Z<strong>in</strong>d eren Bakker Sr, A.A. Babkena,; pa 65-76.<br />
OXEDE L.M. (1983) .y Un exemple de eédimentation biodétritique dans le<br />
doma<strong>in</strong>e marg<strong>in</strong>q-littoral en Climat tropical humide t le Q3,cn Ahémé<br />
(Béni+ Afrique de l'Ouest). Thèse de 38 cycle. Dijon, 173 p. 51 fig.<br />
351
mo2 Evolution paléogéographique du milieu étudié.<br />
tee@ ~Whta<br />
@I@ls@ &Il< le<br />
Volde du Coetfo<br />
emthestsl termlnol<br />
2a. M&m trausgressif nouakchottien 8 envahissement <strong>des</strong> vallées<br />
<strong>des</strong> fleuves par la mer (vers 5709 ans BP) et développement <strong>des</strong><br />
falaises dans le Cale<br />
2b, Etat actuel P retrait de la mer et m3.80 en place <strong>des</strong> cordons<br />
littoraux.<br />
352<br />
2b
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LATE PLEISTOCENE AND EARLY HOLOCENE<br />
IN THE EASTERN SAHARA<br />
Hans-Joachim Pachur<br />
Institute of Physical Geography,<br />
Free University of Berl<strong>in</strong><br />
Dur<strong>in</strong>g the Early Holocene a gradient of decreas<strong>in</strong>g ra<strong>in</strong>fall<br />
from west to east developed along the latitude of the Tropic<br />
of Cancer. In the Libyan (Western) Desert silty clay still-<br />
water sediments (HAYNES 1980) with a very low organic and a<br />
negligible carbonate content occur, whereas <strong>in</strong> the west<br />
there are coeval calcitic lake sediments, deposited <strong>in</strong> a<br />
dra<strong>in</strong>age system extend<strong>in</strong>g to the Mediterranean area (PACHUR<br />
1974). Pelitic sediments <strong>in</strong> the Libyan Desert fit <strong>in</strong>to two<br />
categories: the mounta<strong>in</strong> type (Gilf Kebir), characterized<br />
by <strong>in</strong>terbedded sand and gravel, and the pla<strong>in</strong>s type, the <strong>in</strong>-<br />
terbedded material consist<strong>in</strong>g solely of drift sand (PACHUR!<br />
ROPER 1984). A semi-arid climate with severe w<strong>in</strong>d erosion 1s<br />
<strong>in</strong>ferred. Sedimentation of pelites began after 11,000 B.P.<br />
Up to c. 26,000 B.P. a hyperarid climate with deflation and<br />
aeolian accumulation prevailed. The Great Sand Sea was occu-<br />
pied by freshwater lakes about 18,000 B.P. and by semi-lacu-<br />
str<strong>in</strong>e sedimentation about 6,900 B.P. The west-east gradient<br />
is supplemented by a meridional south-north gradient of<br />
dim<strong>in</strong>ish<strong>in</strong>g ra<strong>in</strong>fall. In the northern Libyan Oesert, <strong>in</strong> the<br />
area west of Kharga up to the eastern edge of the Kufra<br />
depression, silty clay pelites predom<strong>in</strong>ate; <strong>in</strong> the adjacent<br />
area to the south (Selima) as far as Wadi Howar a calcitic-<br />
aragonitic/calcitic limnic facies occurs. Mapp<strong>in</strong>g of tether-<br />
<strong>in</strong>g stones (PACHUR 1982; PACHUR, ROPER 1984) led to the<br />
conclusion that at times dur<strong>in</strong>g the Early Holocene it was<br />
possible to rear livestock (probably cattle) along the tran-<br />
sect from the Great Sand Sea'to the northern bank of Wadi<br />
Howar. The <strong>in</strong>tervals between the disjunct vegetated areas<br />
were short enough to permit large mammals (giraffes, elephants)<br />
to migrate <strong>in</strong>to Gilf Kebir. Dur<strong>in</strong>g the mid-Holocene Wadi Howar<br />
flowed <strong>in</strong>to the Nile <strong>in</strong> the form of a cha<strong>in</strong> of shallow lakes.<br />
It constituted a loos<strong>in</strong>g area. It also received local ra<strong>in</strong>fall.<br />
The catchment was characterized by a series of shallow fresh-<br />
water lakes. At times dunes occupied sections of the wadi.<br />
The size of the dra<strong>in</strong>age system and the height of the ground<br />
water table represent the Upper boundary conditions of humi-<br />
dity for the reconstruction of palaeohydrological conditions<br />
<strong>in</strong> the Late Pleistocene and Early Holocene.<br />
353
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354
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
RESEAU GEODESIQUE AFRICAIN DE Ier ORDRE<br />
P. Pâquet<br />
Observatoire Royal de Belgique<br />
Avenue Circulaire 3, 1180 Bruxelles, Belgique<br />
Au cours <strong>des</strong> trois dernières années un réseau géodésique de premier<br />
0rdre.a été développé sur l’ensemble du cont<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong>. Il répond à une<br />
demande formulée par la Commission géodésique africa<strong>in</strong>e et sa réalisation<br />
est orchestrée par la Commission <strong>in</strong>titulée "Coord<strong>in</strong>ation <strong>in</strong>ternationale <strong>des</strong><br />
techniques spatiales pour la Géodésie et la Géodynamique” de l’Association<br />
Internationale de Géodésïe.<br />
Pour la f<strong>in</strong> 1987 les coordonnées géocentriques d'environ 300 sites<br />
seront a<strong>in</strong>si déterm<strong>in</strong>ées dans un système de référence unique et avec une<br />
précision de l'ordre de 50 centimètres.<br />
La méthode utilisée est d’une pratique courante en géodésie spatiale:<br />
à partir <strong>des</strong> observations effectuées par un réseau de stations, réparties<br />
autour du monde et dont les positions sont bien connues, on déterm<strong>in</strong>e en<br />
permanence l'orbite précise de 5 satellites de navigation: les positions<br />
<strong>des</strong> satellites étant a<strong>in</strong>si connues à tout moment, on calcule les coordonnées<br />
<strong>des</strong> sites <strong>in</strong>connus qui auront eux aussi mesuré les parametres liés à la<br />
vitesse de déplacement du satellite. C’est la méthode connue sous le nom<br />
de “méthode Doppler".<br />
Une v<strong>in</strong>gta<strong>in</strong>e de pays participent à cet effort en <strong>in</strong>stallant <strong>des</strong> ré-<br />
cepteurs en Afrique ou en effectuant le traitement numérique <strong>des</strong> observa-<br />
tions.<br />
En ce qui concerne les calculs <strong>des</strong> coordonnées, deux Centres ont déjà<br />
obtenus les résultats d'environ 250 stations; ces Centres sont le Defence<br />
Napp<strong>in</strong>g Agency Hydrographie and Topographie Center [USAI et un consortium<br />
entre l’Institut Géographique National [IGN- France) et l'ObservatoireRoyal<br />
de Belgique. L'accord entre les résultats obtenus par ces deux groupes est<br />
excellent {P. Pâquet and al., 1984).<br />
Outre l'<strong>in</strong>térêt de disposer d’un réseau homogène de premier ordre sur<br />
toute l'Afrique, les résultats de ce vaste programme sont une contribution<br />
importante tant pour les développements futurs de la géodésie et de la géo-<br />
physique en Afrique que pour les applications <strong>in</strong>ternationales comme la navi-<br />
gation et le transfert précis <strong>des</strong> échelles de temps.<br />
355
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356
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
ROLE DE L'HOMME DANS LES CHÀNGBMENTS DU PAYSAGE<br />
TKOPICXL : L% MANGROVES OUEST-AFRICAINES<br />
G.'PHRADIS<br />
Université de Corse<br />
7 Cours Général Leclerc<br />
20000 AJACCIO @rance)<br />
Les zones de mangrove d'Afrique de l'Ouest n'offrent<br />
que rarement l'aspect d'une forêt de beaux palétuviers avec la<br />
zonation typique. Le plus souvent les palétuviers sont rabougris<br />
et clairsemés dans une végétation herbacée. En outre, <strong>des</strong> zones<br />
nues (tannes) existent dans la plu art <strong>des</strong> pays: Sénéga1(12,27)<br />
Gambie(5), Gu<strong>in</strong>ée(l), Sierra Leone P 6) Côte d'Ivoire(PAR.&DIS<br />
<strong>in</strong>édit),Ghana(.lS), Togo(lG), Bén<strong>in</strong>(l6). Aux facteurs naturels,<br />
tels la sécheresse, responsables de la mort <strong>des</strong> palétuviers et<br />
de la création <strong>des</strong> zones nues(l,5,6,12,27), il faut ajouter 1'<br />
action de l'homme : peche, travaux d'aménagement, riziculture,<br />
coupes pour le bois de chauffe, extraction de sel traditionnel+<br />
le. Cette dernière, <strong>in</strong>tensément pratiquée au cours <strong>des</strong> siècles,<br />
nous paraît avoir eu la plus forte <strong>in</strong>fluence sur le paysage<br />
<strong>des</strong> zones de mangrove(l5,16).<br />
1. Pêche. Cette activité a assez peu modifié le pay-<br />
sage. AU Bén<strong>in</strong>my), dans les prairies à Paspalum vag<strong>in</strong>atum<br />
<strong>des</strong> canaux et <strong>des</strong> digues permettent de retenir les poissons à.<br />
la décrue, tandis que <strong>des</strong> barrages (faits avec <strong>des</strong> branches de<br />
mizophora et <strong>des</strong> stipes de Phoenix recl<strong>in</strong>ata) permettent de<br />
placer <strong>des</strong> filets dans la lagune côtière. Dans le passé, dans<br />
tous les pays, d'abondantes récoltes de coquillages (Arca, Aloi-<br />
dis, Huîtres...) ont été effectuées. Des amas coquilliers et<br />
<strong>des</strong> fies artificielles en ont résulté(9,11,26). biais la pêche<br />
a aussi un rôle dans la stabilité du paysage : reboisement en<br />
palétuviers servant de frayères(20), ouverture <strong>des</strong> passes a<br />
travers les cordons. littoraux pour faciliter l'écoulement <strong>des</strong><br />
eaux douces lors <strong>des</strong> crues(d).<br />
II. Travaux d'aménagement. dn Gambie, la mort massi-<br />
ve <strong>des</strong> palétuviers <strong>des</strong> berges du B<strong>in</strong>tang Bolon est due à <strong>des</strong><br />
travaux de dra<strong>in</strong>age réalisés en amont(2). dn Casamance, la con-<br />
struction du barrage anti-sel de Guide1 a provoqué en amont la<br />
mort de tous les palétuviers(2).<br />
III. Riziculture. En Casamance, <strong>des</strong> rizières traditio-<br />
nnelles sont implantees sur la zone à Avicennia. Des digues et<br />
<strong>des</strong> canaux de dra<strong>in</strong>age provoquent leur mort sur pieds. piais les<br />
rizières ont <strong>des</strong> rendements très faibles : <strong>des</strong> sols sulfatés<br />
aci<strong>des</strong> s'y forment par suite de l'assèchement qui transforment<br />
les sulfures en sulfates (2). Aussi les rizières sont rapidement<br />
abandonnées et de nouvelles créées. Cette riziculture a détruit<br />
en une qu<strong>in</strong>za<strong>in</strong>e d'années (1967-19b2) au mo<strong>in</strong>s 25,0 de la man-<br />
grove de Casamance(2).<br />
IV. Bois de feu. Dans les divers pays, les branches<br />
d'kvicennia et les iiiizophora sont coupés. Des pirogues les<br />
achem<strong>in</strong>ent aux marchés <strong>des</strong> agglomérations. La figure 1 visualise ~<br />
pour la région de Presto (Côte d'ivoire) la réduction de la<br />
superficie <strong>des</strong> Hhizophora en 14 ans (<strong>des</strong>truction de GO /O de ces<br />
palétuviers et remplacement par une prairie à Paspalum vag<strong>in</strong>atum).<br />
357
V. atraction traditionnelle de sel. De la Gambie au<br />
delta du Niger,l'évaporation solaire est <strong>in</strong>suffisante pour obtenir<br />
de gran<strong>des</strong> quantités de sel (10,149. Les populations doivent<br />
faire bouillir les liqui<strong>des</strong> salés. A<strong>in</strong>si au Bén<strong>in</strong>, durant la<br />
saison sèche, les femmes de nombreux villages extraient le sel<br />
de la fayon suivante (7,14,lb,Ll).<br />
i. On dénude de gran<strong>des</strong> superficies en bordure de la la:;une<br />
côtière ou <strong>des</strong> marigots, dans la zone à Kvicennia, par enlèvement<br />
de la végétation et <strong>des</strong> 5 à 10 cm. supérieurs du sol. Le<br />
su'bstrat sous-jacent est remué sur 10 cm. L'évaporation fait remonter<br />
par capillarité l'eau salée et concentre le sel en surface<br />
(apparition d'efflorescences). Au bout de quelques jours, le<br />
substrat remué est rassemblé en petits puis en grands tas.<br />
2. La terre de ces tas est placée dans de grands paniers<br />
tressés avec les rac<strong>in</strong>es échasses de ahizophora. ces paniers ont<br />
été imperméabilisés par une épaisse coucne d'argile, traversée<br />
à la base par un tuyau. On verse de l'eau sur la terre pour dissoudre<br />
son sel. L'eau de lixiviation qui sort par le tuyau est<br />
recueillie dans un récipient.<br />
3. Pour obtenir le sel cristallisé, on fait bouillir cette<br />
eau au-<strong>des</strong>sus de foyers en argile sèche établis soit à l'air<br />
libre soit à l'<strong>in</strong>térieur de cabanes (165.<br />
Chaque année, on gratte la partie superficielle <strong>des</strong> aIres<br />
utilisées les années précédentes, mais on dénude aussi de nouvelles<br />
surfaces.<br />
Une <strong>in</strong>dustrie identique existe dans la plupart <strong>des</strong> mangroves<br />
ouest-africa<strong>in</strong>es (14). dn 19d2, c-ette pratique a été réobservée<br />
en Basse-Casamance (25).<br />
&t plusieurs auteurs l'ont signalée aux<br />
16e et 17e siècles (3,4,13,23). t<strong>in</strong> Côte d'ivoire du sel était<br />
obtenu par ébullition de l'eau de mer au 17e siècle (22). Pour<br />
?.AiJSY (109, il ne fait pas de doute que l'obtention de sel par<br />
ébullition a été <strong>in</strong>tensément pratiquée au i%oyen âge (Zf. ses<br />
cartes 55 et 66). On a aussi montré l'importance du sel dans le<br />
commerce et les é<strong>change</strong>s avec les populations non littorales<br />
(10,13,21,23,24).<br />
L'<strong>in</strong>dustrie du sel, <strong>in</strong>tensément pratiquée pendant <strong>des</strong> sièc-1<br />
les, a rofondément modifié le paysage <strong>des</strong> mangroves ouest-afri-<br />
ca<strong>in</strong>es 7 15 a Id):<br />
- <strong>des</strong>truction <strong>des</strong> palétuviers (pour le bois d'ébullition).<br />
- création et agrandissement <strong>des</strong> zones nues (tannes), avec<br />
formation de dépressions (sous l'effet du piét<strong>in</strong>ement pour ext-<br />
raire la terre salée , pendant les saisons sèches). Jes dépres-<br />
sions se remplissent d'eau lors <strong>des</strong> saisons de pluies et devien-<br />
nent alors <strong>des</strong> mares, signalées par plusieurs auteurs (3,llj).<br />
- colonisation <strong>des</strong> zones nues, après l'abandon <strong>des</strong> pratiques<br />
d'extraction de sel , par une végétation herbacée (tanne herbu),<br />
comprenant soit <strong>des</strong> espèces halophiles (Sesuvium portulacastrum,<br />
ÿniloxerus vermicularis), soit <strong>des</strong> espèces hydrophiles (Yaspalum<br />
vag<strong>in</strong>atum, Zleocfiaris sp.p., cyperus articulatus...). La plupart<br />
ce ces herbacées sont <strong>des</strong> héliophiles à rapide multiplication<br />
Végétative (id). Au Bén<strong>in</strong>, ces formations herbacées occupent<br />
plus de 95 ;'o de la surface antérieurement couverte de forêts de<br />
palétuviers (16'17).(Figure 2),<br />
- élévation de buttes, au milieu <strong>des</strong> tannes, par entassement<br />
du contenu <strong>des</strong>salé <strong>des</strong> paniers. Ses monticules peuvent être plan-<br />
tés de cocotiers ou colonisés par la végétation naturelle non<br />
hydrophile.<br />
358
- agrandissement <strong>des</strong> lagunes et marigots par l'érosion<br />
de la tourbe formée par l'appareil rac<strong>in</strong>aire <strong>des</strong> Bhizophora,<br />
après la coupe de leur appareil végétatif aérien : les crues<br />
annuelles enlèvent facilement cette tourbe que les rac<strong>in</strong>es<br />
échasses fixaient et protégeaient.<br />
t<strong>in</strong> Casamance, VANDX~ &%tGZë.XV (25) a estimé qu'en une<br />
saison, pour un seul "atelier", l'impact était de 36 ares de<br />
terre raclée et de SO m2 de mangrove détruite; l'auteur en<br />
conclut (p. 243) : "la genèse du paysage peut être expliquée<br />
par le recul de la mangrove, source de combustible, a<strong>in</strong>si que<br />
par le raclage frequent de la pellicule superficielle du sol".<br />
du cours du 20e siècle, avec l'arrivée dans les pays au<br />
sud de la Gambie, de sel provenant d'2urope ou <strong>des</strong> marais salants<br />
<strong>in</strong>stallés par la France au Sénégal & Sa1 Sa1 (1906) et à<br />
Kaolack (1914), la production traditionnelle a dim<strong>in</strong>ué. Xais<br />
la mangrove n'a pu réoccuper son ancienne aire. Les causes en<br />
sont le nombre trop bas de palétuviers subsistants pouvant<br />
fournir <strong>des</strong> plantules dispersables(propagules) et la faible<br />
amplitude de la marée en saison sèche qui ne peut apporter beaucoup<br />
de propagules dans les tannes, situés à une altitude légèrement<br />
plus haute que les chenaux. Il est probable que la man-<br />
grove à Avicennia,qui<br />
occupait ces zones avant qu'elles ne de-<br />
viennent <strong>des</strong> tannes, a été mise en place lors d'un niveau mar<strong>in</strong><br />
plus haut que l'actuel , car depuis 600 B,P. environ, s'est<br />
produite une baisse de l'eau de 0,5 à 1 m, (16,17). i'n outre,<br />
par suite de l'enfoncement de la nappe phréatique sous les tan-<br />
nes, en saison sèche, la croissance <strong>des</strong> rares plantules d'Avi-<br />
cennia qui ont réussi à s'implanter là, est très ralentie. Dans<br />
de telles conditions hycirologiques et sous <strong>des</strong> climats à une<br />
ou deux saisons sèches, la trace de l'impact huma<strong>in</strong> subsiste<br />
longtemps.<br />
dn résumé, comme une mangrove non touchée par l'homme<br />
est auto-renouvelable pendant plusieurs siècles, beaucoup de<br />
mosafques de végétation (zones nues avec quelques palétuviers,<br />
prairies avec <strong>des</strong> Avicennia clairsemés, tannes herbus à halophy-<br />
tes mêlés de palétuviers) sont explicables par <strong>des</strong> stress anth-<br />
ropiques. De ceux-ci, c'est la fabrication traditionnelle de sel<br />
qui a laissé la marque la plus profonde dans les paysages litto-<br />
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360
1++1 AVICENNIA<br />
Q&j<br />
E.3<br />
Prairie i PASPALU<br />
VAGINATUM<br />
Fourré (DALBERGI,<br />
HIBISCUS,ACRDS-<br />
TICHUM)<br />
FIG. 1<br />
Lagune Nyi<br />
0 400m<br />
1<br />
Pisure 1<br />
0 Dim<strong>in</strong>ution de la superficie occupée par les<br />
* Riizophora à Presto (Côte d'ivoire)<br />
A et ï3 correspondent aux calques de photographies aériennes<br />
prises en 1962 et 1976. Les fihieophora, et dans une mo<strong>in</strong>dre<br />
mesure les Avicennia, ont été coupés pour le bois de feu.<br />
Corrélativement (B), une prairie basse à Paspalum vag<strong>in</strong>atum<br />
s'est fortement étendue à la place de la mangrove détruite.<br />
Pn A et B, la ligne en tiretés <strong>in</strong>dique le niveau <strong>des</strong> basses<br />
mers<br />
361
FIG. 2<br />
Pigure 2. rktension très réduite <strong>des</strong> palétuviers dans le<br />
Sud-ouest du Bén<strong>in</strong> (Sntre Grand Popo et le Lac<br />
tiémé). (D'apres PARADIS 15~1)<br />
La figure a été établie sur la base de prospections de terra<strong>in</strong><br />
et de l'observation <strong>des</strong> photographie8 aérienne8 (Xission AOF-<br />
003-200, 1954-1955).<br />
La "zone basse"(en blanc) comporte de nombreuses zones nues<br />
(aire8 d'extraction récente ou actuelle de sel). Cà et là, on<br />
trouve quelques palétuvier3 sur cette zone: cela prouve (et<br />
est confirme par les enqugtes auprès <strong>des</strong> habitants de la région)<br />
que toute la zone basse à P. vag<strong>in</strong>atum et Sesuvium serait,<br />
sans l'impact huma<strong>in</strong>,<br />
recouverte de mangrove.<br />
On constateque c'est au bord de la lagune côtière et <strong>des</strong> cours<br />
d'eau qu'il subsiste le plus de palétuviers. Cela s'explique<br />
par l'apport plus important de propagules de ces arbres sous<br />
l'effet <strong>des</strong> courants et de la marée, quand l'embouchure est<br />
ouverte (flèche).<br />
362
INQUA/ DAKAR SYNPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
L~EVOL~TIOS D%S ($TES DE LA YNISIE DEPLIS LE<br />
DERMEH 114Tr;RGLACIAIRE<br />
Roland PASiXB'F<br />
Professeur à l'bniversite de Lyon II<br />
Président de la Commission sur l'Environnement<br />
Catier de l'Union Géographique Internationale<br />
10, square Saznt-Florent<strong>in</strong> F-73150 Le Chesnsty<br />
Des étu<strong>des</strong> récentes sur les côtes de la Tunisie (Paskoff<br />
et Sanlaville, 1983; Paskoff, 1985) montrent que leur<br />
évolution depuis le dernier <strong>in</strong>terglaciaire jusqu'à nos<br />
jours résulte d'une alternance de pério<strong>des</strong> caractérisées<br />
par une érosion et un recul <strong>des</strong> rivrges SOUS l'action <strong>des</strong><br />
vagues et de pério<strong>des</strong> d'accumulation et de progredation<br />
<strong>des</strong> rivages sous 1 'action <strong>des</strong> courants, du vent ou du ruissellement.<br />
C!es renversements de tendance dans l'évolution<br />
geomorphologique <strong>des</strong> côtes de 1s Tunisie s'e>$liquent par<br />
<strong>des</strong> veriatixxs dans la position rels,tive du niveau dz la<br />
mer et par <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments climatiques qui Ont modifié<br />
les conditions pluviométriques, thermiques et météo-mar<strong>in</strong>es.<br />
Aujo-~o'hvi, llRomme, volontairement et aussi <strong>in</strong>volontaireuent<br />
contribue aux transformations qui affectent<br />
les littora7-L. Zns&smatisu".t, les côtes de la Tunisie<br />
ont connu le scénario suivant depuis le dernier <strong>in</strong>terglaciaire.<br />
Pc-T?dr nt 1 1 ~;:.tyrrhlnien , 211.X en-rirons CL 122 OOÛ 'ns 2.<br />
de dépôt de la fox.L27.tion deiiche a Ji rG::ilzuUL b;bor,i.-J.Ü.<br />
- .-.4.,. nr~~;~g>~gie --- littors- 15 &'~c~,it c;,,r~Lct~l-i;.~e gi5.r ii?:; lag-.,res<br />
fermées par de larges cordons, constitués de crêtes de<br />
plages sur!lev6es par <strong>des</strong> apports éoliens. L'abondance<br />
de;: oolithes t-:rioigne d'eaux littorales chciL.,?es et calmes.<br />
D'environnement côtier apparaît très different pendant<br />
le Ifgotyrrhenien. Le. formation Chebba à Strombus bybonius<br />
qL;i est alors mise en place, traduit, par son frcies<br />
grossier et hétérométrique, un cilieu battu dans lequel<br />
l'Gyo,-;j.cn ij-:.:<strong>in</strong>c. L:. côte est cs,ract
viens rougeF%tres dans un rggime conb<strong>in</strong>b:?t:>l -c' . de rhe::irU,s;ie<br />
(pluies de type torrentiel, COL~; de frsid). On peut a<strong>in</strong>si<br />
dist<strong>in</strong>guer dsns ces dépôts cont<strong>in</strong>entaux trois générations<br />
ma,t6rialisees par la formation A<strong>in</strong> Oktor (>1o;st!rien), le<br />
forme.tion ,?idi azoud (Ht,Srien), la formation D,r Chicl;ou<br />
(Ib&ro-anurusien). kis, lors <strong>des</strong> phases mar<strong>in</strong>es trsnsgressives<br />
<strong>in</strong>-!:rc;-Zki~iennes, le riv.age recule et 1orsyu.e<br />
sa position se rapproche de sa position actuelle, C'énormes<br />
accumulations dunaires, consolid6es par la S;:ite en<br />
lolknites, se mettent en place (forwtion Ca-0 ?l~nc,<br />
for‘:ie.tion Tlêt qui semtiL- 7-'- dater d'environ 3U 000 ?ns E.<br />
-0 1)<br />
La f<strong>in</strong> de la transgression post+laci2ire, vers<br />
6 000-4 000 ans z*z*, voit le rivage se stabiliser :i peu<br />
de chose près sur sa position actuelle. Un régime général<br />
d'accumulation prévaut alors sur les côtes de 12 Sknisie.<br />
Il s'explique par le dé-et <strong>des</strong> matgria.ux d6tritioues rencontrés<br />
sur la plate-forme cont<strong>in</strong>entale p?r 1~ :JE~T au<br />
cours de sa remontée et repousses devant elle au fur et à<br />
mesure que son niveau se relevr,it. 6 cette 6poque se<br />
forment de gran<strong>des</strong> plages et de vastes cham?s cïe dunes.<br />
LtAntPquitB correspond à une reprise de 12 $rogradztion,<br />
fondamentalement pour <strong>des</strong> r:,isons rnthropiqucs. Des dgfri-<br />
chement s.étendue 1iOs au developpement de l'agriculture<br />
ddclenchent une érosion de: sols, d'où. un ,-.cr:roisscne~t <strong>des</strong><br />
apports soli<strong>des</strong> livrés à la mer par les cours dseau.<br />
L'époque actuelle est caract6risée par le recul et le<br />
d ~eai~:~isseAzekt dF nombreuses pirges. Cette *cnQ:.nce ;,ect<br />
a 'exIliquer p2r le leger relèvement contempora<strong>in</strong> du niveau<br />
de 1:. mer, aggrevs dzns le golfe de Gsbès par Lnc nette<br />
subsidence. L;?is, elle est surtout due 5 l'<strong>in</strong>tervention de<br />
1'Uomme dans l'environnement: construction de b;rr=ges qvi<br />
pi8.gen-t les s&diments terrigènes, e-.:trF!ction: :Z'cgr'gr,ts<br />
dz-ns 1' E s--.,::e littoral, am~nagezents ?ertl;r?.--k~-.~rs <strong>des</strong><br />
fragiles équilibres cetiers, dé,;radetion <strong>des</strong> herbiers<br />
sous-mar<strong>in</strong>s de Posidonies affectes ;3ar la pollutiono<br />
A<strong>in</strong>si, le démaigrissement ües estrans sableux 2l:jourd'hui<br />
tient i2rgement & <strong>des</strong> actions snthropiques.<br />
ACférences<br />
364
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
ETUDE TEPHROCHRONOLOBIQUE DES VARIATIONS ISOTOPIQUES DE L’OXYBENE<br />
DANS LES SEDIMENTS OCEANIQUES DE MER TYRRHENIENNE POUR LES 60.000<br />
DERNIERES ANNEEES.<br />
M.PATERNE,F.GUICHARD,J.LABEYRIE,P.Y.GILLOTetJ.C.DUPLESSY<br />
Centre<strong>des</strong> Faibles Radioactivités,CNRS/CEA, 91190 Gif-sur-Yvette, France.<br />
Une échelle chronologique <strong>des</strong> variations isotopiques de l'oxygène en mer Tyrrhénienne<br />
est propos& à partir de la corrélation de 9 niveaux de cendres volcaniques mar<strong>in</strong>es à <strong>des</strong><br />
formations volcaniques cont<strong>in</strong>entales datées. L'enregistrement détaillé <strong>des</strong> fluctuations<br />
Isotopiques de l'oxygène<strong>des</strong> foram<strong>in</strong>iferes planctoniques aeté effectué sur 3 carottes, prélevées<br />
en mer Tyrrhénienne centrale, prés <strong>des</strong> centresvolcaniques Italiens. Desanalyses <strong>des</strong> éléments<br />
majeursetentracesontété effectuéssur lesverres volcaniquesmar<strong>in</strong>saf<strong>in</strong> delescaractériser<br />
et de déterm<strong>in</strong>er leur orig<strong>in</strong>e: Champs Phlégréens, île d'lsohia, îles Eoliennes et Etna. Les<br />
niveauxvolcaniquesmar<strong>in</strong>sontétécorrélésàtraversles3carottesgr~àlasimilitudedeleur<br />
position stratigraphique et de leur composition chimique.<br />
Les formations volcaniques cont<strong>in</strong>entales majeures ont été échantillonnées, et de même<br />
caractérisees par la composition de leurs verres en éléments majeurs et en traces af<strong>in</strong> de les<br />
relier aux produits voloanlquesrepérésen mer. Ces éruptionsontetédatéespar les métho<strong>des</strong>du<br />
'4Cet/ou du potassium-argon.<br />
Trois<strong>des</strong> niveaux volcaniquesmar<strong>in</strong>s se situent durant la premièreétape deladernière<br />
déglaciation. Ils montrent que celle-ci a commence avant 14,000 ans, et s'est term<strong>in</strong>ée à<br />
environ 13,OOOans. Un niveau decendresesitue présdu maximum glaciaire,quiesta<strong>in</strong>sidaté<br />
à 17,500 ans. Enf<strong>in</strong>, durant le stade isotopique 3, <strong>des</strong> <strong>in</strong>tersta<strong>des</strong> chauds ont pu être dates à<br />
31,OOOk 1,500anset33,400 k 1,60Oans(<strong>in</strong>tersta&du Denekamp),à37,500 f 2,OOOans<br />
(<strong>in</strong>terstadede Hengelo),etenf<strong>in</strong> successivementà49,OOO f 2,000 ans,52,400 i 2,200 ans,<br />
57,000 f 2,200 anset60,500* 2,200ans (complexedu Mdershcofd).<br />
365
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CHARACTERISTICS OF THE "WILD" NILE STAGE IN UPPER-r-EGYPT<br />
ETIENNE PAULISSEN<br />
In&. Earth Sciences, Katholieke Universiteit Leuven,<br />
LE'IVEN, Belgium<br />
In 1968 Butzer and Hansen advocated the hypothesis of extremely high Nile<br />
floods <strong>in</strong> Egypt, mark<strong>in</strong>g the end of the Darau substage or the Sahaba-Darau<br />
aggradation ( Wendorf and Schild,1976; Said,1981). Dur<strong>in</strong>g the 1983,1984 and<br />
1985 campaigns of the Belgian Middle Egypt Prehistoric Project <strong>in</strong> the Qena<br />
area ( 26'N), the significance of these "Wild" Nile floods (Butzer,l980) is<br />
studied <strong>in</strong> further detail.<br />
Dur<strong>in</strong>g these exceptional floods, dark Nile silts (7.5-10 YR 5/3),<br />
we termed the Sheikh Housse<strong>in</strong> silts, have been deposited beyond the former<br />
floodpla<strong>in</strong> on valley bottom terraces, <strong>in</strong> wadi mouths and on slopes. These<br />
Nile silts conta<strong>in</strong> dispersed shells. The poor assemblage typical for ephem-<br />
eral water bodies conta<strong>in</strong>s, <strong>in</strong> decreas<strong>in</strong>g order of importance: Bul<strong>in</strong>us trun-<br />
catus, Gyraulus ehrenbergi and juvenile Corbicula consobr<strong>in</strong>a (2. G)- de-<br />
term<strong>in</strong>ations W. Van Neer. These "Wild" Nile floods were recorded at +30m<br />
( above floodpla<strong>in</strong>) at the Egyptian-Sudanese frontier, at +22 m at Kom Ombo<br />
Pla<strong>in</strong> and at +6 m <strong>in</strong> the Qena area. The related deposits disappear north of<br />
Nag Hammadi under more recent Nile silts.<br />
In the Makhadma area, north of Qena, several late Palaeolithic si-<br />
tes have been localized just above and just beyond the limits of the maximal<br />
<strong>in</strong>undation level of the "Wild" Nile. Two of these sites, Makhadma 2 and 4,<br />
have been excavated ( Vermeersch,Paulissen and Van Neer, <strong>in</strong> press). The Mak-<br />
hadma 2 and 4 sites with gray archeological deposits are MIDDENS, similar to<br />
the escargotières of the Maghreb but with fish rema<strong>in</strong>s <strong>in</strong> stead of land snails.<br />
Fish<strong>in</strong>g must have been the ma<strong>in</strong> subsistence activity. For both sites, it<br />
could be shown that their occupation is <strong>in</strong> relation to the "Wild" Nile <strong>in</strong>-<br />
undations. Local stratigraphy is summarized <strong>in</strong> figures 1 and 2. For the Mak-<br />
hadma sites, we dispose actually on eigth C-14 dates on charcoal, six from<br />
the prehistoric sites and one ( GrN-12029) from dispersed charcoal from with-<br />
<strong>in</strong> the Sheikh Housse<strong>in</strong> silts. ft is important to note that the wi<strong>des</strong>pread<br />
"burned layer" dated at 12500 - 230 B.P. (Wendorf and Schild,l976) is <strong>in</strong>ter-<br />
calated with<strong>in</strong> these silts. The "Wild" Nile stage dated on charcoal seems to<br />
be a little older than its shell dates ( most shells occur on the base of the<br />
deposit). Butzer and Hansen (1968:115) dated the event <strong>in</strong> the Kom Ombo Pla<strong>in</strong><br />
on Corbicula consobr<strong>in</strong>a shells at : 11720 + 195 B.P. (Hv-1264), 12000 2 120<br />
B;P. (Y-1146) and 12020 - 205 B.P. (Hv-1265).<br />
From the available data we conclude that the "Wild" Nile stage and<br />
the related Sheikh Housse<strong>in</strong> silts date from the twelfth millennium B.P.. The<br />
silt layer forms <strong>in</strong> Upper Egypt a marker bed and the related "burned layer"<br />
is considered as a key horizon. These silts, although very patchy, form one<br />
of the best mappeble units due to its lithological characteristics and its<br />
geomorphological position. Their occurrence is mostly stressed by the presen-<br />
ce of C. consobr<strong>in</strong>a shells on the surface.<br />
The "Wild" Nile overbank <strong>in</strong>undations are followed by a major Nile<br />
recession . The earliest dates of this recession are at site E71P5, north of<br />
Edfu (25'N): 11410 2180 B.P.,I-3760 (Wendorf and Schild,1976) and at 11200 2<br />
285 B.P. for the base of the Ark<strong>in</strong> Formation (Fairbridge,l962).<br />
In Upper Egypt, no wadi or slope deposits are recovered <strong>in</strong>tercalat-<br />
ed with<strong>in</strong> the Sheikh Housse<strong>in</strong> silts. Local climate at that time is considered<br />
to be hyperarid. These silts separate at Makhadma two units of slope deposits<br />
(Figure 2). The lower slope deposit (S.D.2) overlies the Shuwikhat silts,con-<br />
ta<strong>in</strong><strong>in</strong>g the early Late Palaeolithic site Shuwikhat 1. This slope deposit is<br />
367
<strong>des</strong>cribed by Said(1981) as the type section of the Makhadma Formation, a slope<br />
deposit erroneously attributed to the Mousterian-Aterian <strong>in</strong>terval. This lower<br />
slope deposit represents <strong>in</strong> fact a11 slope evolution from the <strong>in</strong>terval ca<br />
25000 (estimated) - 13000 B.P. In a whole, also this period is considered as<br />
very arid, but with short spells of wetter conditions ( more high amplitude<br />
events?). Accord<strong>in</strong>g to Adamson et a1.(1980) cold and dry conditions prevailed<br />
<strong>in</strong> the Nile headwaters dur<strong>in</strong>g that period. These autors relate the catastrophic<br />
"Wild Nile" <strong>in</strong>undations to climatological <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the Nile headwaters from<br />
the late Pleistocene arid and cool period towards the moist warm period <strong>in</strong> the<br />
first half of the Holocene. Dur<strong>in</strong>g the wax<strong>in</strong>g stage of the latter period,the<br />
environment <strong>in</strong> the headwaters was not yet adapted to a higher ra<strong>in</strong>fall amount<br />
( although only a low-amplitude transgression compared with later events). As<br />
a consequence, the runoff was extremely high and the full buffer<strong>in</strong>g by the<br />
Sudd swamps had not yet developed. The significance of a lag of C. consobr<strong>in</strong>a<br />
shells at the base of the Sheikh Housse<strong>in</strong> silts is open for speculation: do<br />
they ma<strong>in</strong>ly represent <strong>in</strong>undations from White Nile waters,while the silt loaden<br />
waters from the Blue Nile arrived only some time later?<br />
The"Wild" Nile stage seems to represent also a turn<strong>in</strong>g po<strong>in</strong>t <strong>in</strong> the<br />
climatological history of' Upper Egypt as they are covered by wadi fans and<br />
slope deposits. The onset of this wadi activity, the duration and significan-<br />
ce of the hiatus between silts and local deposits have however still to be<br />
documented <strong>in</strong> the Nile Valley. In the Kom Ombo Pla<strong>in</strong>(24°30'N),the wadi deposits<br />
relat<strong>in</strong>g to this episode are termed the S<strong>in</strong>qari Member( Ineiba Formation) by<br />
Butzer and Hansen (1968). The ol<strong>des</strong>t date for equivalent beds <strong>in</strong> Nubia ( wadi<br />
Or) is 8890+160 B.P.In Nabta Playa and the Bir Kiseiba region (Wendorf and<br />
Schild,1980; Wendorf, Schild and Close,1984), about 22'30'N, the beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g<br />
of the F<strong>in</strong>al Pleistocene- Early Holocene wet period is situated before the<br />
tenth millennium B.P., and perhaps as early as 11000 years ago.<br />
._._. : I .: -.. ; ‘_ :. : 1. : ‘. vertic (?) torrifluvent<br />
..’ BROWN:’ .,:.,;.J,:.‘. .,.‘.. : ::<br />
1.‘. _’ :: .‘...i _: :::.: ,:<br />
Y<br />
G<br />
;i;<br />
f<br />
5<br />
Si<br />
I I I ) I I I I I I I I I ri --buried<br />
s<br />
Hiohes #t floods of wild Nile<br />
Floodpla<strong>in</strong><br />
al/---.- .:, , n-<br />
x Late Paleolithic artefact<br />
A Middle Paleolithic artefact<br />
S.D.l,2,3 Slope deposit 1,2,3<br />
~~SE~~ Sheikh Housse<strong>in</strong> silt<br />
llm~t1ll1t tbicrust<br />
m Buried soi1<br />
. . . . . .<br />
. . . . , . .<br />
Fig. 2. General catena profile through the Makhadma area, north of Qena (Egypt).<br />
QENA<br />
. . . . . .<br />
. . . . . .<br />
Y”<br />
SANDS<br />
. .<br />
Cobbles<br />
EPé5
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PALAEOCLIMATOLOGY OF THE CENTRAL AND OCCIDENTAL SAHARA<br />
DURING THE LAST TWO CLIMATIC OPTIMA, AT PARATROPICAL<br />
LATITUDES<br />
N. PETIT-MAIRE<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire -CNRS- Case 907-<br />
Lum<strong>in</strong>y - 13288 MARSEILLE Cedex 9 -FRANCE-<br />
Abstract<br />
- At 130 000 B.P., a lacustr<strong>in</strong>e pluvial episode occurred <strong>in</strong> occi-<br />
dental Libya, by 27"30'N/13"-14"E.<br />
- Palaeoenvironmental studies <strong>in</strong> Northern Mali show that, dur<strong>in</strong>g<br />
the Holocene climatic optimum, precipitations reached about 600 mm by<br />
19"-20"Ni3"-4"W and 300 mm by 22"-23'N/2"-4"W, the present annual values<br />
be<strong>in</strong>g respectively 50 mm and 5 mm.<br />
S<strong>in</strong>ce H. Faure's statement (1969) that a complete palaeoclima-<br />
tological study must <strong>in</strong>clude "géologue, géomorphologue, pédologue, hydro-<br />
logue, hydrogéologue, palynologiste, diatomiste, zoologiste, géochimiste,<br />
archéologue, préhistorien. a côte <strong>des</strong> physiciens qui effectuent la mesure<br />
<strong>des</strong> isotopes radioactifs et stables", a number of researches on Saharan<br />
climatology: have been undergone. with a multidiscipl<strong>in</strong>ary team, <strong>in</strong> the<br />
Atlantic Sahara (Morocco, Occidental Sahara, Mauretania), <strong>in</strong> the Fezzan<br />
(Libya) and <strong>in</strong> the eastern part of the Taoudenni bas<strong>in</strong> (Mali). Al1 of<br />
them are dreary and, consequently, very poorly known areas, at least<br />
as far as surface recent evolution is concerned. The ma<strong>in</strong> results of<br />
these field and laboratory studies Will be summed up <strong>in</strong> the present paper.<br />
I - THE MID-PLEISTOCENE CLIMATIC OPTIMUM<br />
TO this day. little was known of cont<strong>in</strong>ental response, at tropical<br />
latitu<strong>des</strong>, to the Mid-Pleistocene climate optimum. We observed, <strong>in</strong> central<br />
Fezzan, a vast depression ly<strong>in</strong>g by,27"30'N on the southern flank of the<br />
precambrian Qarqaf anticl<strong>in</strong>e: thick (up to 15 m) lumachelles l<strong>in</strong>e the<br />
former border of a 2 000 km2 palaeolake, exceptionally rich <strong>in</strong> Molluscs,<br />
Ostracods and Foram<strong>in</strong>ifera. Alternate layers of brackish water species<br />
(Cerastoderma glaucum, Melania tuberculata) and fresh water ones (Bul<strong>in</strong>us<br />
truncatus, Corbicula africana, Caelatura laco<strong>in</strong>i), -as well as stable<br />
isotopes analysis- imply frequent <strong>change</strong>s <strong>in</strong> chemical lake balance,<br />
accord<strong>in</strong>g to importance <strong>in</strong> run off and groundwater <strong>in</strong>puts from the<br />
Cont<strong>in</strong>ental Intercalaire aquifer. Sal<strong>in</strong>ity ranged from 3%1o 10%~~; water<br />
temperature may be estimated to about 20°C. a requisite for cardiums<br />
reproduction; depth was about 50 m with oscillations of 10-15 m. Twenty<br />
one Th/U<br />
episo<strong>des</strong><br />
dates range<br />
(confirmed by<br />
om 200 000 to 90 000 B.P. (Fig. 1); m<strong>in</strong>or humid<br />
fi<br />
C dat<strong>in</strong>g) occurred at 40 000 B.P. and 23 000 B.P.<br />
The great majority of dates correlate with the climatic optimum by<br />
125 000 B.P. (Eemian oceanic high levels). The archaeological context<br />
around the lake shores (f<strong>in</strong>al Acheulean lithics mixed, through deflation,<br />
with Levallois-type tools) confirms these ages. This research provided<br />
the first isotopically dated <strong>in</strong>formation on Mid-Pleistocene hydrology<br />
of the Sahara.<br />
Between 20" and 23"N. <strong>in</strong> the Taoudenni bas<strong>in</strong>, consolidated travert<strong>in</strong>es<br />
overly<strong>in</strong>g lake deposits and lacustr<strong>in</strong>e limestones with Melania<br />
tuberculata outcrop <strong>in</strong> vast areas. They also belong to the recent<br />
371
Pleistocene. They underlie the eolian sandy deposits of an arid episode<br />
(glacial maximum ?) immediately anterior to the Lower Holocene lakes.<br />
Aterian lithics are nearly always found along their shorel<strong>in</strong>es. These<br />
formations are be<strong>in</strong>g Th/U dated; they probably correspond to the youngest<br />
episo<strong>des</strong> recorded <strong>in</strong> the Fezzan.<br />
II - THE HOLOCENE OPTIMUM<br />
In the years 1970-1980, plenty of valuable palaeoclimatic research<br />
was complied <strong>in</strong> the sahelo-saharan marg<strong>in</strong>s (Tchad, Niger, Senegal), along<br />
the Atlantic toast (Senegal, Mauritania) and <strong>in</strong> mounta<strong>in</strong>ous areas of<br />
the Sahara (Hoggar, Tibesti, Air). The climatic <strong>in</strong>terpretation of these<br />
data had to consider relief or oceanic vic<strong>in</strong>ity, arriva1 of surface flows<br />
from other geographic belts, possible neotectonics and human action on<br />
environments. In order to avoid these factors, we chose to observe a<br />
stable, flat, hyperarid bas<strong>in</strong>. out of reach of remote hydrological or<br />
oceanic <strong>in</strong>fluences, -where the past environmental variations would only<br />
be due to <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the climatic parameters. The oriental part of the<br />
Taoudenni bas<strong>in</strong> (19°-24"N/1"-6"W) <strong>in</strong>deed resulted <strong>in</strong>to a key area to<br />
geo-bio-archaeological observations. The cross-exam<strong>in</strong>ation of these multi-<br />
discipl<strong>in</strong>ary data gave out the follow<strong>in</strong>g results.<br />
In spite of its situation at 300 to 1 300 km North of the present<br />
Sahel belt, this territory recently knew completely different environ-<br />
mental. conditions. The landscape, now of bare sand and rock, was,<br />
between 9 000 and 4 500 B.P., a sahelian steppe. Lakes, bordered with<br />
reeds, filled the large topographical depressions and the troughs <strong>in</strong><br />
the ergs of the former arid phase (Fig. 2); they were fed by groundwater<br />
<strong>in</strong>put, by ra<strong>in</strong>fall and, along their marg<strong>in</strong>s only, by the <strong>in</strong>creased range<br />
of river bas<strong>in</strong>s: the wadis from the Ahaggar flowed down to the Tilemsi<br />
valley and their effluents probably also fed the northeastern lakes,<br />
while the Niger <strong>in</strong>undated a large area up to 300 km North of its present<br />
bend. Radiocarbon dat<strong>in</strong>g shows cont<strong>in</strong>uity of the lakes-marshes episode,<br />
slow build<strong>in</strong>g of soils followed by human imigration and total evaporation<br />
of surface water, by 4 500 <strong>in</strong> the North of the area, by 3 500 <strong>in</strong> the<br />
southern region related to the Niger phreatic nappe (Fig. 3). However<br />
a progressive climatic deterioration occurred from 6 500 B.P. on: mud-<br />
cracks surfaces or sal<strong>in</strong>e layers testify to it <strong>in</strong> varied cont<strong>in</strong>uous<br />
sections (Fig. 4).<br />
A very rich fauna is associated with lacustr<strong>in</strong>e sedimentation and<br />
lake shores: Foram<strong>in</strong>ifera, Ostracods, fresh water Molluscs (17 species<br />
among which Melania tuberculata, Bul<strong>in</strong>us truncatus, Corbicula africana,<br />
Aspatharia SP., Biomphalaria pfeifferi, Anisus natalensis, Cleopatra<br />
cyclostomoi<strong>des</strong>, Lymnaea natalensis), big fish, crocodiles, water turtles<br />
and hippopotamus. Lions, large antelopes, buffaloes, rh<strong>in</strong>oceros,<br />
phacochoerus, elephants (and, up to 19"30'N, even giraffes imply<strong>in</strong>g the<br />
existence of trees) lived <strong>in</strong> a gram<strong>in</strong>eae steppe surround<strong>in</strong>g the water<br />
spots.<br />
Radiocarbon dat<strong>in</strong>g of animal bones <strong>in</strong>dicates a biological optimum<br />
by 7 000 B.P.; a complete trophic cha<strong>in</strong> was then established. The repre-<br />
sented species had migrated <strong>in</strong>to this area from southern biotopes but<br />
also from mediterranean ones, which denote reduction or even disappearance<br />
of the tropical <strong>des</strong>ertic belt. Palaeosoils found by 24"-25"N <strong>in</strong> the<br />
Tanezrouft confirm this hypothesis.<br />
Associated anthropological and archaeological f<strong>in</strong>ds (burials,<br />
lithics, pottery, carved bones) also corroborate the fact that this now<br />
hyperarid area had then a quite favourable environment which allowed<br />
new cultural developments.<br />
372
The Sahel belt was then, <strong>in</strong> northern Mali, at least 5" higher <strong>in</strong><br />
latitude than nowadays and precipitations may have reached the highest<br />
values of its def<strong>in</strong>ed limits to the South (600 to 700 mm) and at least<br />
the lowest ones (150 mm) at the latitude of the Tropic of Cancer.<br />
It is thus asserted that the formerly recorded climatic effects<br />
have reached, dur<strong>in</strong>g the Holocene, as far North as the Tropic and are<br />
unrelated to local <strong>in</strong>fluences of oceanic or mounta<strong>in</strong> factors. In a very<br />
recent geological past, drastic <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the <strong>in</strong>fluence of the Inter-<br />
tropical Front have occurred; they still reached, some 4 500 years ago,<br />
the greater part of present occidental Sahara.<br />
Alang 'the Atlantic toast of Sahara, from Cape Juby (28"N) to Cape<br />
Blanc (21"N), the cold Canary Island current (921'C) now runs parallel<br />
to the toast, while upwell<strong>in</strong>g processes are related to strong northeastern<br />
trade w<strong>in</strong>ds: this thermie and dynamic barrier results <strong>in</strong>to a foggy, arid,<br />
coastal <strong>des</strong>ert. Annual ra<strong>in</strong>fall, 40-50 mm to the North, decreases<br />
to 25-28 mm to the South; vegetal and animal life is very scarce<br />
(Chenopodiaceae, Asclepiadaceae, Zygophyllaceae and Cariophyllaceae;<br />
Gazella dorcas and a few rema<strong>in</strong><strong>in</strong>g Oryx algazel, two species well adapted<br />
to drought). South of Cape Blanc, conditions improve, due to cessation<br />
of the current <strong>in</strong>fluence. At Nouakchott, annual ra<strong>in</strong>fall reaches 140 mm,<br />
the limit of Sahel.<br />
This whole Saharan toast, about 1 500 km North to South, covers<br />
the contact area between two ecological 'prov<strong>in</strong>ces' of mar<strong>in</strong>e Molluscs,<br />
the Morocco-Lusitanian and the Senegalian ones; the study of their past<br />
repartition is thus quite significant for palaeoclimatic reconstitutions.<br />
In situ littoral deposits and neolithic settlements (especially<br />
middens, rich <strong>in</strong> food rema<strong>in</strong>s: shells and bones) have been observed:<br />
they gave out plenty of radiocarbon dated <strong>in</strong>formation about mar<strong>in</strong>e and<br />
cont<strong>in</strong>ental faunal <strong>change</strong>s between 10 000 and 2 000 B.P., therefore on<br />
the variations of sea temperatures and of cont<strong>in</strong>ental aridity.<br />
In the recent Quaternary, the frequency and the density of many<br />
species of mar<strong>in</strong>e Molluscs suffered strik<strong>in</strong>g <strong>change</strong>s. We know that, dur<strong>in</strong>g<br />
the last glacial phase, the Polar Front shifted southwards to about 42"N,<br />
which resulted <strong>in</strong>to an <strong>in</strong>tensification of the Canary current and a abrupt<br />
fa11 of water temperature: tropical Molluscs could not, meanwhile, have<br />
subsisted along the Saharan toast. The Nouakchottian transgression<br />
(6 000-4 200 B.P.) correlates with a progressive shift <strong>in</strong> ecological<br />
conditions towards an optimal situation allow<strong>in</strong>g the migration of<br />
30 species from tropical areas. Dur<strong>in</strong>g the regressive episode, the proli-<br />
feration of warm water Molluscs cont<strong>in</strong>ues until 3 000 B.P., as far North<br />
as 23"N; however the shells of the best represented species (Anadara<br />
senilis, Cardium edule) are then smaller and th<strong>in</strong>ner, on account of<br />
decreas<strong>in</strong>g temperatures and <strong>in</strong>creas<strong>in</strong>g sal<strong>in</strong>ity. Between 3 000 B.P. and<br />
the present time, the tropical Molluscs a11 migrate back to latitu<strong>des</strong><br />
located 1" to 7" South of their Nouakchottian sites. On land, a steppe<br />
with large mammals (rh<strong>in</strong>oceros, elephant. antelopes. buffalo,<br />
phacochoerus, etc.) allowed comfortable human life up to 21"N (Fig. 5). -<br />
These observations imply, dur<strong>in</strong>g the holocene transgression, a Canary<br />
Islands current much weaker and warmer than nowadays (allow<strong>in</strong>g migration<br />
of larva) as well as attenuated upwell<strong>in</strong>g processes, and a geographical<br />
position of the Sahel belt at least 4" higher <strong>in</strong> latitude by 3 500 B.P.<br />
than nowadays.<br />
From 4 000 B.P. <strong>in</strong>land, and 3 000 B.P. along the atlantic toast,<br />
active eolian processes erode the humid phase sedimentary deposits and<br />
shift<strong>in</strong>g sands caver the consolidated eolian formations built dur<strong>in</strong>g<br />
the f<strong>in</strong>al Pleistocene.<br />
373
It is hard to say whether the <strong>in</strong>creased aridity <strong>in</strong> the Sahel, s<strong>in</strong>ce<br />
about twenty years, is due to a short fluctuation of the unstable<br />
atmospheric conditions which characterize those latitu<strong>des</strong> or to the<br />
onset of a new glacial global phase.<br />
FAURE H. (1969) - Lacs quaternaires du Sahara, Mitt. Intern. Vere<strong>in</strong><br />
Limnol., 17: 131-146.<br />
PETIT-MAIRE N. (ed.) (1979) - Le Sahara atlantique a 1'Holocène.<br />
Peuplement et ecologie, Alger: C.R.A.P.E., Mémoire 28: 340 p.<br />
PETIT-MAIRE N. (1980) - Holocene biogeographical variations along the<br />
Northwestern <strong>Africa</strong>n toast (28"-19'N). Paleoclimatic implications. Sahara<br />
and the surround<strong>in</strong>g seas. Rotterdam: A.A. Balkema. (Palaeoecology of<br />
<strong>Africa</strong>, 12).<br />
PETIT-MAIRE N., DELIBRIAS G., GAVEN C. (1980) - Pleistocene lakes <strong>in</strong><br />
the Shati area, Fezzan (27"30'N). Sahara and the surround<strong>in</strong>g seas.<br />
Rotterdam: A.A. Balkema. (Palaeoecology of <strong>Africa</strong>, 12).<br />
GAVEN C., HILLAIRE-MARCEL C., PETIT-MAIRE N. (1981) - A Pleistocene<br />
lacustr<strong>in</strong>e episode <strong>in</strong> southeastern Libya. Nature, 290, 5802: 131-133.<br />
PETIT-MAIRE N. (ed.) (1982) - Le Shati. Lac pléistocéne du Fezzan (Libye).<br />
Marseille/Paris: CNRS, 118 p.<br />
PETIT-MAIRE N., RISER J. (ed.) (1983) - Sahara ou Sahel ? Quaternaire<br />
récent du Bass<strong>in</strong> de Taoudenni (Mali). Marseille: Imprimerie Lamy, 473 p.<br />
Lake deposits at Wadi Haijed (22O 34" N)<br />
374
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PALEOCLIMATOLOGIE DU SAHARA OCCIDENTAL ET CENTRAL PENDANT<br />
LES DEUX DERNIERS OPTIMA CLIMATIQUES, AUX LATITUDES PARA-<br />
TROPICALES<br />
N. PETIT-MAIRE<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire -CNRS- Case 907-<br />
Lum<strong>in</strong>y - 13288 MARSEILLE Cedex 9 -FRANCE-<br />
Résumé<br />
- En Libye occidentale, a 130 000 B.P., un épisode lacustre et<br />
pluvial a marque le Sahara par 27"30'N/13°-14"E.<br />
- Une etude <strong>des</strong> paléoenvironnements du Nord Mali a montre que les<br />
precipitations, pendant l'optimum climatique holocène, atteignaient<br />
environ 600 mm par 19"-29°N/2"-4"W et 300 mm par 22 '-23'N/2"-4"W, les<br />
valeurs actuelles étant respectivement de 50 mm et 5 mm annuels.<br />
Les données sur le dernier cycle climatique au Sahara commencent<br />
à se multiplier. Ce sont pour la plupart les résultats d'étu<strong>des</strong> sur<br />
l'hydrologie de surface, mais <strong>des</strong> connaissances plus précises sur les<br />
environnements biologiques et archeologiques associes s'y ajoutent<br />
souvent.<br />
1 - PENDANT L10PTIt4UM CLIMATIQUE DU PLEISTOCENE MOYEN (L'EEMIEN), une<br />
phase lacustre importante a marque le Sahara central: en Libye,<br />
par 27"30'N, dans une region ou les précipitations annuelles moyennes<br />
ne sont aujourd'hui que de 30 mm, un lac d'eau saumâtre couvrait<br />
environ 2 000 km2. Sa profondeur variait de 40 a 50 m et sa sal<strong>in</strong>ité<br />
oscillait entre 3%oet 10%0 . La montée de ses eaux a débuté vers<br />
150 000 B.P. et il ne s'est asseché que vers 90 000 B.P. (Fig. 1). Il<br />
était alimente par la hausse du niveau <strong>des</strong> nappes mais aussi par le<br />
ruissellement. Une riche faune de Mollusques (en particulier Cerastoderma<br />
glaucum) y vivait et l'homme a laisse sur ses rivages <strong>des</strong> <strong>in</strong>dustriés<br />
de 1'Acheuléen f<strong>in</strong>al et du Levalloisien. Deux épiso<strong>des</strong> lacustres plus<br />
récents sont datés a 40 000 B.P. et 23 000 B.P.<br />
De vastes étendues de calcaires lacustres a Melania tuberculata<br />
jalonnent le bass<strong>in</strong> de Taoudenni, entre 19" et 23"N. Leur âge n'est<br />
encore <strong>in</strong>dique que par leur association quasi constante avec une<br />
<strong>in</strong>dustrie atérienne typique, a pédoncule: les sites ourlent les bordures<br />
lacustres et témoignent d'un épisode humide au Pléistocéne supérieur.<br />
Par 22"N, dans la région de Sbeita, l'atérien a éte trouve en place a<br />
la limite <strong>in</strong>férieure de couches de sable éolien elles-mêmes immédiatement<br />
sous-jacentes a <strong>des</strong> couches lacustres datées de 1'Holocbne ancien. NOUS<br />
aurions a<strong>in</strong>si, au Nord Mali, la séquence suivante: phase lacustre até-<br />
rienne, se term<strong>in</strong>ant au début de l'aride du pléniglaciaire (20 000 B.P.);<br />
phase aride éolienne comprise entre la f<strong>in</strong> de l'atérien et un remaniement<br />
hydrique <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>s de sable date ay 9 000 B.P.; phase lacustre.<br />
II - L'OPTIMUM CLIMATIQUE HOLOCENE<br />
Entre 19" et 24”N, en Libye et au Mali, il est marque par une phase<br />
lacustre ou marécageuse bien datée sur Mollusques d'eau douce (Fig. 2).<br />
Elle a débute vers 9 000 B.P. pour atte<strong>in</strong>dre son maximum entre 8 000<br />
375
et 7 000 B.P (Fig. 3). Aux latitu<strong>des</strong> les plus basses du Sahara malien<br />
(17" a 20"N), elle a persisté jusqu'a 3 500 B.P. environ, probablement<br />
en liaison avec la nappe phréatique du Niger. Aux latitu<strong>des</strong> les plus<br />
proches du Tropique (22" à 248N), une nette détérioration du climat se<br />
manifeste <strong>des</strong> 6 500 B.P.: elle est attestée soit par <strong>des</strong> niveaux à mud-<br />
cracks dans les dépôts <strong>des</strong> lacs peu profonds, soit par <strong>des</strong> couches<br />
sal<strong>in</strong>es dans le fond <strong>des</strong> gran<strong>des</strong> dépressions topographiques (Taoudenni)<br />
(Fig. 4). L'asséchement total <strong>des</strong> lacs s'est produit, selon leur impor-<br />
tance, entre 4 500 et 4 000 B.P.<br />
Des paléosols de type steppique, <strong>des</strong> habitats huma<strong>in</strong>s et <strong>des</strong> faunes<br />
(de savane au Sud, de Sahel au Nord) ont aussi été observés dans cette<br />
zone qui n'est affectée ni par <strong>des</strong> <strong>in</strong>fluences océaniques, ni par <strong>des</strong><br />
eaux de surface orig<strong>in</strong>aires d'autres ce<strong>in</strong>tures géographiques, ni par<br />
<strong>des</strong> reliefs, ni par une tectonique recente, ni par <strong>des</strong> activites huma<strong>in</strong>es<br />
pastorales néfastes.<br />
On peut estimer les précipitations a 600 mm au mo<strong>in</strong>s vers 19”-2O”N<br />
et 300 mm au mo<strong>in</strong>s vers 22"-23"N, lors de l'optimum, alors qu'actu-<br />
ellement elles sont de 50 mm au Sud et de 5 mm au Nord.<br />
Sur la côte atlantique du Sahara, <strong>des</strong> faunes saheliennes et une<br />
civilisation néolithique existaient a 1'Holocéne moyen (4 soo-<br />
3 500 B.P.), tandis qu'une attenuation considérable du courant froid<br />
<strong>des</strong> Canaries permettait une remontee <strong>des</strong> Mollusques tropicaux jusqu'au<br />
Rio de Oro et même, pour certa<strong>in</strong>s, jusqu'au Cap Juby. Il est probable<br />
que la côte, plus humide, a alors servi de refuge aux espèces terrestres<br />
chassées par la sécheresse croissante <strong>des</strong> environnements cont<strong>in</strong>entaux<br />
(Fig. 5);.,<br />
A partir de 4 000 B.P., a l'<strong>in</strong>terieur du Sahara et de 3 000 B.P.<br />
sur la côte, <strong>des</strong> processus Boliens actifs brodent les dépôts de la phase<br />
précedente; <strong>des</strong> ergs vifs recouvrent les formations éoliennes consolidées<br />
du Pléistocène supérieur.<br />
11 est difficile de déterm<strong>in</strong>er si l'accentuation de l'aridité qui<br />
affecte les pays du Sahel depuis quelques v<strong>in</strong>gt ans est due a une fluctu-<br />
ation passagere <strong>des</strong> conditions atmospheriques <strong>in</strong>stables qui caractérisent<br />
ces latitu<strong>des</strong> au début d'une nouvelle phase glaciaire.<br />
376<br />
'2
10<br />
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40<br />
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Fig. 1 - Ages Th/u et 14 c d” lac shoti.<br />
24O- n<br />
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Reggane<br />
_ \.Y - - Trowdu Cancer<br />
\ \ TANEZROUFT<br />
m Zone deltalque probable (non étudi6a)<br />
Fig. 7 - Lacs holocbnes du Sahara malien.<br />
377<br />
\<br />
ADRAR<br />
DES<br />
IFORAS
. :<br />
c<br />
:<br />
.<br />
1 I I I I I<br />
9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 B.P.<br />
-Sites arch&ologiques * e e * Lac.9 - - Paléosols<br />
OUED HAIJAD (22%4’N,<br />
{a<br />
44402270 B.P.<br />
6790270 B.P.<br />
Fig. 3 - Ages ” C <strong>des</strong> d6pôts du Bass<strong>in</strong> de Tacudenni.<br />
378<br />
Plancher de la m<strong>in</strong>e<br />
Niveau de la nappa (1985)<br />
0<br />
3840~250 B.P.<br />
5640+150 B.P.<br />
65OQ~lOO S.P.
-<br />
3 b<br />
6000-2500 8 P REPARTUION<br />
VERTEBRATA<br />
PRESENT REPLRTIIION<br />
6000 - 2500 6 P REPARTITION PALSLNT REPARTlTION<br />
MOLLUSCA<br />
.<br />
.<br />
. .<br />
Fig. 5 - Rbpartition <strong>des</strong> faunes actuelles et holoc6mes au<br />
Sahara atlantique: a- VertBbrBs terrestres:<br />
b- Mollusques mar<strong>in</strong>s.<br />
379<br />
1
INQUA/ DAKAR SYFJPBSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES OSTRACODES INDICATEURS DES CRANGEHENTS DE L'ERVIRONNEMENT<br />
HYDROLOGIQUR EN AJ?RIQIJR AU QUATEXUUIRR<br />
J.P. PEYPOUQUET - P. CARBONEL<br />
I.G.B.A.- L.A. 197 - Université de Bordeaux 1 -<br />
Département de Géologie d'océanographie<br />
33405 TALENCE - FRANCE.<br />
- Avenue <strong>des</strong> Facultés<br />
Si les premiers travaux réalisés sur les Ostraco<strong>des</strong> africa<strong>in</strong>s ont<br />
été l'oeuvre de biologistes et de z.oo1ogiste.s avant 1950. Un grand nombre<br />
d'étu<strong>des</strong> concernant les séries fossiles se font actuellement et les Ostra-<br />
co<strong>des</strong> sont de plus en plus concernés pour <strong>des</strong> f<strong>in</strong>alités biostratigraphiques<br />
et paléoenvironnementales. A<strong>in</strong>si, les étu<strong>des</strong> entreprises depuis une diza<strong>in</strong>e<br />
d'années à partir <strong>des</strong> microfaunes d'ostraco<strong>des</strong> dans le Quaternaire<br />
d'Afrique, tant en doma<strong>in</strong>e mar<strong>in</strong> qu'en doma<strong>in</strong>e cont<strong>in</strong>ental, nous permettent<br />
aujourd'hui de faire le po<strong>in</strong>t, sur la méthodologie orig<strong>in</strong>ale établie et dé-<br />
veloppée par nos so<strong>in</strong>s d'une part, et sur les résultats obtenus dans le<br />
doma<strong>in</strong>e de la reconstitution <strong>des</strong> paléoenvironnements hydrologiques d'autre<br />
part.<br />
l/ Que peut-on faire avec <strong>des</strong> Ostraco<strong>des</strong>, pour l'étude du Quaternaire ?<br />
Les Ostraco<strong>des</strong> benthiques occupant, aussi bien les environnements<br />
lacustres, lagunaires, ou mar<strong>in</strong>s, ils sont essentiellement utilisés pour :<br />
a> Les reconstitutions paléogéographiques (déf<strong>in</strong>ition physiogra-<br />
phique <strong>des</strong> ensembles littoraux, lagunaires, mar<strong>in</strong>s) lors <strong>des</strong><br />
phénomènes généraux, de transgressions du Quaternaire<br />
(Peypouquet, 19781, ou <strong>des</strong> tendances régressives marquées par<br />
la fermeture <strong>des</strong> lagunes (Carbone1 et al., 1981) ;<br />
b) Lareconnaissance de l'évolution <strong>des</strong> paléorivages : en effet,<br />
la mise en place de bas niveaux mar<strong>in</strong>s sur les plates-formes<br />
cont<strong>in</strong>entales, comme celle <strong>des</strong> hauts niveaux mar<strong>in</strong>s dans les<br />
doma<strong>in</strong>es littoraux cont<strong>in</strong>entaux, peuvent être repérées par les<br />
associations fauniques d'Os.traco<strong>des</strong> et contribuer à la<br />
variation eustatique <strong>des</strong> niveaux mar<strong>in</strong>s sur les côtes<br />
africa<strong>in</strong>es (Peypouquet, 1978, 1979).<br />
cl L'évolution <strong>des</strong> masses d'eaux océaniques sur les plates-<br />
formes proches du cont<strong>in</strong>ent africa<strong>in</strong> : suite aux travaux préli-<br />
m<strong>in</strong>aires de P. Carbone1 et al. (1983) sur le plateau conti-<br />
nental sénégalais, M. Tolderer-Farmer (1985) a pu mettre en<br />
évidence une méthodologie basée sur la variation architecturale<br />
<strong>des</strong> tests d'ostraco<strong>des</strong> (concept d'agradation et dégradation <strong>des</strong><br />
tests, Peypouquet et al., 1980) qui permet la mise en évidence<br />
<strong>des</strong> "upwell<strong>in</strong>g" en doma<strong>in</strong>e littoral et de plate-forme et qui<br />
peut être utilisable <strong>in</strong>dépendamment du temps, donc dans le<br />
Quaternaire comme dans le MésozoIque.<br />
dl La connaissance <strong>des</strong> paléosal<strong>in</strong>ités <strong>des</strong> doma<strong>in</strong>es lacustres<br />
africa<strong>in</strong>s. Quand les eaux sont oligohal<strong>in</strong>es, la faune est<br />
diversifiée et on rencontre les genres card<strong>in</strong>aux suivants :<br />
Candonidae, Cypretta, Cypridopsis. Si les eaux sont très<br />
claires,<br />
381
les Ikuw<strong>in</strong>ulla sont abondants. Ilyooypris est considérée comme<br />
un bon nageur.Quand l'alcal<strong>in</strong>ité augmente, dans les lacs<br />
africa<strong>in</strong>s, la dom<strong>in</strong>ante de Stenocypris est remplacée par celle<br />
de Gomphocythere puis par celle de Limnocythere (Cohen et al.,<br />
19839. Quand la sal<strong>in</strong>ité augmente dans les eaux non permanentes<br />
Cypr<strong>in</strong>otus se développe ; dans les eaux permanentes, c'est Lim-<br />
nocythere qui dom<strong>in</strong>e l'association. Dans les milieux riches en<br />
ClNa le b<strong>in</strong>ome Cyprideis-loxoconcha marque les tendances hyper-<br />
hal<strong>in</strong>es.<br />
e9 Evolution <strong>des</strong> voies de concentration sal<strong>in</strong>es. A partir <strong>des</strong><br />
ostraco<strong>des</strong> <strong>des</strong> séries sédimentaires auaternaires d'Afriaue<br />
orientale (Omo, Kibish, Kada Hadar, Lac Hogoria), nous avons -pu<br />
montrer que les Ostraco<strong>des</strong> étaient le reflet de l'évolution <strong>des</strong><br />
deux voies .pr<strong>in</strong>cipales de concentrations sal<strong>in</strong>es : a/ la voie<br />
sal<strong>in</strong>e neutre ou oxydante qui se matérialise par la présence,<br />
la dom<strong>in</strong>ante, le monospécifisme de Cyprideis ; b/ fa voie<br />
carbonatée marquée par la présence et la dom<strong>in</strong>ante <strong>des</strong><br />
Limnocythere. (Peypouquet et Carbonel, 1980 ; Carbone1 et<br />
Peypouquet, 19829.<br />
f9 Connaissance <strong>des</strong> premiers sta<strong>des</strong> de l'équilibre <strong>des</strong><br />
carbonates au niveau du fond. Les Ostraeo<strong>des</strong> <strong>des</strong> lacs<br />
africa<strong>in</strong>s, comme les Ostraco<strong>des</strong> mar<strong>in</strong>s, sont très sensibles à<br />
la balance ionique du milieu (Carbone1 et al., 1983 ;<br />
Peypouquet et al., 19839.<br />
* L'équilibre <strong>des</strong> carbonates est particulièrement important<br />
parce qu'il <strong>in</strong>duit l'architecture élaborée et sophistiquée ou<br />
simple du test par le phénomène du "polymorphisme agradant ou<br />
dégradant" (Peypouquet et af., 19859.<br />
a Ce constat est très important parce qu'il permet de percevoir<br />
le phénomène de saisonnalité à travers ces deux types de mor-<br />
phes adaptées aux <strong>change</strong>ments saisonniers de l'hydrologie <strong>des</strong><br />
lacs. Un très bel exemple de ce phénomène est actuellement à<br />
l'étude dans la série holocène de Hassi el Mejna dans le grand<br />
erg occidental (Sahara) (Fontes et al., 1985 ; Carbone1 et al.,<br />
1986, en prép.9.<br />
g9 L'impact <strong>des</strong> apports cont<strong>in</strong>entaux organiques. Le phénomène de<br />
nodations <strong>des</strong> tests (Farmer, 19859 est actuellement narfaite-<br />
ment explicité en terme physiologique chez les Ostraco<strong>des</strong> et on<br />
connait les limites environnementales dans lesquelles se<br />
produit le <strong>change</strong>ment. Par le biais de cette variation morpho-<br />
logique, il est possible de dist<strong>in</strong>guer les zones d'<strong>in</strong>fluentes<br />
<strong>des</strong> apports cont<strong>in</strong>entaux dans les lacs africa<strong>in</strong>s et les époques<br />
pendant lesquelles ces derniers se sont développés. Dans ce<br />
cas, la liaison avec' l'<strong>in</strong>fluence climatique est particulière-<br />
ment importante (Carbone1 et al., 19839.<br />
2/ En conclusion.<br />
Ce rapide tour d'horizon montre quels sont les pr<strong>in</strong>cipaux pôles<br />
d'<strong>in</strong>térêts de l'utilisation <strong>des</strong> faunes d'ostraco<strong>des</strong> pour <strong>des</strong> <strong>in</strong>vestigations<br />
environnementales du Quaternaire africa<strong>in</strong>. On peut les utiliser comme<br />
marqueurs d'environnements à partir d'espèces clés, d'associations typiques<br />
et en suivant les variations architecturale5 <strong>des</strong> tests. S'ils sont avant<br />
tout <strong>des</strong> <strong>in</strong>dicateurs paléohydrologiques locaux, ils peuvent éventuellement<br />
servir d'<strong>in</strong>dicateurs paléohydrologiques globaux (au niveau d'une même<br />
entité lacustre9 sous certa<strong>in</strong>es conditions, et quelquefois régionaux.
L'extrapolation à <strong>des</strong> <strong>in</strong>dications climatiques ne peut s'effectuer<br />
qu'au titre de méthode d'appo<strong>in</strong>t par rapport à <strong>des</strong> métho<strong>des</strong> plus directes.<br />
Enf<strong>in</strong>, il est possible, à travers les caractères d'une association<br />
de déterm<strong>in</strong>er un caractère saisonnier contrasté de la microfaune<br />
<strong>in</strong>ventoriée, donc de travailler à une échelle de temps assez f<strong>in</strong>e.<br />
Bibliomaphie stmuaire<br />
Carbone1 P., Fontes J., Gasse F. (19869 Le polymorphisme chez Cyprideis :<br />
relation avec la productivité et la saisonnalité (contrôle isotopique)<br />
(en préparation).<br />
Carbone1 P., Grosdidier E., Peypouquet J.P., Tiercel<strong>in</strong> J.J. (19839<br />
Les Ostraco<strong>des</strong> marqueurs de l'évolution hydrologique d'un système<br />
limnique en zone de rift au cours <strong>des</strong> 30.000 dernières années. Bull.<br />
Centre Rech. SNEA(P9 Pau, 7-1, p. 301-313.<br />
Carbone1 P., Legigan P., Pujos M., Saubade A.M., Bobier C.,Jouirou M.<br />
(19819<br />
Evolution du lac de Tunis. Un modèle de passage du milieu littoral à un<br />
milieu lagunaire. Actes du ler Congrès Nat. <strong>des</strong> Sciences de la Terre,<br />
Tunis, 1981, (sous presse).<br />
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384
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LA TOURBE DES NIAYES AU SENEGAL : GENESE ET GITOLOGIE<br />
G. PEZERIL, Direction <strong>des</strong> M<strong>in</strong>es et de la Géologie BP 1238<br />
J.J.<br />
DAKAR<br />
CHATEAUNEUF BRGM BP 6009 - 45060 ORLEANS-CEDEX<br />
(FRANCE 9<br />
C.E.W. DIOP, Direction <strong>des</strong> M<strong>in</strong>es et de la Géologie BP 1238<br />
DAKAR<br />
Les tourbiére de la région <strong>des</strong> Niayes au Senegal sont localisées en<br />
bordure du littoral atlantique entre Dakar et St-Louis, dans <strong>des</strong> dépres-<br />
sions situées en arrière <strong>des</strong> dunes littorales sur une longueur de 150 km<br />
et sur 5 km de large. Ce réseau de cuvettes et de chenaux, dont le subs-<br />
tratum est constitué de dunes fixées anciennes, est très morcellé et s’ai-<br />
longe préférentiellement suivant la direction NNE-SSW. La superficie de<br />
chacune de ces unités est donc variable et va de 1 à 75 ha avec une moyen-<br />
ne qui peut être évaluée à 3 ha environ. La vbgétation actuellement asso-<br />
ciée à ces dépressions tranche nettement sur celle de la zone sahelienne<br />
qui l’entoure. Elle est de type gu<strong>in</strong>éen ou soudano-gu<strong>in</strong>éen avec développe-<br />
ment local <strong>des</strong> palmeraies à Elaeis gu<strong>in</strong>eensis. Sa localisation à une lati-<br />
tude aussi septentrionale est souvent mise en relation avec les sols hy-<br />
dromorphes de cette région, la présence d’une nappe phréatique subaffleu-<br />
rante et l’<strong>in</strong>fluence bénéfique du climat océanique.<br />
La tourbière elle-même (et ses bordures soumises au battement de la<br />
nappe phréatique) est peuplée de vététaux hygrophiles : Pistia stratoi-<br />
<strong>des</strong>, Nymphea lob, Thypha australis, Phragmites vulgaris, dont l’accumu-<br />
lation forme la biomasse essentielle constitutive de la tourbe.<br />
L’analyse gîtologique puis économique de ces dépôts tourbeux a été en-<br />
treprise à la demande du Sénégal dans le cadre d’un vaste programme de<br />
prospection, de faisabilité <strong>des</strong> réserves en place et de valorisation sur<br />
le plan énergétique, domestique et agricole, mené par la DNMG puis la CTS<br />
avec l’appui de diverses sociétés <strong>in</strong>ternationales et l’aide <strong>des</strong> organismes<br />
de soutien aux pays en voie de développement. Elle a permis de cerner les<br />
pr<strong>in</strong>cipaux facteurs responsables de la genèse et de l’accumulation écono-<br />
mique de ce matériau, qui sont essentiellement d’ordres géomorphologique,<br />
climatique et hydrogéologique.<br />
Sur le plan géomorphologique, le dépôt <strong>des</strong> tourbes se situe en arrière<br />
<strong>des</strong> dunes semi-fixées ou vïves du cordon littoral actuel, dans les dépres-<br />
sions ménagées par l’érosion éolienne ou fluviatile sur les dunes rouges<br />
fixées d’âge Ogolien (fig. 19. Ces dunes ogoliennes sont généralement<br />
orientées NE-SW. Leur relief très vigoureux dans la zone littorale<br />
s’émousse vers l’<strong>in</strong>térieur sous l’action du modelé éolien et fluviatile.<br />
Elles se sont mises en place dans un environnement essentiellement conti-<br />
nent a1 , lors de la période aride allant de 20 000 à 12 000 BP. Leur maté-<br />
riel quartzeux est parfaitement classé (0,1 à 0,5 mm9 et comporte un cor-<br />
tège de m<strong>in</strong>éraux lourds à Ilménite, Zircon et Rutile. Cet erg ancien est<br />
peu propice à la formation de sols et la végétation clairsemée qui le<br />
couvre tranche nettement avec celle beaucoup plus luxuriante <strong>des</strong> Niayes.<br />
385
GEOMORPHOLOGIE DE LA ZONE CENTRALE Fig. 1<br />
DE§ NIAYES<br />
Bien que d’orientation générale constante comme nous l’avons vue, la<br />
forme et la dimension <strong>des</strong> Niayes varient dans le détail et ceci en fonc-<br />
tion de quatre facteurs pr<strong>in</strong>cipaux (en dehors de la variabilité due 21<br />
l’espacement <strong>des</strong> corps dunaires eux-mêmes) : la topographie par rapport à<br />
celle du cordon littoral actuel ou ancien, la structure du substratum<br />
cénozoIque, la surimposition <strong>des</strong> grands apports fluviatiles recoupant le<br />
système ogolien et l’oblitération <strong>des</strong> zones les plus proches du littoral<br />
par les dunes jaunes semi-fixées et ravivées de 1’Holocène (qui gagnent du<br />
terra<strong>in</strong> vers l’<strong>in</strong>térieur surplombant souvent de 30 à 30 metres la zone<br />
déprimée <strong>des</strong> Niayes) .<br />
Cet ensemble de facteurs, contrôlant la morphologie <strong>des</strong> dépressions <strong>in</strong>ter-<br />
dunair es, permet de discerner trois types pr<strong>in</strong>cipaux de Niayes qui se<br />
succèdent du Sud vers le Nord.<br />
386
Dans la presqu’île de Dakar, (jusqu’à Kayar), la morphologie de ces<br />
dépressions se surimpose à celle d’un réseau de lacs plus ou mo<strong>in</strong>s salés<br />
qui s’étendent parallélement à la côte et jalonnent l’ancien golfe mar<strong>in</strong><br />
du Nouakchottien, où venaient déboucher les cours d’eau <strong>des</strong>cendant <strong>des</strong><br />
plateaux de Thies et Bargny. L’orientation NE-SW, que l’on rencontre dans<br />
l’erg de Pik<strong>in</strong>e, peut être : soit plus méridienne, soit plus transversale,<br />
en fonction <strong>des</strong> anciennes lignes de rivages et <strong>des</strong> systèmes fluviatiles<br />
associés.<br />
Dans le secteur Kayar-Mboro, les petites Niayes orientées NE-SW<br />
coexistent avec un système beaucoup plus vastes, vestige d’un ancien ré-<br />
seau hydrographique ayant fonctionné durant la période humide précédant la<br />
transgression nouakchottienne et recoupant le système ogolien (fig. 1).<br />
Les plus beaux exemples sont ceux de la Niaye du Lac Tamna, de Mboro ou de<br />
Mbaouane dont les communications avec l’Océan à travers le système dunaire<br />
actuel se faisaient encore à une période récente.<br />
Enf<strong>in</strong> plus au Nord de Mboro à Rao, la direction générale NE-SW peut<br />
être perturbée ou reprise par <strong>des</strong> direction N-S postérieures et les Niayes<br />
envahies puis nivelées comme dans la région du fleuve par les formations<br />
deltaPque3.<br />
Fig.2 LOCAL’SATIDN DES DEPOTS DE TOURBES D-EAU DWCE<br />
MAIES DE YBORO<br />
387
Les dépôts tourbeux qui occupent les Niayes ont donc une double ori-<br />
g<strong>in</strong>e : phréatique dans les dépressions <strong>in</strong>terdunaires ou fluviatile à maré-<br />
cageuse lorsqu’ils sont liés au réseau hydrographique ou aux dépressions<br />
littorales. Le meilleur exemple de ces dépôts associés aux systèmes flu-<br />
viatiles méandriformes est celui de la Niaye de Mboro (fig. 21, qui a<br />
fonctionné jusqu’a une période récente, au cours de laquelle elle a été<br />
isolée du doma<strong>in</strong>e littoral par l’avancée <strong>des</strong> dunes sub-actuelles.<br />
Au premier type de dépôt corres.pond un matériel organique généré dans<br />
l’eau douce, au second un matériel saumâtre appelé tourbe de mangrove, ce<br />
dernier alternant souvent avec de la tourbe d’eau douce. Ces deux catégo-<br />
ries de tourbières sont très proches de la topographie actuelle, avec en<br />
amont <strong>des</strong> tourbières 2 + 15 m et en aval <strong>des</strong> côtes proches de celles du<br />
niveau mar<strong>in</strong> actuel. La zone centrale (entre Kayar et Potou) correspond<br />
aux topographies les plus accusées qui s’appuient sur le Horst de Ndiass,<br />
de part et d’autre de laquelle les zones plus basses de la presqu’île du<br />
Cap-Vert et du delta du fleuve Sénégal ont été soumises aux <strong>in</strong>fluence3<br />
mar<strong>in</strong>es.<br />
Les variations climatiques qui déterm<strong>in</strong>ent les variations de la plu-<br />
viométrie constituent l’un <strong>des</strong> facteurs les plus importants dans le pro-<br />
cessus de génèse de la tourbe car elles contrôlent à la fois la biomasse<br />
et les variations de la nappe phréatique (fig. 3). En Afrique de l’Ouest,<br />
le développement <strong>des</strong> dépôts tourbeux débute a 1’Holocène avec la période<br />
pluviale ou humide du Tchadien (niveau le plus haut <strong>des</strong> lacs africa<strong>in</strong>s)<br />
d’âge approximatif - 12 000 à - 7 000 ans B.P., une courte période sèche<br />
succède à ce pluvial provoquant un peu partout un abaissement général <strong>des</strong><br />
------<br />
Fig. 3 CHR?NOl.OGIK DES OFPOTS Dl’ OUATERNAIRE RECENT DE IA ZONE DES NIAYES<br />
0 n IGN S&heresse<br />
. - - - - - -<br />
rrnissant.e<br />
Rigression<br />
-1m<br />
rranagressio<br />
r2m<br />
Sec-Tropical<br />
.------ lsnudano-<br />
Répression<br />
+ -4n<br />
gui néen)<br />
Trans~ressio Très humide<br />
-20 m ( prCci pi ta-<br />
t<strong>in</strong>ns hien<br />
EL:,l6rs)<br />
+<br />
- 5” D<br />
RCgrenoion<br />
- 120m<br />
Très RîidP<br />
snh6J i&<br />
Dépi?ta Formations Formations<br />
organi qrtrs mar<strong>in</strong>es cont<strong>in</strong>entalcp.<br />
Arrêt sidi-<br />
meratnt<strong>in</strong>n<br />
_ - - - - -<br />
388<br />
PalCo&qy-sphie<br />
dunrn vives Fermct.ure <strong>des</strong><br />
externes la~unra &tiércs<br />
Remaniement<br />
dunes jaunes<br />
Reprise dépôts Erosion flw<strong>in</strong>tourheux------tile<br />
-__-----<br />
RuhCP:rtion i.ittora1 - -2” m<br />
et érosion format <strong>in</strong>n de<br />
drs duncr lapmes rt<br />
mn”~r’>ves<br />
t
plans d’eau douce. C’est également à cette époque que se fait sentir dans<br />
la zone que nous <strong>in</strong>téresse la remontée du niveau mar<strong>in</strong> et l’envahissement<br />
par les eaux salées <strong>des</strong> zones basses ou lacustres proches du littoral<br />
(développement de la mangrove, dépôt coquilliers et plages 3 Arca). Une<br />
nouvelle période humide, mo<strong>in</strong>s générale que la précédente cependant s’<strong>in</strong>s-<br />
talle entre - 7 000 et - 5 000 B.P., permettant une reprise de la produc-<br />
tivité végétale. A partir de - 5 OC0 ans B.P., les conditions climatiques<br />
se rapprochent <strong>des</strong> conditions actuelles de même que le niveau mar<strong>in</strong> at-<br />
te<strong>in</strong>t pratiquement la cote du niveau actuel (les variations relatives<br />
n’auront à partir de cette époque qu’une amplitude ne dépassant pas + 2 à<br />
- 2m). La tendance générale, accentuée par l’action de l’homme évolue<br />
alors vers une aridification malgré <strong>des</strong> oscillations m<strong>in</strong>eures qui ont pu<br />
être constatées localement ou les variations de la nappe phréatique qui<br />
contralent directement la formation de tourbes dans la zone <strong>des</strong> Niayes.<br />
En outre vers - 4 000 ans B.P., la régression de courte durée du Tafo-<br />
lien, permet aux cordons dunaires littoraux de s’<strong>in</strong>staller, barrant le<br />
chem<strong>in</strong> aux <strong>in</strong>fluences mar<strong>in</strong>es et protégeant a<strong>in</strong>si les formation tourbeuses<br />
déposées antérieurement.<br />
Enf<strong>in</strong>, le contexte hydrogéologique régional a joué un rôle primordial<br />
dans la génèse <strong>des</strong> tourbes de Niayes. La tourbe ne peut en effet se former<br />
que dans les zones où il y a émergence de la nappe phréatique. Le régime<br />
hydrologique est variable d’une Niaye à l’autre en fonction de la position<br />
topographique et <strong>des</strong> précipitations annuelles cumulées. Cette nappe d’eau<br />
douce très puissante qui baigne les sables ogoliens (4Q a 50 m) accuse un<br />
bombement piézométrique axé sur le plateau de TaTba qui constitue une zone<br />
de recharge. Le biseau salé est ma<strong>in</strong>tenu le long de la côte par un gra-<br />
dient d’écoulement de la nappe d’eau douce en direction de la mer<br />
(fig. 4).<br />
Fig:d CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE<br />
DE LA ZONE CENTRALE DES NIAYES<br />
389
La tourbiere constitue un milieu imperméable provoquant une mise en<br />
charge locale de la nappe <strong>des</strong> sables sous la tourbe. Les fluctuations du<br />
niveau de la nappe dans les Niayes sont connues depuis fort longtemps à<br />
l’échelle soit saisonniere soit pluriannuelle. A<strong>in</strong>si l’émersion de la<br />
surface de certa<strong>in</strong>es <strong>des</strong> tourbières, que nous avons connue par abaissement<br />
de la nappe ces dernieres années (et qui a été la cause de nombreux feux<br />
de tourbes ! 1 a pu se produire à plusieurs reprises au cours de l’Holocè-<br />
ne. C’est ce qu’attestent les nombreux lits de pyrofus<strong>in</strong>ite <strong>in</strong>tercalés<br />
dans le matériel tourbeux, mis en évidence par l’étude pétrographique,<br />
a<strong>in</strong>si que les dates C 14 souvent discont<strong>in</strong>ues <strong>des</strong> successions de dépôts<br />
tourbeux analysés.<br />
Ayant situé les pr<strong>in</strong>cipaux facteurs qui sont à l’orig<strong>in</strong>e de la génèse<br />
<strong>des</strong> tourbieres dans cette région, voyons comment se pr&sente le matériel<br />
tourbeux et son environnement lithostratigraphique. Cette <strong>des</strong>cription<br />
lithoséquentielle est basée sur les prélèvements de terra<strong>in</strong>, effectués<br />
dans le cadre de la prospection générale depuis la zone de Kayar au Sud<br />
jusqu’a celle de Rao au Nord, soit au total plus de 1 300 po<strong>in</strong>ts de prélè-<br />
vement 21 la maille du 1/50 OOOe, du 1/25 OOOe ou du 1 /lO OOOe. La <strong>des</strong>crip-<br />
tion macroscopique sur le terra<strong>in</strong> a été complétée par <strong>des</strong> analyses de<br />
qualité, <strong>des</strong> analyses palynologiques et pétrographiques (au nombre de<br />
500). La tourbe elle-même présente plusieurs aspects macroscopiques :<br />
tourbe brune peu humifiée à dléments figurés et à structures végétales<br />
conservées si tués, en général tr&s près de la surface, tourbe humifiée a<br />
tissus gélifiés de couleur brun-foncée a noire dite tourbe de facies amor-<br />
phe si tuée le plus souvent en profondeur, tourbes de faciès <strong>in</strong>termédiaires<br />
brunes à noires plus ou mo<strong>in</strong>s humifiées a passées de faciès tabac et de<br />
pyrofus<strong>in</strong>ite. L’épaisseur de ces dépôts varie entre 2 et 12 mètres. Les<br />
<strong>in</strong>tercalations de bois fossiles, souvent de grande taille, sont fréquentes<br />
en position de vie ou flottés. Les <strong>in</strong>tercalataires de vases, sables ou<br />
cendres sont également fréquents dans la plupart <strong>des</strong> coupes. La base <strong>des</strong><br />
premiers dépôts carbonés débute le plus souvent par <strong>des</strong> vases sapropeli-<br />
ques vertes ou noires, de pla<strong>in</strong>e d’épendage ou de mangrove à Quartz, car- .<br />
bonates de Fer, Kaol<strong>in</strong>ite, illites et smectites en proportions variables<br />
selon les facies. Il n’existe pas de succession litho-séquentielle régu-<br />
lière permettant <strong>des</strong> corrélations fiables d’une ,Niaye à l’autre mais plu-<br />
sieurs types de successions en rapport avec l’environnement de dép&. de ce<br />
matériau. Dans la région centrale. (Diego) , sur <strong>des</strong> facies argilo-sableux<br />
palustres, se développent dl épaisses couches de tourbes d’eau douce dont<br />
les faciès tr&s tranchés traduisent une orig<strong>in</strong>e végétale hétkrogene. De<br />
part et d’autre de cette zone, que ce soit vers le Nord (Maka) ou vers le<br />
Sud (Thiaye), les niveaux de tourbes d’eau douce sont en contact avec <strong>des</strong><br />
tourbes ou <strong>des</strong> argiles % mangroves (ZI restes de Bhizophora) qui attestent<br />
la présence <strong>des</strong> eaux salbtes (Fig. 5).<br />
Les premieres étu<strong>des</strong> palynologiques effectuées au B.R.G.M. sur ce<br />
matériel ont montré qu’il n’existait peu ou pas de synchronisme entre<br />
l’évolution végétale <strong>des</strong> différentes Niayes, ce qui permet de supposer que<br />
ces entités géomorphologiques et hydrologiques ont pu fonctionner pour<br />
leur propre compte à différentes époques de 1’Holocène.<br />
Ceci est confirmé par les travaux d’A.M. LEZINE, qui sont appuyés à la<br />
fois : sur une analyse beaucoup plus détaillée <strong>des</strong> éléments de la flore,<br />
sur leur évolution phytogéographique et écologique, sur <strong>des</strong> dates et sur<br />
<strong>des</strong> prélèvements de surface effectués a titre de comparaison, au Sénégal<br />
et en Mauritanie.<br />
390
A la lumière <strong>des</strong> résultats que nous venons d’exposer très brièvement<br />
et qui seront complétés par plusieurs travaux: de thèse en cours sur ce<br />
thème, on peut donc résumer les conditions d’e génèse de la tourbe <strong>des</strong><br />
Niayes de la façon suivante : sur un substratum sableux et désertique,<br />
constitué par les dunes ogoliennes, le pluvial tchadien et la remontée<br />
tardiglaciaire du niveau de base provoquent la mise en eau <strong>des</strong> dépressions<br />
<strong>in</strong>terdunaires et <strong>des</strong> systèmes hydrographiques antérieurs. La végétation,<br />
qui avait pu trouver refuge dans les zones littorales. situées en contre-<br />
bas, vient peupler dès - 9 000 ans B.P. ces -zones à eau stagnante, formant<br />
d’épaisses couches de tourbes. L’évolution ultérieure de ce doma<strong>in</strong>e et de<br />
la tourbe associeé dépendra en fonction de la topographie de chacune de<br />
ces dépressions, <strong>des</strong> variations de la pluviométrie et de l’hygrométrie<br />
locale, <strong>des</strong> mouvements relatifs du niveau/ de base et de l’évolution <strong>des</strong><br />
grands système de cordons dunaires littoraux sous l’action du vent et <strong>des</strong><br />
courants côtiers. A<strong>in</strong>si si certa<strong>in</strong>es Niayes ont pu fonctionner en discon-<br />
t<strong>in</strong>uité jusqu’à nos jours, d’autres par c,bntre ont été asséchées (consti-<br />
tuant <strong>des</strong> zones de culture <strong>in</strong>tensive) ensablées ou érodées par les cou-<br />
rants fluviatiles durant 1’Holocène.<br />
39il
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LE GISBIENT NEOLITBIQUE DE KOBADI ( SA:= UJIIY: > ET<br />
SES IKPLICATIOrS PALK)rrYDRoLOGIQUES.<br />
Michel RAIKBABLT<br />
Institut <strong>des</strong> Sciences Huma<strong>in</strong>es BAXAKO X&I<br />
Le gisement neolidhique de Robadi a été signalé par<br />
Th. Monod et R, Kauny (1933). Un abondant matériel osseux y avait<br />
été rkcolté avec <strong>des</strong> fragments de meules, de poteries et deux har-<br />
pons (coll. IFA?? scb55-29 et 34)). Ils en soulirfnaient l'kportance:<br />
fl.seul gisement ancien connu à 180 lzz B la ronde, le delta central<br />
du IJiCer n'ayant pas fourni jusqu'ici de matériel préhistoriquel'.<br />
Rous y sommes passé rapid.e::ent en janvier 1984, dans<br />
le cadr e du Frojet dtInventaire <strong>des</strong> Sites arc&olo,iques du Mali,<br />
axé sur l'examen <strong>des</strong> gran<strong>des</strong> buttes turnulifozzes protohistoriques<br />
de la Zone lacustre. On y revenait une sema<strong>in</strong>e en lai pour une<br />
reconnaissance plus approfondie (levé do plan, examen <strong>des</strong> vestiges,<br />
sanUages).<br />
Les données du site :<br />
La station commence à 4.00 m au Si:’ du village peulh de<br />
Eobadi (17 21' 30" N et 93 29' 3C11' W), à 1'W de la piste de Diaoupbé,<br />
soit à 13 km au NE de Nampala (cercle de Giono).<br />
ELle occupe le bord oriental d'un léger relief allongé,<br />
souligné de sable éolien récent, s'avançant au milieu d'un bas-fond<br />
argile-sablonneux, <strong>in</strong>ondable en hivernage.<br />
Il s'agit d'une vartc concentration de déchets cul<strong>in</strong>aires<br />
oui<br />
;<br />
s'étend sur 350 m de longueur et 10 5 13 m de largeur, recnupee<br />
p~ar de courtes rigoles de ruissellement mettant à nu l'épaisseur<br />
du dépôt archéologique.<br />
Les =Ptn= ..,-- UL de ooissons sont les plus nombreux. Les<br />
échantillons étudiés appartiennent par irnPortance aux ordres <strong>des</strong><br />
Siluriforzes, fa::illes surtout dez Ciariidao et Ariidas, et <strong>des</strong><br />
Perciforzec, famille <strong>des</strong> Centropomidae, genre Lates.Certai.ns <strong>in</strong>dividus<br />
-prochaient le m3tre de lonTueur.<br />
Des éléments de plautronc d.r: tortucc aquatic-usa ont éti<br />
J. -ecueillis. Ils concernent l'espèce Trionyx triunguis (1).<br />
Les cmcodilierc a.2 sqnt - ?e3rirentés * ; , rzaiz on ne peut pas<br />
encore se prononcer sur leur taille.<br />
Les nazifères sont très fréquents. Ce sont en particulier<br />
les hippopotames dont les dents et les os volum<strong>in</strong>eux abondent<br />
sur tout le site. On a observé auc;i. <strong>des</strong> rectes d'antilopes dircrscs<br />
rit de ~h~cock$trcs. L'o::p;neri <strong>des</strong> piOc.:: :-.c:.:r?rqua.bles co:lectécs pr5-<br />
.;j_s
Dix-huit squelettes humt<strong>in</strong>s affleurent en surface,<br />
sans struct-.re pztoctrice, au milieu <strong>des</strong> reliauats de repas. La<br />
pratique n&olithi.que classique en décubitus l?iér$!. contractb e,L -L<br />
rare (3 cas>. Les coiys sont plut8t &longEs sur le dos, la tête<br />
townSe vers 1 lXst. Plus de la moitié <strong>des</strong> <strong>in</strong>dividus reconnus entiers<br />
soDt d-s enfants.<br />
T?ous nl<strong>in</strong>sistercns pas sur ltoutillace lithio-ue et<br />
osseux , ni sur la cé-*- I ,.A.que particulièrement abondante et variée.<br />
Yotons que les deux fragments de harpons en os découverts, ajoutés<br />
aux deux pie- -,es sign$Llées par Th. Honod et R. Mauny, ont <strong>des</strong> caractères<br />
proches de ceux de la région au NW d'A.raouane, bien connus<br />
depuis les travaux de A. Gallay (1066) et de N, Petit-Haire et<br />
J. Riser (1?83>.<br />
Deux carrés de sondage furent établis au milieu du<br />
site. Le second révélait un niveau d'habitat sur le replat en retrait<br />
du dapotoir, 5 nc<strong>in</strong>s 30 cm sous les sables actuels.<br />
et hur:alns (3).<br />
P2<br />
Pl<br />
PC<br />
Les datations radiozétriouos :<br />
Trcir rézult~,tz ont été obtcmls<br />
'<br />
sur ossezents anizaux<br />
iT:ture . Age 14 C * AL~ historique<br />
os brtl7és 3335.2 100 195 +, 100 av.J.C<br />
hi~;o>o tm e<br />
os<br />
A<br />
brCiléz 2sP,c $120 2 120 av J F<br />
cranc hu,::a<strong>in</strong> 2415 - 120 :?5 2 120 av:J:C<br />
.<br />
Lez différences entre 1e.n tro?r datnc sont r?lativn-<br />
*:ent iz.?ortant.oz, ZLleu témoignent d'une ion-e occupation du site<br />
au Uéolittique f<strong>in</strong>al. On peut aussi supposer que les <strong>in</strong>humations<br />
sont postérieures & la forzatisn du dépotoir, ce qui evliquerait<br />
pourquoi ltQchantillon P8 est plus jeune.<br />
Cez datations donnent surtout <strong>des</strong> éléments nouveaux<br />
pour la reconstitution hydrographique du Delta mort du Niger.<br />
394
lhxs la seconde moitié du 2e millénaire avartt notre<br />
ère, le Delta vif du Niger remontait au-del& de Nmpsla. On suit<br />
sur les photographies aériennes correspondant aux cartes TGN au<br />
1/x)0 OOOe de Nmp5l.a et de Niono les chapelets de mares et le<br />
tracé s<strong>in</strong>ueux de l'ancien cours de la Fala de Molodo qui alimentait<br />
probablement l!essentiel <strong>des</strong> dépreL3 c-ions de la zone, Le ca?-ezent<br />
de Kobadi se trouvait alors sur le rivage NY! de ce système actif<br />
coiiecté au Niger. Plus au sud, dazs l'im:;ense dédale hydrogra?tique,<br />
les conditionc d1<strong>in</strong>st_r71eti3n ét&ent difficiles, comme le<br />
su$re l'absence dc vesticen néolithiques. Seuls quelques seuils<br />
rocàew: coz?..;e ceLui de Boulel se trouvaient hors d'eau. Il est<br />
possible qu'à cette date les eaux SO frayaient encore un passage<br />
vers la dépression de N&a, S. l'Est du Hodh raurittion, Dar le<br />
bras E?. direction SE-NY!, bien visible sur la carte de Namp&&.a entre<br />
lez cozrbec de niveau 290, ponctué d'zacicnnes nares aux cotes<br />
d'altitude oscillant entr: 261 et 253 m, cos..:er,;ant à 15 la au NE<br />
de l'actuel Kobadi. Le développement de l'erg dc Wasadu dut par la<br />
suite colzater cet exutoire,<br />
Le site paléontologique de Kobadi. fournit un nouveau<br />
jalon dans le processus complexe de l'évolution du "delta <strong>in</strong>térieur11<br />
du Niger, au cours du quaternaire récent. Suite à l'<strong>in</strong>stallation<br />
du dernier Aride sur le Sahara à compter de 4500 BP, on assiste à<br />
une rkduction pr3 ,prszr 've <strong>des</strong> grands lacs et <strong>des</strong> défluents qr;i<br />
sl+znociss~aie:ït sur la rive cauc5e du Fnissant fleuve. Vers<br />
33OC E, ZC defta est encore bien d$velz;^e VC?Z IC I?l',', ;DU~ y<br />
autorivrz lc vie Utune rLche faute aotlat<strong>in</strong>ue et terrestre. Cette<br />
situation dura ~6s d'un millénaire Eowe-rembleat l'L1;X-ncr les<br />
datations 14C. Ceci nous azène i penser que cette %ériode de Téjoration<br />
razile du cli:-.,-,t vers la séckeres,elf, eut& FOC ct 1500<br />
rvant J.-C., doct pi?:-12 R. Xauzy (10611, ne fut pas si prononcée<br />
aux 1 etitu5e.s sahéliennes actuelles.<br />
Les populations qui profitèrent de cette natwe généreuse<br />
restent à dCtcrz<strong>in</strong>es. Elles ont neat-être<br />
;<br />
de 'I.oiz.t&?:s rapports<br />
avec 13~ hr~;c; qui vécurent dans la re$on de Rassi-el-Abiod, au<br />
N!7 de Araouane à la f<strong>in</strong> de la première pkca lacustre Holocke,<br />
vers 7000 E? 6. Petit+aire et J. Riser, 1983). Nous avons dénoté<br />
&o ,+;p?i~~b?v;~c~ ?ans la nature <strong>des</strong> gisements et <strong>des</strong> <strong>in</strong>dustries en<br />
OS.<br />
A la période protohistorique, la baisse du plan d'eau<br />
de la crue permettra une large <strong>in</strong>stallation huEa<strong>in</strong>e sur les reliefs<br />
exordés. Lez buttes artificielles d'anciens villages occupent une<br />
place i3prrtantc kans le modelé du paysage de N~-~~la 5 Léré et<br />
.<br />
sgnt ezcorc ~Lus noï.brcusc.s 8~ sud. (4). ZXec cor~ez:.:z.:en t 2 un<br />
pet7plese2t dense e.U Cours du nreaier =*illAnrjre a_.--- --. de notre ère , lié<br />
3~:: n!~~-2Ee.~-t:tt,z:3~ s?ison::isrez<br />
395
détérioration brutale <strong>des</strong> conditions hydrologiques, entranant<br />
l'abandon <strong>des</strong> sites (y), Celle-ci a peut-être été provoquée par<br />
une modification tectonique de la région.<br />
Biblio,wanhie<br />
FONT23 (B), PERSON (A.), SALIEGE (J.-F,), 1981. Prospection et<br />
étu<strong>des</strong> analytiques de sites archéologiques dans le Delta <strong>in</strong>térieur<br />
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de.l'hydrographie ancienne du Sahel soudans:s et dd Suà-saharien,<br />
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pp- 265 - 34.<br />
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GAT&AIS (J.), 1957 b. Le delta <strong>in</strong>térieur du Niger et ses bordures.<br />
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s5ri.e dos Mkoircs et Docuxents, 3.<br />
GALLAY (A.), 1966. Quelques gisements néolithiques du Sahara malien,<br />
Jour-r, ôl de la Socirté<br />
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208.<br />
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Dalcar, 537 pw Mémoires de l'IFAi;, no 61.<br />
MONOD (Th,) et MAWY (R,), 1957. Découverte de nouveau:: <strong>in</strong>struments<br />
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Cxxress on Prehistorv, Liv<strong>in</strong>gskonc, 1955, 2;. 21;2 - 247.<br />
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396
‘.<br />
:<br />
LE -DELTA INTERIEUR- DU NIGER 1<br />
,’<br />
\ \<br />
/-<br />
:<br />
I<br />
:<br />
397<br />
,’<br />
:
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
10 Be IN A SEDIMENT CORE FROM LAKE BOSTJMTWI, GHANA<br />
G.M. Raisbeck and F. Yiou<br />
Laboratoire René Bernas - 91406 ORSAY - FRANCE<br />
D.A. Liv<strong>in</strong>gstone<br />
Department of Zoology - Duke University - Durham -<br />
N.C. 27706 - USA<br />
10<br />
Be is a long lived (half-life 1.5 million years) isotope formeqCby<br />
the <strong>in</strong>teraction of cosmic rays <strong>in</strong> the earth 's atmosphere. Once formed Be<br />
atoms become attached to aerosol particles, and are fairly rapidly (* 1 year<br />
for those formed <strong>in</strong> stratosphere, * 1 week for those formed <strong>in</strong> troposphere)<br />
precipitated to the earth's surface. The techniqugB;f(acdcesy;r..; o;;e;<br />
spectrometry (AMS) now makes it possible to measure<br />
long lived cosmogenic isotopes) <strong>in</strong> reasonable sized samples from various<br />
geological reservoirs (polar ice, mar<strong>in</strong>e and lacrust<strong>in</strong>e sediments). We pave<br />
outl<strong>in</strong>ed <strong>in</strong> more detail elsewhere (1) 3 general applications of such Be<br />
measurements; (i) as a monitor of production variations (ii) as a potential<br />
dat<strong>in</strong>g tool (iii) as a "tracer". When the measurements <strong>des</strong>cribed <strong>in</strong> this<br />
work were begun, several years ago, our primary motivation <strong>in</strong> mak<strong>in</strong>g them<br />
.was related .fl the first application. We had at that time observed a large<br />
<strong>in</strong>crease <strong>in</strong> Be concentration <strong>in</strong> AntarT 'c ice dur<strong>in</strong>g the last ice age (2).<br />
One possible explanation was <strong>in</strong>creased Be production (possibly associated<br />
with reduced solar activity) dur<strong>in</strong>g that time. It was thus <strong>des</strong>irable to look<br />
for similar variations <strong>in</strong> other reservoirs.<br />
The iqgal sediment reservoir for such an application, is one <strong>in</strong> which<br />
the only Be <strong>in</strong>put cornes directly from precipitation to the overly<strong>in</strong>g<br />
water. Many lakes are poor approximations to such a situation s<strong>in</strong>ce they<br />
have fairly large catchmentfsediment surface ratios. Changes <strong>in</strong> climate or<br />
;;;i~p~toafl ;zzdjb ions cari potentially vary this ratio, and thus modulate<br />
Be <strong>in</strong>to the sediment. We thus were look<strong>in</strong>g for a lake<br />
hav<strong>in</strong>g as small and constant a catchmentlsediment surface ratio as possible.<br />
The Bosumtwi crater appeared very favourable <strong>in</strong> this respect. A further<br />
advantage is that the lake is believed to conta<strong>in</strong> sediments go<strong>in</strong>g 98;:<br />
* 0.95 My, and thus offered the potential of ultimately giv<strong>in</strong>g a .<br />
production record over a large fraction of the quaternary.<br />
The measurements discussed here were made on samples from a 17 m<br />
sediment tore (B-7) taken at Lake Bosumtwi <strong>in</strong> 1976, and <strong>des</strong>cribed <strong>in</strong> Talbot<br />
et al. (3). Samples of * 2 g dry weight were dissolved, together with Be<br />
carrier, and Be chemically separated by the technique <strong>des</strong>cribed <strong>in</strong> réf. (4).<br />
AMS measurements for a series of 10 of these samples were made several years<br />
ago at the Grenoble cyclotron, us<strong>in</strong>g the procedure given <strong>in</strong> réf. (5). More<br />
recently measurements for an additional 14 samples have been made us<strong>in</strong>g the<br />
Tandetron AMS facility at Gif-sur-Yvette, by the procedure <strong>des</strong>cribed <strong>in</strong><br />
réf. (6).<br />
The results of these measurements, as a function of depth <strong>in</strong> the tore,<br />
are shown <strong>in</strong> Fig. 1. A "bess4fit" chronology, adopted by Talbot et al. (3),<br />
on the basis of a series of C determ<strong>in</strong>ations <strong>in</strong> the same tore (or <strong>in</strong> cross<br />
correlated depths from another tore, B-6) are also shown <strong>in</strong> Fig. 1.<br />
399
For the moment, <strong>in</strong>terpretation of the results of Fig. 1 is unfortunately<br />
far from unambiguous, for several reasons. First, values of the "<strong>in</strong><br />
@tu" density for our samples , which are neeessary to transfgrm our measured<br />
Be concentrations (<strong>in</strong> atoms/g) <strong>in</strong>to fluxes (<strong>in</strong> atoms/cm sec>, are not<br />
It is thus not possible to accurately estimate what fraction of<br />
<strong>in</strong> the sediments ean be accounted for by frecipitation <strong>in</strong>to<br />
the catchment bas<strong>in</strong>. If we assume a density of 0.2 g/cm (which is toward<br />
the lower end of the range we have found for other lake sediments) and an<br />
estimate of 0<br />
on available<br />
1%<br />
9 mm/yr for the sedimentation rate $v<strong>in</strong>g the Holocene, based<br />
C d$p (3), ~5 obta<strong>in</strong> an average Be flux dur<strong>in</strong>g the late<br />
Holocene of * 5x1 atoms/cm sec.<br />
average present "Be production ratues'": ~~fO-~a~~$%' ~~cth~7)glot~~<br />
distribution pattern of La1 and Peters'(8) ; and a catchmentfsediment 'ratig<br />
of *2<br />
'2<br />
we predict a flux due to precipitation also of * 5x10atoms/cm<br />
sec. Thus our data are not <strong>in</strong>consistant with an <strong>in</strong>put dom<strong>in</strong>ated by<br />
precipitation.<br />
however, the<br />
In view of the large uncerta<strong>in</strong>ty <strong>in</strong> the<br />
above agreement must be treated for<br />
density estimate,<br />
the moment with<br />
considerable caution.<br />
of<br />
This is a particularly<br />
l0 Be <strong>in</strong>to the sediments<br />
important po<strong>in</strong>t because another potential source<br />
is that adsorbed on dust particles from outside<br />
the catchment area blowz&g <strong>in</strong>to the lake. Changes <strong>in</strong> this <strong>in</strong>put could then<br />
give rise to variable Be deposition rates. In addition to quantitative<br />
density measurements it would thus also be lvirable to have direct measurements<br />
crater.<br />
of present total and "wet only" Be fluxes near the Bosumtwi<br />
Due to the fact that the estimated sedimentation rate <strong>in</strong> the tore<br />
dur<strong>in</strong>g the last ice age is significantly wger than the Holocene value (3)<br />
(0.66 vs 0.39 mmlyr) and the measured Be concentration also somewhat<br />
greaterleur<strong>in</strong>g this period, a constant density would imply a substantially<br />
larger Be flux dur<strong>in</strong>g the glacial period. However, for reasons mentioned<br />
above, we cannot for<br />
have often observed<br />
the moment make such a conclusion,<br />
an fncreas<strong>in</strong>g density as a function<br />
especially<br />
of depth<br />
s<strong>in</strong>ce we<br />
for lake<br />
Tgdiments. Ironically, our present work<strong>in</strong>g hypothesis is that the <strong>in</strong>creased<br />
Be concentration <strong>in</strong> glacial age Antarctic ice is probably not primarily<br />
due to production variations (9).<br />
F<strong>in</strong>ally we should mention thatl'0although it is not of relevance to the<br />
present cor$8, the measurement of Be, <strong>in</strong> conjunction with<br />
rements of Al (haff-life g16,OOO years) potentially offers<br />
similar measua<br />
way of dat<strong>in</strong>g<br />
sediemnts of * 5x10 - 5x10 years (19. T~US, if cores are ever taken to the<br />
bottom of the Lake Bosumtwi crater,<br />
measurements might help <strong>in</strong> establish<strong>in</strong>g<br />
(or other old <strong>Africa</strong>n<br />
their chronology.<br />
lakes) such<br />
REFERENCES<br />
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1) G.M. Raisbeck et al., Nature 292, 825-826 (1981)<br />
3) M.R. Talbot et al., PalaeoecoEy of <strong>Africa</strong> 16, 173-192 (1984)<br />
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5) G.M. Raisbeck and F. Yiou, Proc. 2 Symposium Accelerator Mass Spectro-<br />
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9) F. Yiou, G.M. Raisbeck,.D. Bourlès, C. L~~US and N.I. Barkov, Nature<br />
316, 616-617 (1985)
C<br />
E<br />
2<br />
4<br />
al ‘0<br />
0<br />
6<br />
8<br />
.E 12<br />
c<br />
L<br />
P<br />
CI 14<br />
16<br />
18<br />
10 Be concentration ( x108atom* /g 1<br />
. 2 4 6 8<br />
t<br />
-e.<br />
c c<br />
t<br />
-e-<br />
+<br />
-e-<br />
+<br />
-e-<br />
-e-<br />
+<br />
3750<br />
9000<br />
12500<br />
16500<br />
20000<br />
23000<br />
24500<br />
26000<br />
27500<br />
Fig. 1 : 10 Be concenixations as function of depth <strong>in</strong> tore B-7<br />
"Best fit" C chronology from Talbot et al. (3)<br />
401<br />
0<br />
d
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
OSCILLATIONS ACTUELLES ET VARIATIONS, DEPUIS 30 000 ans BP,<br />
DES LIMITES DU SAHARA.<br />
par Pierre ROGNON<br />
Département de Géodynamique <strong>des</strong> milieux cont<strong>in</strong>entaux et UA<br />
722. "Paléoclimats et paléoenvironnement en régions ari<strong>des</strong>".<br />
Université P et M. Curie, 4 place Jussieu, 75230 PARIS Cedex<br />
Les explications de l'évolution actuelle du climat sahélien ont beaucoup<br />
évolué depuis quelques déca<strong>des</strong>, en passant par trois étapes où ont été<br />
successivement <strong>in</strong>voquées :<br />
sertiques<br />
- une irrégularité permanente, <strong>in</strong>hérente aux climats péridé-<br />
- <strong>des</strong> anomalies catastrophiques dont la distribution n'est<br />
pas aléatoire : elles se groupent sur 4 ou 5 ans et se reproduisent de<br />
manière assez régulière : 1912-15, 1944-48; 1968-73 selon un cycle de l'ordre<br />
de 30 ans.<br />
- la possibilité de brusques décrochements dans les moyennes,<br />
avec la "persistance" de pluviosités anormalement basses pendant près de<br />
15 ans (1968-1984). Parallèlement, les conceptions sur les causes de la<br />
désertification actuelle se sont modifiées : attribuée en priorité aux<br />
actions anthropiques (conférence de 1'ONU à Nairobi en 1977 sur la déserti-<br />
fication), l'extension du désert s'explique aussi par de réelles modifica-<br />
tions du climat, plus importantes à l'échelle du siècle que ce qu'on pensait<br />
jusqu'ici.<br />
Au Nord du Sahara, il existe aussi <strong>des</strong> groupements de quelques<br />
années sèches successives où l'on constate surtout une mauvaise répartition<br />
<strong>des</strong> pluies sur les saisons d'automne ou de pr<strong>in</strong>temps. Mais ces sécheresses<br />
n'ont qu'une extension-régionale (Sud Maroca<strong>in</strong>, Sud-Oranais, Hodna etc...)<br />
par opposition à l'extension zonale <strong>des</strong> sécheresses sahéliennes. Il ressort<br />
de cette comparaison que le "comportement" actuel <strong>des</strong> limites du Sahara<br />
sur ses deux pr<strong>in</strong>cipales bordures est très différent.<br />
Les données paléoclimatiques disponibles sont bien plus<br />
nombreuses pour la bordure sud du désert que pour la frange méditerranéenne.<br />
Mais la différence de comportement c.onstatée dans l'Actue1 semble confirmée<br />
à l'échelle <strong>des</strong> 30 derniers millénaires :<br />
1- EVOLUTION RAPIDE DU CLIMAT SUR LA BORDURE SAHELIENNE :<br />
1“) Sur les courbes de l'évolution globale depuis 30 000 ans, le passage<br />
d'un climat humide à une extrême aridité - on l'<strong>in</strong>verse - s'effectue toujours<br />
en un ou deux millénaires : 20 - 18 000, puis 12 - 10 000, puis 5 000 -<br />
4 000 BP (fig.1). Ces "abrupt <strong>change</strong>s" sont visibles sur toutes les courbes<br />
d'évolution <strong>des</strong> paléoenvironnements publiées pour le Sénégal, le Mali,<br />
le Niger, le Tchad, 1'Afar ou l'Afrique orientale à partir <strong>des</strong> données<br />
<strong>des</strong> paléolacs, <strong>des</strong> pollens, <strong>des</strong> diatomées etc... Seule l'amplitude de ces<br />
brusques décrochements reste en discussion, en particulier pour la cuvette<br />
du lac Tchad. Il est possible aussi que :<br />
- de légers décalages chronologiques puissent exister dans<br />
les dates de ces "abrupt <strong>change</strong>s" entre l'Ouest et l'Est de la zone sahélien-<br />
ne (P. Rognon, 1980)<br />
403
- la cont<strong>in</strong>uité de l'extrême aridité de 1'0golien (18 000<br />
à 12 000) doive être légèrement nuancée. L'absence de vestiges de petites<br />
pulsations humi<strong>des</strong> (comme celles qui sont connues pour l'aridification<br />
récente depuis 4 500 BP) est probablement due à leur <strong>des</strong>truction par l'éro-<br />
sion sous climat aride (fig.1).<br />
2') Ces courbes sont <strong>in</strong>terrompues par une série de' crises climatiques,<br />
qui, malgré leur courte durée (quelques siècles ?>, ont été assez <strong>in</strong>tenses<br />
pour entraîner une nette déstabilisation <strong>des</strong> milieux naturels. La crise<br />
autour de 30 000 BP est encore mal connue (Tchad, Afar); celle de 11 -<br />
10 000 BP, dédoublée en une crise d'extrême pluviosité suivie d'une forte<br />
aridité, est enregistrée au contraire en de nombreux po<strong>in</strong>ts et traduit<br />
la grande <strong>in</strong>stabilité à la limite Pleistocène/Holocène; enf<strong>in</strong> celle qui<br />
se situe approximativement entre 8 000 et 7 000 BP est nettement marquée<br />
au Sénégal, au Tchad, dans 1'Afar etc... mais n'apparalt pas au Nord du<br />
Mali.<br />
3O) Crises et décrochements existent donc aussi à l'échelle de 30 000 ans.<br />
Il est difficile, à partir <strong>des</strong> données sur l'époque historique (S. Nicholson,<br />
19801, de dire:<br />
- s'il existe <strong>des</strong> accidents d'échelle <strong>in</strong>termédiaire entre<br />
ceux qui apparaissent dans les enregistrements météorologiques (1 ou 2<br />
déca<strong>des</strong>) et ceux d'échelle géologique (quelques siècles à 1 ou 2 millénaires)<br />
- si l'amplitude <strong>des</strong> accid,ents constatés depuis un siècle<br />
est "naturelle", ou plutôt dans quelle mesure, elle est amplifiée par la<br />
<strong>des</strong>truction anthropique de la couverture végétale (désertification), dont<br />
on sait, ma<strong>in</strong>tenant, qu'elle est en mesure d'<strong>in</strong>tensifier (par un mécanisme<br />
de feed back) les oscillations vers l'aridité.<br />
ENNE :<br />
II- VARIATIONS PLUS PROGRESSIVES SUR LA BORDURE MBDITERRANE-<br />
1") Sur la période de 30 000 ans (fig.l), les courbes globales semblent<br />
<strong>in</strong>diquer une évolution du climat mo<strong>in</strong>s heurtée. Mais la rateté <strong>des</strong> enregis-<br />
trements cont<strong>in</strong>us sur carotte et <strong>des</strong> datations 14C laisse encore subsister<br />
bien <strong>des</strong> <strong>in</strong>certitu<strong>des</strong>, en particulier pour la période d'aridification qui<br />
s'étend de 20 000 BP (dernier paléosol dans le Sud Maroca<strong>in</strong> et le Sud-Tuni-<br />
sien) à 1'Holocène <strong>in</strong>férieur. Il faut noter également une différence très<br />
importante entre les deux pério<strong>des</strong> pluviales mises en évidence sur ces<br />
30 derniers millénaires (P. Rognon, 1986):<br />
- Le Soltanien est un pluvial bien marqué, caractérisé par<br />
<strong>des</strong> sols rougeâtres, <strong>des</strong> alluvions limoneuses, <strong>des</strong> dépôts cont<strong>in</strong>us de loess,<br />
une végétation de steppe à Armoises et <strong>des</strong> lacs étendus (Sud-Tunisien).<br />
- L'Holocène moyen (6 000 - 3 000 BP) est une récurrence<br />
humide, caractérisée par <strong>des</strong> sols gris, noirs ou bruns à tendance hydromor-<br />
phe, <strong>des</strong> marécages et une végétation mixte d'Armoises et d'Herbacées saison-<br />
nières.<br />
Ces réponses différentes <strong>des</strong> paléoenvironnements traduisent<br />
certa<strong>in</strong>ement <strong>des</strong> différences dans la répartition de la pluviosité selon<br />
les saisons et, probablement dans les mécanismes climatiques. Le pluvial<br />
404
de 1'Holocène moyen se situe en effet dans un contexte maritime très diffé-<br />
rent puisque l'équilibre qui s'était <strong>in</strong>stallé dans les milieux océaniques<br />
depuis 20 000 ans BP au mo<strong>in</strong>s ( Optimum glaciaire), est rompu dès 12 000<br />
BP dans le Proche Atlantique et seulement vers 7 300 BP en Mer d'Alboran<br />
(C. Pujol, 1985). Au Sahel, au contraire, les deux pluviaux qui encadrent<br />
l'aride ogolien, semblent avoir eu <strong>des</strong> <strong>in</strong>tensités analogues. Dans les deux<br />
cas, ces pluviaux se caractérisaient par <strong>des</strong> pluies f<strong>in</strong>es et prolongées,<br />
résultant de mécanismes atmosphériques encore mal connus qui favorisaient<br />
un étalement sur l'année de pluies aujourd'hui strictement limitées a quel-<br />
ques mois d'été. Ils se placent, tous les deux, dans la période comprise<br />
entre >28 000 et 8 500 BP où les températures sont restées <strong>in</strong>férieures<br />
de quelques degrés à 1'Actuel jusqu'en zone tropicale humide de l'Afrique<br />
de l'Ouest (J. Maley et Liv<strong>in</strong>gstone, 1983).<br />
2") Le sens <strong>des</strong> variations <strong>des</strong> limites du désert est beaucoup mo<strong>in</strong>s uniforme<br />
au Nord du Sahara.<br />
- à l'échelle de l'ensemble du Nord Sahara, on constate;<br />
en général, une opposition nette entre les tendances au Sud du Maghreb<br />
et celles de l'ensemble libyco-égyptien. En effet, alors que le pluvial<br />
Soltanien d'Afrique du Nord s'étendait très au Sud (jusqu'au Hoggar) sur<br />
le Sahara occidental, le Sahara libyco-égyptien entre >20 000 et 10 000 BP<br />
était aride. Lorsque, vers l'extrême f<strong>in</strong> du Pleistocène, le Sud du Maghreb<br />
s'assèche jusque vers 7 000 - 6 000 BP, on observe une période humide en<br />
Libye et en Egypte. Enf<strong>in</strong>, la récurrence humide de 1'Holocène moyen à l'Ouest<br />
correspond à une aridification rapide du Sahara oriental jusqu'aux conditions<br />
hyperari<strong>des</strong> actuelles<br />
- à l'échelle de l'Afrique du Nord, certa<strong>in</strong>s résultats, qui<br />
restent à vérifier, <strong>in</strong>diqueraient <strong>des</strong> évolutions opposées selon les régions<br />
au cours de 1'Holocène <strong>in</strong>férieur, qui seraient comparables aux anomalies<br />
de sécheresse actuelles dont l'extension paraît toujours limitée. Ces diffé-<br />
rences de comportement qui s'opposent au "monolithisme" de la bordure sahé-<br />
lienne, peuvent être attribuées à l'extrême cloisonnement du relief et<br />
à l'existence de faça<strong>des</strong> maritimes proches. Mais elles doivent aussi faire<br />
<strong>in</strong>tervenir <strong>des</strong> différences fondamentales dans les "réponses" <strong>des</strong> deux bordu-<br />
res du Sahara à toute variation dans l'équilibre global <strong>des</strong> composantes<br />
du climat à l'heure actuelle, comme au cours <strong>des</strong> 30 derniers millénaires.<br />
III - UN ESSAI D'EXPLICATION :<br />
Les causes possibles de ces différences de comportement feront l'objet<br />
de la discussion de cet exposé au cours du Colloque de 1'ASEQUA à Dakar<br />
en avril 1986.<br />
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INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET OCCUPATION<br />
SEPTENTRIONAL A L’HOLOCENE ANCIEN<br />
Dar Jean-Pierre ROSET<br />
Institut français de recherche scientifique pour le<br />
développement en Coophation<br />
(ORSTON) 213 rue La Fayette, 75480 Paris cédex 10,<br />
France.<br />
HUMAINE AU NIGER<br />
La question <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments climatiques très importants qu'ont connu les<br />
régions sahariennes dans un passé relativement peu éloigné a fait l’objet<br />
de controverses souvent passionnées lorsque les archéologues en ont, parmi<br />
les premiers, soutenu la thèse, puis, au cours de ces qu<strong>in</strong>ze dernières années,<br />
de recherches patientes qui ont permis d'accomplir <strong>des</strong> progrès remarquables.<br />
L’existence d’un Sahara autrefois humide, affirmée très tôt par les<br />
préhistoriens, se trouvait en effet d'emblée démontrée par la présence et<br />
l’abondance souvent extraord<strong>in</strong>aire, dans <strong>des</strong> régions aujourd'hui totalement<br />
désertiques, de vestiges attestant l'<strong>in</strong>stallation à l'évidence durable de<br />
groupes huma<strong>in</strong>s probablement importants. La reconstitution de ce paléo-<br />
environnement par les spécialistes <strong>des</strong> sciences de la terre fut en revanche<br />
une tâche longue et difficile. Ce n’est qu’assez récemment, dans le courant<br />
<strong>des</strong> années soixante dix , qu’ont été réunies les preuves <strong>in</strong>déniables de<br />
l'existence de paléoclimats successifs et établies leurs caractéristiques<br />
pr<strong>in</strong>cipales.<br />
En ce qui concerne l’Afrique centrale, après les premiers travaux de cher-<br />
cheurs souvent isolés dont le mérite a été de montrer l’importance pour les<br />
étu<strong>des</strong> quaternaristes <strong>des</strong> régions désertiques et sahéliennes du Niger et du<br />
Tchad, parmi lesquels il faut mentionner ceux de H.FAURE (1962), de 3.L.<br />
SCHNEIDER (1967) et de 3.PIAS (1970), un programme de recherches concertées<br />
de l'O.R.S.T.O.M., centré sur le bass<strong>in</strong> du Tchad et animé pr<strong>in</strong>cipalement par<br />
M.SERVANT dans le doma<strong>in</strong>e de la stratigraphie et de la sédimentologie, par<br />
S.SERVANT-VILDARY dans celui de la micropaléontologie <strong>des</strong> diatomées et par<br />
3.MALEY pour la palynologie, devait aboutir, entre 1973 et 1980, à la publi-<br />
cation de,monographies régionales présentant pour la premières fois les<br />
traits essentiels de l'évolution <strong>des</strong> climats à la f<strong>in</strong> du Pléistocène et<br />
pendant 1’Holocène pour cette zone géographique. Des missions étrangères à<br />
ce programme sont venues parallèlement apporter <strong>des</strong> <strong>in</strong>formations complémen-<br />
taires sur <strong>des</strong> secteurs périphériques, dans le nord-est de 1'Aïr (M.A.3.<br />
WILLIAMS, 1973) ou au Tibesti (D.JAKEL, 1977, 1979). Les recherches en<br />
cours actuellement sur la rive occidentale du lac Tchad contribueront sans<br />
doute à préciser certa<strong>in</strong>es phases de la chronologie (A.DURAND, 1980, 1982),<br />
il est probable également que le récent programme “PALHYDAF” du C.N.R.S.<br />
(g.C.FONTES, Fr.GASSE, 1985) réalisé sur un transect méridien de la Tunisie<br />
au Niger enrichira la connaissance <strong>des</strong> mécanismes paléoclimatiques et de<br />
leur impact sur l'environnement, mais il n’en demeure pas mo<strong>in</strong>s que le<br />
remarquable travail de synthèse effectué par l’équipe de géologues de<br />
1'O.R.S.T.O.M. déf<strong>in</strong>it d'ores et déjà dans ses gran<strong>des</strong> lignes le cadre de<br />
vie dans lequel ont évolué les populations préhistoriques à la lisière<br />
méridionale du Sahara pendant la période considérée.<br />
Ce fut le rôle d’une autre équipe de l’O.R.S.T.O.M., constituée de nré-<br />
historiens cette fois et à laquelle appartenait l'auteur, de préciser, au<br />
Niger oriental, l'évolution de ces populations préhistoriques au cours <strong>des</strong><br />
variations climatiques mises en évidence par les spécialistes <strong>des</strong> sciences<br />
de la terre. Une diza<strong>in</strong>e d’années de prospections et de fouilles permettent<br />
407
‘en effet aujourd’hui de confronter les résultats de la géologie et de la<br />
préhistoire.<br />
Après avoir exposé sur quelle base et comment s’est effectuée la<br />
tentative de reconstitution paléoclimatique élaborée par les géologues de<br />
l’O.R.S.T.O.M., af<strong>in</strong> que soit clairement déf<strong>in</strong>ie la nature <strong>des</strong> climats a<strong>in</strong>si<br />
reconstitués, l'auteur exam<strong>in</strong>e les conditions qui marquent les derniers<br />
millénaires du Pléistocène et annoncent le <strong>change</strong>ment climatique complet<br />
qui se produit après 10.000 ans B.P..<br />
Les travaux de M.SERVANT ont mis en évidence l’existence, vers 12.000 ans<br />
avant nos jours, d’un bouleversement climatique ayant pour résultat l'<strong>in</strong>stallation<br />
de conditions humi<strong>des</strong> survenant après une longue période de très<br />
forte sécheresse (période "Kakmienne"). De nombreux lacs apparaissent<br />
simultanément dans la cuvette tchadienne. Ce <strong>change</strong>ment paléogéographique<br />
traduit localement un phénomene général affectant à cette époque toute la<br />
bordure méridionale du Sahara (P.MICHEL, 1969; L.HEBRARD, 1972; K.W.BUTZER,<br />
1972; Fr.GASSE, 1975). Dans les régions septentrionales du Niger et du<br />
Tchad cette humidité conna$t son maximum vers 9.000-8.000 ans B.P. et résulte<br />
d’une pluviosité supérieure à l'évaporation et assez bien étalée sur<br />
l’année. Les températures sont alors localement plus basses qu’actuellement<br />
(M.SERVANT, 1973; S.SERVANT-VILDARY, 1978; J.MALEY, 1980).<br />
Or l'homme n’est plus absent du paysage à cette époque, comme a.P.ROSET<br />
a eu la possibilité de l'établir sans équivoque au cours de ces dernières<br />
années en différents secteurs du Niger nord-oriental (1982). Les documents<br />
archéologiques réunis par l'auteur autorisent à penser qu'il s'agit là en<br />
réalité d’une période absolument déterm<strong>in</strong>ante pour l'histoire du peuple-<br />
ment du Sahara méridional et, au premier chef, pour la mise en place du<br />
néolithique.<br />
Quatre sites archéoloqiques découverts en place et présentant <strong>des</strong><br />
conditions de gisement bien contrôlées fournissent un ensemble de data-<br />
tions radiométriques cohérent, qui les situent entre 9.550 et 9.030 ans<br />
B.P. c’est à dire pendant l’optimum climatique du Nigéro-Tchadien III<br />
(M.SERVANT, 1973). Les fouilles pratiquées depuis 1979 ont permis d'éta-<br />
blir formellement que la céramique est connue et utilisée dans ce secteur<br />
dès 9.550 ans B.P. et qu'elle est déjà bien développée dès cette époque.<br />
Ce fait nouveau dans l'archéologie saharienne atteste l'existence d'un<br />
centre d’<strong>in</strong>vention de la céramique <strong>in</strong>dépendant de celui du Proche Orient.<br />
Cette céramique est associée à un matériel de broyage <strong>des</strong> gra<strong>in</strong>es abondant<br />
et on retrouve cette association sur de nombreux gisements de surface que<br />
les sites en place permettent désormais d'<strong>in</strong>terprêter. Cette association<br />
<strong>in</strong>dique très clairement que la récolte de gram<strong>in</strong>ées comestibles, leur pré-<br />
paration et leur conservation ont été <strong>in</strong>tégrées très tôt dans les habitu-<br />
<strong>des</strong> alimentaires <strong>des</strong> populations préhistoriques du Sahara méridional.<br />
L'auteur s'<strong>in</strong>terroge sur la nature de l'implantation de ces populations,<br />
qui semble avoir été importante dans la région, et sur le degré de déve-’<br />
loppement économique qu'elles avaient atte<strong>in</strong>t.<br />
Il semblerait certa<strong>in</strong>ement prématuré de parler d'une économie néolithi-<br />
que déjà réalisée dans le doma<strong>in</strong>e de l'agriculture dès cette époque, tant<br />
que <strong>des</strong> preuves irréfutables n'auront pas été produites. Cela n’est pas<br />
encore le cas actuellement. Il reste cependant que <strong>des</strong> faits de cette na-<br />
ture et d'autres qui se dégagent de l'exploitation du matériel lithique<br />
et de l'analyse pétrographique <strong>des</strong> céramiques ne peuvent pas non plus ne<br />
408
ne pas être replacés dans le milieu où ils se produisent et auquel ils sont.<br />
<strong>in</strong>dissolublement liés. Or ce milieu est propice, l'humidité qui règne alors<br />
sur le Sahara méridional pouvait sans aucun doute donner toutes ses chances<br />
à une agriculture débutante. L'auteur estime que les circonstances climati-<br />
ques favorables restituées par les spécialistes <strong>des</strong> sciences de la terre<br />
confèrent toute leur signification aux divers éléments rassemblés par l'ar-<br />
chéologie. Ces éléments <strong>in</strong>diquent qu’une mutation profonde de l'économie est<br />
en cours si elle n'est pas déjà effectuée. A tître d'hypothèse m<strong>in</strong>imum, il<br />
semble donc que l'on puisse avancer l'idée qu'un processus de néolithisation<br />
totalement africa<strong>in</strong> est en marche au Niger dès. la seconde moitié du dixième<br />
millénaire avant nos jours.<br />
Indications bibliographiques<br />
BUTZER, K.W., ISAAC G.L., RICHARDSON C., WBllWRN-WIAU C. (1972): Radio-<br />
carbon dat<strong>in</strong>g of East <strong>Africa</strong>n Lake levels. New observations provide fresh<br />
<strong>in</strong>siqhts <strong>in</strong>to late Quaternary paleoclimates. Science, 175 (40-27) pp.1069-<br />
1076.<br />
DURAND A. et MATHIEU P. (1980): Evolution paléogéographique et paléoclimati-<br />
que du bass<strong>in</strong> tchadien au Pléistocène supérieur. Revue Géol. Dynam. Géogr.<br />
Phys., vol. 22, no 4-5, pp. 329-341.<br />
DURAND A. (1982): Oscillations of lake Tchad over the past 50.000 years: new<br />
data and new hypothesis. Palaeogeography,PalaeOClimatOlOgy, Palaeoecology,<br />
39 (1982): 37-53.<br />
FAURE, H. (1962): Reconnaissance géologique <strong>des</strong> formations sédimentaires<br />
post-paléozoïques du Niger oriental, Thèse Fac. SC. et Mém. ERGS 1966.<br />
GASSE, Fr. (1975): L’évolution <strong>des</strong> lacs de 1'Afar central (Ethiopie et TFAI)<br />
du Plio-Pléistocène a l’Actue1: reconstitution <strong>des</strong> paléomilieux lacustres<br />
a partir de l'étude <strong>des</strong> diatomées. Thèse SC., Paris, 406 p., 3 vol.<br />
HEBRARD, L. (1972): Contribution à l’étude géologique du Quaternaire du<br />
littoral mauritanien entre Nouakchott et Nouadhibou 18O-21° latitude nord.<br />
Publ. Lab. Geol. Fac. SC. Univer. Dakar, 2 vol., multigr.<br />
3AKEL, D. (1979): Run off and fluvial formation processes <strong>in</strong> the Tibesti<br />
mounta<strong>in</strong>s as <strong>in</strong>dicators of climatic history <strong>in</strong> the central Sahara dur<strong>in</strong>g<br />
the late Pléistocene and Holocene. Palaeoecology of <strong>Africa</strong>, 11: 13-44.<br />
MALEY 3. (1980): Etu<strong>des</strong> palynologiques dans le bass<strong>in</strong> du Tchad et paléocli-<br />
matologie de l'Afrique nord-tropicale de 30.000 ans à l'époque actuelle.<br />
Thèse SC., Trav. et Dot. ORSTOM nO129, 586 pages.<br />
MICHEL P. (1973): Les bass<strong>in</strong>s <strong>des</strong> fleuves Sénégal et Gambie. Etude géomorpho-<br />
logique. Thèse SC., Mémoire ORSTOM n063, 2 <strong>volume</strong>s.<br />
PIAS, 3. (1970): Les formations sédimentaires tertiaires et quaternaires de<br />
la cuvette tchadienne et les sols qui en dérivent. Thèse SC., Mémoire<br />
ORSTOM N043, 407 pages.<br />
ROSET, 3.P. (1983): Nouvelles données sur le problème de la néolithisation<br />
du Sahara méridional: Air et T&&é, au Niger. Cah. ORSTOM, sér. Geol., _<br />
vol. XIII, n"2, pp. 119-142.<br />
409
SCHNEIDER, 3.L. (1967): Carte hydrogéologique de la République du Tchad au’<br />
1/500.000eme. Feuille de Mao. Rapport de synthèse. BRGM, Paris.<br />
SERVANT, M. (1973): Séquences cont<strong>in</strong>entales et variations climatiques: Evolution<br />
du bass<strong>in</strong> du Tchad au Cénozoïque supérieur. Thèse SC., Mémoire<br />
ORSTOM nOl59, 573 pages.<br />
SERVANT-VILDARY, S. (1978): Etude <strong>des</strong> diatomées et paléolimnologie du bass<strong>in</strong><br />
du Tchad au Cénozoïque supérieur. Thèse SC., Trav. et DO~. ORSTOM n084.<br />
WILLIAMS, M.A.3. (1973): Upper quaternary sedimentation at Adrar Bous. In<br />
CLARK,Zl.D., WILLIAMS, M.A.3. and SMITH, A.: The geomorphology and<br />
archaeology of Adrar Bous, Central Sahara: a prelim<strong>in</strong>ary report. Quater-<br />
naria, XVII, Rama.<br />
410
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES APPORTS DE LA CONNAISSANCE DES SOLS INTERTROPICAUX<br />
AU DEVELOPPEMENT DE LA PEDOLOGIE : LA CONTRIBUTION DES<br />
PEDOLOGUES FRANCAIS<br />
Ala<strong>in</strong> RUELLAN<br />
ORSTOM<br />
213 rue La Fayette - 75480 PARIS CEDEX 10<br />
L'étude <strong>des</strong> sols <strong>des</strong> régions <strong>in</strong>tertropicales, menée depuis une quaranta<strong>in</strong>e<br />
d'années par <strong>des</strong> équipes scientifiques françaises travaillant en coopération<br />
avec de nombreuses équipes nationales <strong>des</strong> pays de ces régions, a fortement<br />
contribué â l'évolution <strong>des</strong> concepts, <strong>des</strong> métho<strong>des</strong> et <strong>des</strong> connaissances de<br />
la pédologie toute entière.<br />
Quatre contributions sont essentielles :<br />
1 - Le sol se déf<strong>in</strong>it d'abord par ses structures, qui lui sont spécifiques.<br />
Ces structures existent â toutes échelles, depuis le cristal et<br />
la cellule jusqu'au bass<strong>in</strong> versant et au paysage régional. Il peut<br />
exister, entre les différents types de structures de la couverture<br />
pédologique, <strong>des</strong> relations spatiales et <strong>des</strong> relations temporelles<br />
que l'on. met en évidence par l'analyse détaillée, aux différentes<br />
échelles, <strong>des</strong> distributions verticales et latérales, <strong>des</strong> constituants<br />
et <strong>des</strong> structures. Des observations et <strong>des</strong> mesures dynamiques con-<br />
firment la réalité de certa<strong>in</strong>es <strong>des</strong> relations spatiales et temporelles,<br />
et montrent que les structures, qui se traduisent en particulier par<br />
<strong>des</strong> systèmes de porosité, par <strong>des</strong> concentrations de certa<strong>in</strong>s consti-<br />
tuants, par <strong>des</strong> <strong>in</strong>terfaces d'horizons, etc..., jouent, â toutes les<br />
échelles, <strong>des</strong> rôles fondamentaux dans les fonctionnements physicochi-<br />
miques, mécaniques, biologiques <strong>des</strong> sols.<br />
La démonstration de l'organisation â quatre dimensions de la couverture<br />
pédologique a pu être souvent faite en milieu <strong>in</strong>tertropical. Les leçons<br />
que l'on doit en retenir sont de deux ordres :<br />
- A toutes les échelles, <strong>des</strong> traits pédologiques, <strong>des</strong> types d'horizons,<br />
<strong>des</strong> "types de sols", généralement considérés comme très différents les<br />
uns <strong>des</strong> autres, sont en fait étroitement reliés entre eux :<br />
* ils le sont dans l'espace, verticalement et latéralement, souvent sur<br />
de grande distances : l'existence, en particulier, de relations<br />
latérales, de transferts latéraux de matière â l'<strong>in</strong>térieur de certa<strong>in</strong>es<br />
couvertures pédologiques, a été â ma<strong>in</strong>tes reprises démontrée ;<br />
* ils le sont dans le temps, c'est-â-dire qu'ils se succèdent dans le<br />
temps en un même lieu, par autodéveloppement de la couverture pédolo-<br />
gique, ou par variation <strong>des</strong> facteurs externes.<br />
Relations spatiales et relations temporelles sont évidemment étroite-<br />
ment imbriquées : fréquemment, les distributions spatiales <strong>des</strong> struc-<br />
tures pédologiques, c'est-â-dire <strong>des</strong> divers types de traits pédolo-<br />
giques, de vi<strong>des</strong>, d'agrégats, d'horizons, de superpositions d“horizons,<br />
de toposéquences, expriment les divers sta<strong>des</strong> d'évolution d'une<br />
411
même couverture pédologique. On a pu même démontrer, dans certa<strong>in</strong>es<br />
couvertures pédologiques, l'analogie, à differents niveaux d'organisa-<br />
thon, <strong>des</strong> distributions structurales verticales, latérales et temporel-<br />
les.<br />
- L'unité d'organisation, "l'<strong>in</strong>dividu-sol", que l'on doit connaître,<br />
analyser, et qui servira de base pour les représentations cartogra-<br />
phiques et pour les transferts de connaissance, n'est pas d'un modèle<br />
unique. Ceci oblige â repenser les démarches cartographiques, les<br />
démarches typologiques et taxonomiques, les démarches classificatrices.<br />
2 - Le sol est un milieu de concentrations m<strong>in</strong>érales. L'orig<strong>in</strong>e pédologique<br />
de fortes concentrations, mono-m<strong>in</strong>érales et subsuperficielles, d'alu-<br />
m<strong>in</strong>e, de fer, de manganèse, de kaol<strong>in</strong>ite, de smectites, de carbonates,<br />
de sulfates, de chlorures, a été à ma<strong>in</strong>tes reprises démontrée.<br />
Les mécanismes sont essentiellement d'altération, de transferts,<br />
d'accumulations relatives ou absolues, d'épigénie, de génèse de m<strong>in</strong>éraux<br />
nouveaux, le tout dans le cadre d'un milieu structural en perpétuelle<br />
évolution et qui est â la fois guide et conséquence <strong>des</strong> mécanismes<br />
de concentration.<br />
3- Le sol est un agent actif de l'élaboration <strong>des</strong> reliefs. L'importance,<br />
en m9lieu <strong>in</strong>tertropical, <strong>des</strong> phénomènes d'altération chimique, de<br />
soutirages de matière, de concentrations m<strong>in</strong>érales résiduelles, a<br />
permis de montrer que le rôle, dans l'élaboration <strong>des</strong> reliefs, <strong>des</strong><br />
mécanismes géochimiques et <strong>des</strong> mécanismes de différenciation de<br />
la couverture pédologique, ne se réduit pas â la simple préparation d'un<br />
matériau plus facile â éroder. Il y a auss-i rectification <strong>des</strong> reliefs<br />
par transformation m<strong>in</strong>éralogique, par soutirage géochimique, par modi-<br />
fication <strong>des</strong> circulations de l'eau au se<strong>in</strong> et au sommet <strong>des</strong> sols.<br />
4- L'homme est un agent puissant de la transformation du sol. Les ruptures<br />
d'équilibre provoquées par les défrichements et par certa<strong>in</strong>es techniques<br />
culturales entra<strong>in</strong>ent souvent, et rapidement, <strong>des</strong> modifications morpho-<br />
logiques spectaculaires, certa<strong>in</strong>es de ces transformations étant ana-<br />
logues â celles, beaucoup plus lentes, qui ont marqué l'histoire<br />
préanthropique du sol. Par ailleurs, les couvertures pédologiques<br />
étant fortement structurées, étant fortement différenciées verticalement<br />
et latéralement, étant le lieu de transferts verticaux et latéraux<br />
et de modifications structurales rapi<strong>des</strong> et importantes, tout ceci<br />
oblige â repenser l'approche de la fertilité <strong>des</strong> sols. La lecon pr<strong>in</strong>-<br />
cipale â tirer est que, quand on parle de fertilité du sol, de ce<br />
qu'elle est aujourd'hui, de ce que l'on souhaite qu'elle soit dema<strong>in</strong>,<br />
il faut faire attention â deux choses :<br />
1) La fertilité ne se déf<strong>in</strong>it pas â partir <strong>des</strong> seules caractéristiques<br />
d'un pédon, mais par les caractéristiques d'un ensemble pédologique<br />
beaucoup plus large, dont il faut connaître les variations verticales,<br />
latérales et temporelles ;<br />
2) Pour connaître la fertilité, il faut se donner les moyens de pouvoir<br />
prendre en compte, d'une façon prioritaire, les caractères morpholo-<br />
giques détaillés et leurs relations avec les autres caractères <strong>des</strong> sols,<br />
412
physico-chimiques en particulier, a<strong>in</strong>si que leurs relations avec les<br />
mécanismes et avec les plantes.<br />
Ceci oblige â reconcevoir complètement les démarches de l'expérimen-<br />
tation agronomique dont les localisations et les modalités doivent<br />
tenir compte étroitement de la réalité <strong>des</strong> structures de la couver-<br />
ture pédologique.<br />
L'ensemble de ces résultats conduisent â repenser certa<strong>in</strong>es démarches<br />
concernant l'étude et l'utilisation <strong>des</strong> couvertures pédologiques : analyse<br />
structurale, cartographie, classification, expérimentation agronomique,<br />
diagnostic de la fertilité <strong>des</strong> sols, conseils en matiëre d'utilisation<br />
<strong>des</strong> sols.<br />
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INQUA/ DAKAR SYIY!POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CLIMATIC CHANGES IN AFRICA AS RECORDED IN<br />
SEDIMENTS OF THE ATLANTIC OCEAN<br />
Michael Sarnthe<strong>in</strong><br />
Geologisches Institut, Universitaet Kiel,<br />
F. R. Germany<br />
Five major questions Will be dealt with this paper. Firstly,<br />
why to <strong>in</strong>vestigate <strong>Africa</strong>n cont<strong>in</strong>ental climate <strong>in</strong> the deep-sea?<br />
Many sediment cores from the eastern Atlantic and from the deep<br />
sea quite generally, provide excellent historical records of<br />
mar<strong>in</strong>e and terrestrial paleoclimate because of ongo<strong>in</strong>g conti-<br />
nuous sedimentation dur<strong>in</strong>g glacial and <strong>in</strong>terglacïal times,<br />
because of a high level of chronostratigraphic precision dur<strong>in</strong>g<br />
the Quaternary and Tertiary and <strong>in</strong> particular, because of the<br />
unique opportunity to correlate each local climatic signal<br />
directly with the actual state of global climatic evolution by<br />
means of stable isotope stratigraphy.<br />
The second question concerns the major features of <strong>Africa</strong>n land<br />
climate to be <strong>in</strong>vestigated by the deep-sea sediment record.<br />
Prime target is a better understand<strong>in</strong>g of the pr<strong>in</strong>ciples rul<strong>in</strong>g<br />
variations <strong>in</strong> the distribution of humidity and aridity. Their<br />
comprehension is closely related to record<strong>in</strong>g the long-term<br />
maximum northward penetration of the Intertropic Convergence<br />
Zone (ITCZ) dur<strong>in</strong>g northern summer, although the implications<br />
of the ITCZ position for the Sahelian wetness are not fully<br />
understood as yet. Of similar <strong>in</strong>terest is the latitud<strong>in</strong>al posi-<br />
tion and strength of the meridional trade w<strong>in</strong>ds and of the<br />
Saharan Air Layer (SAL), a mid-tropospheric jet which is causal-<br />
ly related to the temperature gradient along with the ITCZ. It<br />
conf<strong>in</strong>es the Saharan Upper air heat high to the south and<br />
carries the bulk of Sahelian dust to the Atlantic (Fig. 1).<br />
F<strong>in</strong>ally, the ancient seasonal variation of these synoptic fea-<br />
tures needs to be recorded for a genu<strong>in</strong>e understand<strong>in</strong>g of their<br />
climatic impact.<br />
The third question is related to the paleoclimatic models to be<br />
tested by the deep-sea sediment record. One mode1 suggests a<br />
uniform equatorward shift of the dry and humid climate belts <strong>in</strong><br />
the subtropics dur<strong>in</strong>g glacial times as a result of the widened<br />
belt of polar climate, and vice versa, a polar shift dur<strong>in</strong>g<br />
<strong>in</strong>terglacial times. A second mode1 suggests that the climate<br />
belts <strong>in</strong> the subtropics have reta<strong>in</strong>ed an essentially constant<br />
latitud<strong>in</strong>al position through glacial and <strong>in</strong>terglacial times,<br />
but that the Saharan <strong>des</strong>ert belt has strongly widened dur<strong>in</strong>g<br />
glacial times on expense of both the Mediterranean and transi-<br />
tional.climate belts <strong>in</strong>, the north and the tropical belt <strong>in</strong> the<br />
south. Variations of wetness are basically related to different<br />
sea-land temperature gradients and the strength of zona1 vs.<br />
meridiorial w<strong>in</strong>d systems,‘ Tbe mar<strong>in</strong>e sediment,record clearly<br />
favors the .second mode1 of climatic <strong>change</strong>-<br />
415
The fourth question is concerned with the sedimentary signals<br />
that record humidity and aridity on land and that reveal<br />
quantitatively the position of w<strong>in</strong>d systems and w<strong>in</strong>d strength,<br />
and <strong>in</strong> addition, their seasonal <strong>change</strong>s. The best record of<br />
the seasonal distribution of vegetation patterns and w<strong>in</strong>d<br />
systems is derived from pollen analysis (Hooghiemstra, this<br />
symposium). Diatoms, clay m<strong>in</strong>erals and sta<strong>in</strong>ed quartz form<br />
reliable markers of w<strong>in</strong>d directions, moreover, certa<strong>in</strong> gra<strong>in</strong>-<br />
size parameters which also serve for deduc<strong>in</strong>g ancient w<strong>in</strong>d<br />
speeds. Furthermore, the position of nearshore upwell<strong>in</strong>g cells<br />
reveals the position, direction and (seasonal) strength of the<br />
forc<strong>in</strong>g w<strong>in</strong>d fields. An excess of clay relative to coarse<br />
gra<strong>in</strong>ed silt separates river supplied sediments from dust de-<br />
posits close to the cont<strong>in</strong>ental marg<strong>in</strong>. In general, the scale<br />
of (non-turbiditic) aquatic transport distance is much smaller<br />
than that of w<strong>in</strong>ds because of rapid deposition due to the<br />
"mar<strong>in</strong>e snow" mechanism.<br />
The fifth question is related to the geologic 'time <strong>in</strong>tervals<br />
of particular <strong>in</strong>terest. Both the paleoceanography <strong>in</strong> the east<br />
Atlantic and northwest <strong>Africa</strong>n paleoclimates are <strong>in</strong>timately<br />
correlated with the evolution of polar ice sheets. Accord<strong>in</strong>gly,<br />
the long-term climatic history of the Neogene is characterized<br />
by relatively stable, warm climates with weakened trade w<strong>in</strong>ds<br />
and humid conditions <strong>in</strong> North <strong>Africa</strong>. This regime was <strong>in</strong>ter-<br />
rupted by several major episo<strong>des</strong> of climatic deterioration <strong>in</strong><br />
the latest Miocene/early Pliocene, between 3.2 and 2.4 myr,<br />
and near 1 myr. Dur<strong>in</strong>g the last 2.4 myr, the "Milankovitch"<br />
cycles appear as dom<strong>in</strong>ant forc<strong>in</strong>g of North <strong>Africa</strong>n climatic<br />
<strong>change</strong>. A highly important feedback of trade-w<strong>in</strong>d strength on<br />
the global CO,-budget and climate has been observed for phases<br />
of abrupt climatic <strong>change</strong> dur<strong>in</strong>g glacial Term<strong>in</strong>ations, such as<br />
dur<strong>in</strong>g 16 to 8.5 k yr. A general although,saw-tooth like<br />
course of climatic deterioration is found <strong>in</strong> the mar<strong>in</strong>e sediment<br />
record of the last 6,000 years.<br />
This is a summary of numerous papers and thesises f<strong>in</strong>ished at<br />
Kiel University dur<strong>in</strong>g the last years by Erlenkeuser, Kieper,<br />
Koopmann, Lange, Pflaumann, Sirocko, Stabell, Ste<strong>in</strong>, Tetzlaff<br />
(Hannover), Vogelsang, and Wolter (Hannover).<br />
416
25<br />
15<br />
5<br />
I<br />
je-<br />
,Q-<br />
0,<br />
0<br />
-- l<br />
n SAHARA<br />
25O ra% 15O<br />
Fig. 1: % %--<br />
Oes +th<br />
I I<br />
50 w<br />
Major climatic zones ar,d flow pattercs and directions of dust<br />
supply by different w<strong>in</strong>d systens. Open arrows: zona1 w<strong>in</strong>ds of<br />
Saharan Air Layer (SAL). Soli5 arrows: meridional (surface-)<br />
trade w<strong>in</strong>ds.<br />
. 417<br />
\.-<br />
-0<br />
\ \<br />
\<br />
.<br />
A I<br />
7
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
A CROSS SECTION THROUGH THE LACUSTRINE ENVIRONMENT<br />
IN THE PLEISTOCENE LAKE MANYARA BEDS AT MINJINGU,<br />
NORTHERN TANZANIA<br />
Thomas Schlüter<br />
Department of Geology, P. 0. BOX 35052,<br />
University of Dar es Salaam, Dar es Salaam, Tanzani:<br />
Lake Manyara (479 km') is situated at the eastern marg<strong>in</strong> of<br />
the Tanzanian rift valley (fig. 1). The Lake Manyara beds of<br />
Pleistocene age were.,depoaited <strong>in</strong> a formerly much wider exten-<br />
sion of the today alkal<strong>in</strong>e lake. Generally these layers Eompri-<br />
se limestones, subord<strong>in</strong>ate tuffs and reworked volcanic detri-<br />
tus. Concretionary and brecciated limestones are common, con-<br />
glomeratic limestones occur near the old shore .l<strong>in</strong>es and sandy<br />
beds with fish rema<strong>in</strong>s are also found (PICKERING 196243).Reef<br />
like structures (oncolites) assigned to stromatolites have a<br />
wi<strong>des</strong>pread distribution near the village Mto wa Mbu (DIXIT<br />
1984).<br />
Fig. 1: Sketch map of nor-<br />
thern Tanzania with tho lo-<br />
cality of M<strong>in</strong>j<strong>in</strong>gu at the<br />
Lake Manyara. The extension<br />
of the .Pleistocene Lake Ma-<br />
nyara beds is stippled. Ma-<br />
jor faults of the rift val-<br />
ley are given <strong>in</strong> black li-<br />
nes.<br />
The. highest former lake level <strong>in</strong> the area is probably <strong>in</strong>dicated<br />
by the phosphatic deposits at M<strong>in</strong>j<strong>in</strong>gu which are now up to 100<br />
m above the present lake level. Successive limits of the retrea-<br />
t<strong>in</strong>g lake are marked by a series of terraces, most fully deve-<br />
loped <strong>in</strong> the vic<strong>in</strong>ity of M<strong>in</strong>j<strong>in</strong>gu where 5 dist<strong>in</strong>ct levels could<br />
be recognized,<br />
The important phosphate deposit surround<strong>in</strong>g the hi11 of M<strong>in</strong>j<strong>in</strong>gu<br />
was discovered and surveyed s<strong>in</strong>ce the late fifties. Its economic<br />
exploration started <strong>in</strong> 1982 with F<strong>in</strong>nish aid. About 10.<br />
million tons of ore averag<strong>in</strong>g a content of 19 - 32% P 0 were<br />
proved and provide for the next 15 - 20 years a prof1 -? ab 7 e source<br />
of fertilizer.<br />
The escarpment of the M<strong>in</strong>j<strong>in</strong>gu hi11 is formed by massive quartzites<br />
with biotites of Usagaran (= late Precambrian) age <strong>in</strong>terbedded<br />
with a banded gneiss. Close to the hi11 is hard phospha-<br />
419
te (HI-) which gradee ietcruliy <strong>in</strong>to friahie white soft phospha-<br />
te (SP) <strong>in</strong>terstratified with lake bed clays.<br />
Independent radiometric age dat<strong>in</strong>g (radioactive unequili+rium)<br />
of the upper layers of the soft phosphates gave+300 DO0 - 'ici%<br />
(v. STRATEN, pers* Comm*) respectively 260 000 - 10% (TAIES,<br />
pers. comm,> years,<br />
The deposit was believed to have formed by reaction of phospha-<br />
tic solutions, derived from the leach<strong>in</strong>g of guano, with the al-<br />
kal<strong>in</strong>e lake waters (ORRIDGE 1963). However, detailed <strong>in</strong>vestiga-<br />
tions on cross sections <strong>in</strong> a cm-scale of the lacustr<strong>in</strong>e envi-<br />
ronment of the soft phosphates (sec fig. 2) <strong>in</strong>tended some new<br />
aspects for the orig<strong>in</strong> of the deposit, whish lead to the follo-<br />
w<strong>in</strong>g conclusions:<br />
1, The amount of well preserved bird bones (Phalacrocorax sp. -<br />
e cormorant) is <strong>in</strong>numerable and from the literature comparable<br />
only with rather few loealities.<br />
2. However, the almost monospecific bird's fauna <strong>in</strong>dicatea also<br />
an extreme biocenosis of the former island on which these cor-<br />
morants lived and breeded <strong>in</strong> large colonies, probably without<br />
considerable predatory enemies.<br />
3. Even the matrix of the soft phosphates appears to be of clas-<br />
tic orig<strong>in</strong>, ma<strong>in</strong>ly formed by bone fragments of both cormorants<br />
and fishes, That is <strong>in</strong> contrary to the former assumption of a<br />
chemical precipitation of dissolved guano from these birds <strong>in</strong><br />
the alkal<strong>in</strong>e lake waters. The layers show sometimes a typical<br />
bone bed character,<br />
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Berl<strong>in</strong> (<strong>in</strong> press),<br />
420
5m<br />
Om<br />
i d paleosol<br />
~~~white~ irregular ‘fl<strong>in</strong>t’-like nodules<br />
ksilicified green chert<br />
$g<br />
,,A<br />
-‘- - bioturbation<br />
4 cemented quartzite fragments<br />
$J M slump<strong>in</strong>g structure&<br />
&?gJ i ‘varven’-like lam<strong>in</strong>ated with fish skeletons<br />
-3Om+ -partly silicified<br />
1 silty,white,f<strong>in</strong>e lam<strong>in</strong>ated-<br />
bioi<br />
augites&<br />
:urbation-<br />
Fig. 2: 3 correlated sections from the lacustr<strong>in</strong>e environment<br />
of M<strong>in</strong>-j<strong>in</strong>gu. Granulated hatch<strong>in</strong>g: soft phosphate; horizontal<br />
hatch<strong>in</strong>g: olive green clays and claystones; vertically alterna-<br />
ted hatch<strong>in</strong>g: calcarenites; black spots: boulders (quartzites,<br />
bombs etc.); C: accumulated cormorant bones; F: fish bones.<br />
421
INQUA/ DAKAR SYMPOSIW! "Changements globaux en Afrique"<br />
THE SOUTHERN MARGIN OF SAHARA IN NIGER AND ITS HISTORY<br />
DURING THE LAST 100 YEARS<br />
ERHARD SCHULZ GEOGRAPHISCHES INSTITUT<br />
AM HUBLAND<br />
D 8700 WÜRZBURG GERMANY<br />
The advancement of <strong>des</strong>ert is the most common image for<br />
<strong>des</strong>ertification. Orig<strong>in</strong>ally <strong>des</strong>ertification was <strong>des</strong>cribed<br />
as degradation of non arid areas (Aubreville '1949) and the<br />
UN def<strong>in</strong>ition does not restrict it to arid regions( UN 1977).<br />
Even the climatic component is not necessarily <strong>in</strong>corporated<br />
(Dregne 1983).<br />
Nowadays the expand<strong>in</strong>g Sahara gives a fasc<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g picture<br />
to expla<strong>in</strong> <strong>des</strong>ertification, and is <strong>in</strong> fact the backgraound<br />
for most of the protection programs <strong>in</strong> the Sahel - as<br />
green belts aga<strong>in</strong>st the <strong>des</strong>ert etc - ( Cloudsley-Thompson 1974,<br />
Ibrahim i984,Kassas 1970, Stebb<strong>in</strong>s 1937).<br />
Actually we have only scattered and <strong>in</strong>sufficiant <strong>in</strong>formations<br />
about the southern marg<strong>in</strong> of the Sahara and its dynamics.<br />
Capot-Rey (1952) gave an overview,Kassas (1970) postulated the<br />
creep<strong>in</strong>g <strong>des</strong>ert <strong>in</strong> Sudan,Barry (1983) <strong>des</strong>cribed the floristic<br />
transition from Sahara to Sahel <strong>in</strong> Mali,Bernus(l983) gave a<br />
<strong>des</strong>cription of this border <strong>in</strong> NW-Niger.<br />
Additionally confusion may derive from different def<strong>in</strong>itions<br />
of <strong>des</strong>ert aga<strong>in</strong>st savanna and Sahel. In this context the de-<br />
f<strong>in</strong>ition of Monod (1954) is used. Desert is dist<strong>in</strong>ct from<br />
savanna by the mode of distribution of permanent vegetation<br />
as : contracted (l<strong>in</strong>ear) for <strong>des</strong>ert and diffuse for savanna.<br />
Savanna stands for diffuse tropical tree and grass vegetation.<br />
This is easily recognizable <strong>in</strong> the field and one may even fol<br />
low the history of this limit through the last hundred years,<br />
s<strong>in</strong>ce there exists a number of <strong>des</strong>criptions of landscape along<br />
the old Borno road from Kukawa to Tripoli via Nguigmi, Bilma,<br />
Murzuk ( Barth 1857,Nachtigall 1879, Tilho 1911-1914, Gentil<br />
1943,Frison-Roche 1961, Gardi 1979) Own field observations on<br />
vegetation along the transect Bilma-Nguigmi <strong>in</strong> 1984 could be<br />
compared with the air photographs from i955/56 ( IGN i955/56).<br />
Recent observations <strong>in</strong> the marg<strong>in</strong>al region of Sahara showed<br />
a clear and relatively Sharp borderl<strong>in</strong>e of <strong>des</strong>ert: the <strong>change</strong><br />
of the Acacia-Panicum vegetation from the contracted to the<br />
diffuse form. Transition of <strong>des</strong>ert to savanna occurs <strong>in</strong> the<br />
same vegetation unit - the Acacia-Panicum complex - and it<br />
cari be followed as well <strong>in</strong> dune areas as <strong>in</strong> rocky region.<br />
TO the South there is the broad belt of the Commiphora-Acacia-<br />
savanna which is very typic for the northern Sahel.<br />
Two mounta<strong>in</strong> areas vary the picture. In the southern high plat<br />
eaus of Air one Will f<strong>in</strong>d a diffuse Commiphora-Acacia-Rhus<br />
savanna, whereas the lower part of the mounta<strong>in</strong>s and their fore-<br />
lands show the typical l<strong>in</strong>ear Acacia-Panicum vegetation to<br />
their southern limit <strong>in</strong> the Tigidit.area. In the Agadem-Homodji<br />
plateaus <strong>in</strong> eastern Nig'er a diffusé Maeruavsavanna exists on<br />
the top and the forelands have aga<strong>in</strong> the characteristic Acacia-<br />
423
Panicum vegetation.which <strong>change</strong>s to its diffuse for-m some<br />
90 km to the South.<br />
The historical <strong>des</strong>criptions'of the Borno-road ( Barth 18579<br />
Nachtigall i879) eo<strong>in</strong>cide <strong>in</strong> a <strong>change</strong> of landscape from the<br />
<strong>des</strong>ert to a "steppelt near Agadem with a vegetation of tufted<br />
grasses and Cornulaea monacantha and <strong>in</strong> the mounta<strong>in</strong>s they<br />
reported trees as Capparis decidua, Acacia sp; or'shrubs like<br />
Leptadenia pyrotechnica and Salvadora persica. Ca. 9s km to<br />
the South they <strong>des</strong>cribed the transition t8 a savanna <strong>in</strong> the<br />
dune area north of Beduaram well ( ca. 15 45'N).<br />
Members of the Tilho mission ( Tilho 1911-1914) <strong>des</strong>cribed<br />
the transition from a Acacia-tree vegetation to a poor "steppe"<br />
of tufted grasses and Cornulaca <strong>in</strong> the surround<strong>in</strong>gs of<br />
Beduaram well and near Ngourlithey found Acacia albida,Ziziphus<br />
and Maerua.They noted the Commiphora vegetation as<br />
made of a characteristic VI dense tree with white wood".Compar<strong>in</strong>g<br />
this situation with the <strong>des</strong>criptions given by Barth<br />
( 1857) they concluded a significant deterioration of vegetation<br />
of that atea and an advancement of the steppe aga<strong>in</strong>st<br />
the savanna.<br />
In the 40 ies ( Gentil,refered <strong>in</strong> Gardi 1979) the Ngourtiarea<br />
was covered by a thick bush and tree vegetation of the<br />
Commiphora type, Froson Roche ( 1961) located the transition<br />
of savanna to <strong>des</strong>ert ca. 90 km north of Ngourti.<br />
Descriptions of Gardi (1979) and Desaules /Berri ( pers.comm.)<br />
report the complete deterioration of the landscape and the<br />
end of cattle grow<strong>in</strong>g, which was common <strong>in</strong> the deca<strong>des</strong> before.<br />
F<strong>in</strong>ally the border of tree vegetation was located <strong>in</strong>.the Belaberim<br />
area. Comparison of photographs from 1975 and 1977<br />
(Desaules pers eomm.) showed that the deterioration was a11<br />
ready done <strong>in</strong> 1975.<br />
In 1984 - <strong>in</strong> the middle of the second severe drought period<br />
of Sahel - vegetation could be analysed along the Bilma-Dibella-Agadem<br />
Homodji-Nguigmi route dur<strong>in</strong>g an expedition of<br />
the Geograph. Inst. Würzburg. Us<strong>in</strong>g air photographs from<br />
i955/56 one could compare the extension of vegetation <strong>in</strong><br />
that region.<br />
Tree vegetation is still present <strong>in</strong> its l<strong>in</strong>ear or diffuse form<br />
similar to the distribution which one could recognize from the<br />
air photographs. The <strong>change</strong> from a l<strong>in</strong>ear to a diffuse formation<br />
of Acacia trees is recognizable <strong>in</strong> the area south of Belaberim<br />
well i.e. <strong>in</strong> that region where it has been reported s<strong>in</strong>ce<br />
the voyage of Barth. The transition to the Commiphora-Acaciasavanna<br />
is ca. 20 km north of Ngourti and especially this formation<br />
is heavily damaged ( 50-60 '$ of the trees are dead).<br />
The SO called "s-te pe" vegetation of tufted grasses ( Stipagrostis<br />
v-ulnerans P ,Cyperus conglomeratus and shrubs like Cornulaca<br />
monacantha is now reduced to very few areas and does no<br />
longer characterize the southern part of the Sahara and its<br />
l~mit, Came1 nomadism <strong>in</strong> the <strong>des</strong>ert is dependent now on annual<br />
grasses and herbsc In the T<strong>in</strong>-Toumma, the diffuse Stipagrostis<br />
vulnerans-Cyperus conglomeratus communities among the scattered<br />
Acacias are absolutely overgrazed and for the greater part dead<br />
<strong>in</strong> contrast to the disappearence of the grasses <strong>in</strong> the <strong>des</strong>ert<br />
which do not show these phenomena. This is certa<strong>in</strong>ly an result<br />
of former extended cattle grow<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the South. In the northern<br />
most part of the Acacia-Panicum vegetation Acacia is more<br />
424
eplaced by Leptadenia pyrotechnica as result of wood cut-<br />
t<strong>in</strong>g and overgraz<strong>in</strong>g, a phenomenon which is typic for the<br />
whole Manga.<br />
Herb vegetation was extremely reduced. In the area of Kufey-<br />
well scattered rema<strong>in</strong>s of Cenchrus biflorus appeared as re-<br />
aults of the last summer ra<strong>in</strong> period.<br />
Puman impact <strong>in</strong> the region has <strong>change</strong>d. Cattle grow<strong>in</strong>g <strong>in</strong><br />
the South has nearly disappeared, caravan traffic is reduced to a<br />
to a m<strong>in</strong>imum and came1 nomadism is very restricted. Cultiva-<br />
tion of millet <strong>in</strong> that area disappeared too.<br />
But still the most common features of <strong>des</strong>ertification are<br />
visible everywhere. Reavily overgrazed by goats and <strong>des</strong>troy-<br />
ed by wood cutt<strong>in</strong>g the area shows Cenchrus biflorus covers<br />
to 30 % and regeneration of Acacias - <strong>in</strong> fenced regions -<br />
<strong>in</strong> the samé time and <strong>in</strong> the same area,<br />
In conclusion there are tree dist<strong>in</strong>ct phenomena <strong>in</strong> the<br />
southern marg<strong>in</strong> of Sahara :<br />
1. The permanent tree vegetation still exists <strong>in</strong> the same<br />
area <strong>in</strong> a comparable form s<strong>in</strong>ce the last 100 years.<br />
Especially the transition from contracted to diffuse form<br />
of vegetation didnt <strong>change</strong> its position. Trees are present<br />
<strong>in</strong> different generation and still there is a natural regene-<br />
ration possible.<br />
2, The Stipagrostis vulnerans -Cyperus conglomeratus and<br />
Cornulaca monacantha vegetation has disappeared <strong>in</strong> the<br />
<strong>des</strong>ert exept of a few areas. Pasture im the <strong>des</strong>ert consists<br />
now of annual grasses and herbs.<br />
3. In the savanna region the Acacia is more and more replaced<br />
by Leptadenia pyrotechnica <strong>in</strong> the dune area. The Commiphora-<br />
savanna is heavily <strong>des</strong>troyed and half of thetrees are dead.<br />
Regeneration of treek occurs <strong>in</strong> a11 areas. Annual herb and<br />
grass vegetation is reduced to the area of scattered summer<br />
ra<strong>in</strong>fall.<br />
The southern marg<strong>in</strong> of Sahara has proved relatively stable<br />
<strong>in</strong> the last 100 years. The transition from <strong>des</strong>ert to savanna<br />
occurs still <strong>in</strong> the area and <strong>in</strong> a comparable form as re-<br />
ported by Barth and Nachtigal. Both systems ( <strong>des</strong>ert and<br />
savanna)are today heavily affected by man, but still there is<br />
natural regeneration possible and vegetation may start suc-<br />
cessions even from a very low level.<br />
Desertification'is certa<strong>in</strong>ly not a phenomenon of expand<strong>in</strong>g<br />
<strong>des</strong>ert. On the other hand climatic impact is important for<br />
the detioration of the savanna system. There is no herb and gr<br />
grass vegetation <strong>in</strong> time of severe drought and the low pre-<br />
cipitation of the last 20 years was <strong>des</strong>askous for the old<br />
full grown trees with high water demand and to the Commipora<br />
with an root system which does not penetrate deep <strong>in</strong>to the<br />
soil.<br />
Plans for sav<strong>in</strong>g or repair<strong>in</strong>g the sahelian region from<br />
further detioration shoul consider these fundamental aspects.<br />
Aubreville. A. 1949 Climats, forets et désertification<br />
de l'Afrique tropicale . Soc. de Edit. Geogr. Maritime<br />
et Colon. Paris.<br />
425
Barth,H. 1857/58 Reisen und Entdeckungen <strong>in</strong> Nord und<br />
Central-Afrika, 5 vols. Perthes,Gotha.<br />
Bernus,E. 1983 Végétation.<strong>in</strong> : Poncet,Y.(ed.) La région<br />
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Gardi,R. 1979 Tenere.Benteli,Bern.<br />
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of Sudan - with reference to <strong>des</strong>ertification <strong>in</strong> Darfur.<br />
Bayreuther Geowiss.Arbeiten, 6.<br />
Kassas,M, 1970 Desertification versus potential for<br />
recovery <strong>in</strong> circum Saharan territories. <strong>in</strong> : Dregne,H.E.<br />
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UN eonference on <strong>des</strong>ertification A/Conf. 74/1 Nairobi.<br />
IGN i955/56 Mission aérienne NE 33-1-11,<br />
426
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
HOLOCENE VEGETATION IN CENTRAL SAHARA ( EASTERN NIGER<br />
AND SOUTHERN LIBYA ). .<br />
ERBlD SCBULZ GEOGRAPHISCHES INSTITUT<br />
AM HUBLAND<br />
D 8700 WÜRZBURG GERMANY<br />
Desert systems are said to be <strong>in</strong> extension today and<br />
especially the Sahara should show these phenomena. In this<br />
context the holocene history of the Sahara could provide<br />
<strong>in</strong>formations about the stability or lability of this eco-<br />
system and its previsible reactions.<br />
Up till now sediment sequences of the central Sahara are<br />
not numerous and the most of them covers only short <strong>in</strong>ter-<br />
vals whereas long time records are very rare. Results of<br />
vegetation history have often been over<strong>in</strong>terpreted especial-<br />
ly for the <strong>in</strong>fluence of northern elements ( Quezel Mart<strong>in</strong>ez -1962,<br />
Quezel 1965).It is necessary to f<strong>in</strong>d a solid base for that region<br />
and vegetation history should be reconstructed from the vege-<br />
tation remanis itself and not only via the réflection of<br />
former lakes, sedimentology or geomorphology.<br />
Vegetation rema<strong>in</strong>s derive ma<strong>in</strong>ly from lacustr<strong>in</strong>e sediments,<br />
from fluvial or fluvio-lacustr<strong>in</strong>e deposlts and <strong>in</strong> addition<br />
from archeological sites.Most of the sediments were deposited <strong>in</strong><br />
<strong>in</strong> the period between 15000 to 5000 BP. Older sediments suitable<br />
for palynological <strong>in</strong>vestigations are very rare, because they<br />
consist mostly of coarse material.<br />
Sediments <strong>in</strong>terpreted <strong>in</strong> this review derive from the Acacus<br />
Mts ( excavation Barich) from Messak-Mellet and Messak-Setta-<br />
fet and from Wadi Shati [ Petit-Maire 1982). From Niger there<br />
were used different cor<strong>in</strong>gs along the Djado-Mangeni area and the<br />
Kaouar escarpment. Fluvial and fluvio-lacustr<strong>in</strong>e sediments de-<br />
rive from the Air Mts, and <strong>in</strong> Termit and Manga there were<br />
cor<strong>in</strong>g <strong>in</strong> lacustr<strong>in</strong>e sediments ( project Palhydaf). The long<br />
section of Tjeri <strong>in</strong> northern Sahel may serve as a comparison<br />
(Maley 1981).<br />
Modern mode1 for <strong>in</strong>terpretation <strong>in</strong> the present day vegetation<br />
and the present pollen ra<strong>in</strong>, which is <strong>in</strong>vestigated along the<br />
transect Libya-Niger-Togo. Savanna vegetation on the top of<br />
southern Air plateaus as well as <strong>in</strong> the Agadem-Homodji area<br />
surrounded by <strong>des</strong>ert vegetation <strong>in</strong>dicate the relatively close<br />
transition from <strong>des</strong>ert to savanna.<br />
The ma<strong>in</strong> question for the holocen?isðer there occured a<br />
savanna vegetation <strong>in</strong> the Sahara or whether vegetation Was<br />
only different <strong>in</strong> quantity. Another po<strong>in</strong>t of <strong>in</strong>terest is the<br />
problem of a rapid and fundamental <strong>change</strong> of environment<br />
around 7000 BP as postulated by Maley (1981).<br />
Lacustr<strong>in</strong>e and fluvio-lacustr<strong>in</strong>e sediments <strong>in</strong> Sahara are often<br />
poor <strong>in</strong> pollen,Radiocarbon dat<strong>in</strong>g are not numerous but for<br />
the greater part the sequences cari be correlated stratigra-<br />
phically as part of the middle terrace system, which is a<br />
typic quaternary feature <strong>in</strong> Sahara ( see also Morel,Schulz<br />
1981) These deposits vary from pure fluvial sediments <strong>in</strong><br />
mounta<strong>in</strong> areas to fluvio-lacustr<strong>in</strong>e deposits <strong>in</strong> the wadis<br />
and lacustr<strong>in</strong>e and sebcha sediments.<br />
427
Because of the faible content of pollen <strong>in</strong> most of the<br />
sediments tb?ensemble of pollen spectra is <strong>in</strong>terpreted as<br />
a whole for the different sites.<br />
The ma<strong>in</strong> vegetation type which is reflected <strong>in</strong> the pollen<br />
spectra of holocenedeposits is that of the Acacia-Panicum<br />
complex of the <strong>des</strong>ert, The floristie composition vary from'<br />
mounta<strong>in</strong>s to pla<strong>in</strong>s as well as from the South to the North.<br />
In the Air Mts., <strong>in</strong> the Bagzan plateau,middle terrace sediments<br />
document a relatively rich Acacia Maerua tree vegetation com-<br />
parable to the present savanna of the top of the mounta<strong>in</strong>s.<br />
Middle terrace sediments from the lower region show a more open<br />
vegetation, A northern <strong>in</strong>fluence is not noted. Contempora<strong>in</strong>-<br />
ous sediments from the Acacus Mts, show the Acacia-vegetation<br />
of the same type but some more medit. elements like Artemisia<br />
or Olea arepresent <strong>in</strong> the spectra.Vegetation of northern<br />
Acacus seems to have been more open e Samples from Messak Mel-<br />
let and Messak Settafet are not numerous but a dated bat<br />
coprolithe ( 4380 k 145 BP) shows a rich Acacia-Maerua vege-<br />
tation <strong>in</strong> the Settafet region. Other Sediments provide poore<br />
but comparable spectra.The 8 m tore of Segued<strong>in</strong>e <strong>in</strong> northern<br />
Kaouar <strong>in</strong> Niger expose the rapid <strong>change</strong> from fresh water<br />
lake to sebcha environment around 6900 BP. Vegetation was<br />
dom<strong>in</strong>ated by Gram<strong>in</strong>eae,Cyperaceae,Acacia,Maesua and Cheno-<br />
podiaceae. Junger cores <strong>in</strong> front of the Kaoaar show the per-<br />
sistance of that vegetation type to modern times.Comparison<br />
of the contempora<strong>in</strong>sus sediments from Segued<strong>in</strong>e and Aehelou-<br />
ma (Mangeni-area) expla<strong>in</strong>s that the environmental <strong>change</strong>s did<br />
net happen <strong>in</strong> the North and lake sediments were cont<strong>in</strong>ously<br />
deposited up tp 4500 BP. This demonstrates that a radical<br />
<strong>change</strong> <strong>in</strong> climate did not occure <strong>in</strong> central Sahara around 7000<br />
but m<strong>in</strong>or oscillations <strong>in</strong> climate could provoke different re-<br />
sults depend<strong>in</strong>g on hydrology,geomorphology etc. of the various<br />
regions,<br />
-At the present stage of knowledge the follow<strong>in</strong>g mode1 for<br />
holocen vegetation is giqen :<br />
In Upper mounta<strong>in</strong> areas of the Air there was a diffuse tree<br />
vegetation of the sahelian type and <strong>in</strong> the wadis a relatively<br />
dense Acacia vegetation.In.the Acacus Mts. a more open wadi<br />
vegetation of the Acacia Panicum type occured and perhaps<br />
a dense shrub of the Artemisia-Ephedra type <strong>in</strong> the Upper<br />
parts.At the eastern flank of Tenere there was a diffuse Maerua-<br />
vegetation on top of the sandstone plateaus and <strong>in</strong> the fore-<br />
lands aga<strong>in</strong> the ord<strong>in</strong>ary Acacia-Panicum complex.<br />
The pla<strong>in</strong>s will have been settled by a denser vegetation of<br />
CBenopodiaceae and Gram<strong>in</strong>eae <strong>in</strong> wadis and depressions and<br />
Pragmites and Typha belts around the numerous swamps. Certa<strong>in</strong>ly<br />
there were more achabs <strong>in</strong> time and space.<br />
It is not certa<strong>in</strong> whether there was a savanna like vegetation<br />
on the pal<strong>in</strong>s of the southern Sahara.<br />
Analysis of numerous charcoals from the Fachi-area may <strong>change</strong><br />
or confirm this hypothesis.<br />
A map of holocerevegetation is given,<br />
Baumhauer,R.,Schulz,E. 1984 The holocene lake of Segued<strong>in</strong>e<br />
Kaouar,NE-Niger. Palaeoecology of <strong>Africa</strong> 16,p.283-290<br />
428
Maley,J. 1961 Etu<strong>des</strong> $alynologiques dans le bass<strong>in</strong> du Tchad<br />
et paléoclimatologie de l'Afrique nord-tropicale de 30000<br />
ans à l'epoque actuelle. Trav. et dot. de l'ORSTOM,l29.<br />
Morel, A.,Schulz, E. , 1981 Recherches palynolomiques et geo-<br />
morphologiques dans le massif de l'Air (Niger P - note pre-<br />
lim<strong>in</strong>aire, Revue de Géographie alp<strong>in</strong>@.LXIV,4, 583-592.<br />
Petit-Maire,N.(ed.) 1982 Le Shati, lac pleistocene du<br />
Fezzan, Libye. CNRS Paris.<br />
Quezel,P. 1965 La végétation du Sahara. G.Fischer,Stutt-<br />
gart.<br />
Quezel,P.,Mart<strong>in</strong>ez,Cl. 1962 Premiers resultats de l'analyse<br />
palynologique de sédiments recueillis au Sahara meridional<br />
a l'ocasion de la mission Berliet-Tchad. In: Hugot,H.(ed.)<br />
Missions7 Berliet Ténére-Tchad. Documents scientifiques,<br />
313-327.<br />
Schulz,E. i980 Zur Vegetation der ostlichen zentralen<br />
Sahara und zu ihrer Entwicklung im Holozan. Würzburger<br />
Geographische Arbeiten, 51.<br />
429
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
PRESENT P0LLE.N RAIN BETWEEN THE MEDITERRANEAN AND THE<br />
ATLANTIC OCEAN A LIBYA-TOGO TRANSECT.<br />
ERHARD SCHULZ GEOGRAPHISCHES INSTITUT AM HUBLAND<br />
D 8700 WÜRZBURG GERMAh'Y<br />
<strong>in</strong> order to get a mode1 for the <strong>in</strong>terpretation of fossil<br />
pollen spectra from the Sahara the present pollen pre-<br />
cipitation was <strong>in</strong>vestigated dur<strong>in</strong>g several expeditions<br />
<strong>in</strong>, Libya,Niger,northern Nigeria and Togo <strong>in</strong> the years<br />
1977 to 1984 always <strong>in</strong> the period from february to<br />
april.<br />
There were four pr<strong>in</strong>ciple questions:<br />
1 In which extend is pollen transported from the tempera-<br />
te and mediterranean regions to the Sahara and from<br />
the tropical regions to the North ?<br />
2 1s there a correlation of the pollen ra<strong>in</strong> to the<br />
present vegetation mosaic of the Sahara?<br />
7 1s there a reflection of vegetation boundaries such<br />
as <strong>des</strong>ert to savanna visible <strong>in</strong> the pollen ra<strong>in</strong> 3<br />
4 What is the ration w<strong>in</strong>d poll<strong>in</strong>ated/ <strong>in</strong>sect poll<strong>in</strong>ated<br />
plants reported <strong>in</strong> the pollen ra<strong>in</strong> <strong>in</strong> the soutern part<br />
of the study area 3<br />
For the collection of the pollen the well adapted method<br />
of Cour (1974) was used. Silicon oil soaked gauze filters<br />
were exposed beh<strong>in</strong>d a vehible for a certa<strong>in</strong> distance trap-<br />
p<strong>in</strong>gthe upthrown dust. The filters were prepared <strong>in</strong> the<br />
laboratory with the classical methods of HF-,HCL-,KOH<br />
treatments anc acetolysis. The pollen gra<strong>in</strong>s were counted<br />
to the constance of percentages of different floristic<br />
elements.<br />
The pollen spectra show a regular presence of some tempe-<br />
rate elements like Alnus, Betula,and Corylus as well as<br />
of mediterranean and presaharan elements like P<strong>in</strong>us and<br />
Ephedra <strong>in</strong> the pollen ra<strong>in</strong> down to 14'N and of tropical<br />
elements like Combretaceae or Cassia up to 29'N. The -<br />
elements of the long distance transport like Alnus,P<strong>in</strong>us<br />
or Combretaceae underl<strong>in</strong>e the strong <strong>in</strong>teraction of northern<br />
and southern air masses <strong>in</strong> the Sahara.<br />
Most of the pollen is produced <strong>in</strong> the region and Gram<strong>in</strong>eae,<br />
Cyperaceae, Chenopodiaceae/Amaranthaceae or Cruciferae<br />
give the largest ammount of pollen. The part of pollen<br />
transported over long distances <strong>in</strong> the Sahara does not<br />
exeed 4-6 % .So at least the organic part of the dust is<br />
mostly produzed <strong>in</strong> the area itself and former ideas of the<br />
stong importance of the long distance transport may be<br />
<strong>change</strong>d.<br />
Composition of the pollen precipitation is well associated<br />
to the composition of the present vegetation. Artemisia,<br />
Calligonum, Acaia, Cassia or Cruciferae and even Gram<strong>in</strong>eae<br />
431
and Cyperaceae reach their highest values <strong>in</strong> areas were they<br />
are dom<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the vegetation. CrUeiferae as holarctic<br />
elements have their greatest percentages <strong>in</strong> the pollen<br />
spectra of the northern Sahara. Their values decl<strong>in</strong>e clearly<br />
to the South but they show a second peak <strong>in</strong> southern Air<br />
accord<strong>in</strong>g to their presence <strong>in</strong> the vegetation.<br />
Gram<strong>in</strong>eae and Chenopodiaceae/.4maranthaceae act mostly as<br />
antagonists <strong>in</strong> their presenee <strong>in</strong> the spectra, which fits well<br />
with the results of the western Sahara ( Cour and Duzen 1976,<br />
1980) e<br />
The Gram<strong>in</strong>eae are highly dom<strong>in</strong>at<strong>in</strong>g on the southern part of the<br />
Sahara and <strong>in</strong> the Sahel, which co<strong>in</strong>ci<strong>des</strong> with the composition<br />
of vegetation, Together with Cyperaceae theyconstitute the<br />
achabs and permanent vegetation fields of the sand'<strong>des</strong>ert.<br />
In the dune areas there is a remarcable rise of Cyperaceae<br />
( Cyperus conglomeratus type). The transition zone between<br />
the contraeted vegetation consist<strong>in</strong>g of the Acacia-Panicum-<br />
Stipagrostis(vulnerans)-Cype~s(conglomeratus)~Capparis <strong>in</strong><br />
the southern Sahara and their permanent and diffuse type <strong>in</strong><br />
the northernmost Sahel is a good example for this type of<br />
distribution. Comparable features are reported <strong>in</strong> the Oran-<br />
Abidjian transe& ( Cour and Duzer 1976) and <strong>in</strong> the present<br />
pollen ra<strong>in</strong> off the West <strong>Africa</strong>n toast ( Carat<strong>in</strong>i and Cour<br />
i980).<br />
The Sharp rise of the Cyperaceae <strong>in</strong> the transition zone<br />
<strong>des</strong>ert - savanna provi<strong>des</strong> a possibility to precise the ex-<br />
tension of the Sahel vegetation <strong>in</strong> the dune areas <strong>in</strong> former<br />
times. The large number of lake beds <strong>in</strong> the dunes and <strong>in</strong><br />
front of the cuestas between the Kaouar ond the lake Chad<br />
may give the chance to follow this feature even lake beds<br />
are often pooa <strong>in</strong> pollen.<br />
In rocky areas of the monta<strong>in</strong>ous regions of the southern<br />
Sahara this transition is always covered by the predomi-<br />
nance of the Gram<strong>in</strong>eae <strong>in</strong> the Acacia-Panicum vegetation of<br />
the <strong>des</strong>ert regions and <strong>in</strong> the permanent diffuse vegetation<br />
<strong>in</strong> northern Sahel, S<strong>in</strong>ce Commiphora pollen gra<strong>in</strong>s are appa-<br />
rently <strong>des</strong>traoyed after a short time there is no good mar-<br />
ker for the transition <strong>des</strong>ert -Savanna <strong>in</strong> the rocky areas.<br />
The Sharp rise of Cyperacea is reported too <strong>in</strong> fossil mar<strong>in</strong>e<br />
pollen spectra off the West Arrican toast ( Agwu and Beug<br />
1988,<br />
In the southern part of the study area the correlation<br />
vegetation - pollen spectra is more and more reduzed by<br />
the ammount of <strong>in</strong>sect poll<strong>in</strong>ated plants <strong>in</strong> the vegetation<br />
and its reflection <strong>in</strong> the pollen precipitation .<br />
Agwu, C.O.C. and Beug, H.-J. 1982 Palynological studies<br />
of mar<strong>in</strong>e sediments off the West <strong>Africa</strong>n toast,<br />
V1eteor" Forsch.-Ergebnisse, ~,36,p,i-30.<br />
Carat<strong>in</strong>i, C. and Cour,P. 1980 Aéropalynologie en Atlanti-<br />
que Oriental au large de la Mauretanie, du Senegal et de<br />
la Gambie. Pollen et Spores,22,p 245-256,<br />
Cour,P. 1974 Nouvelle technique, de detection <strong>des</strong> flux<br />
et <strong>des</strong> retombees p.oll<strong>in</strong>iques: etude de la sedimentation<br />
<strong>des</strong> pollens deposes a la surface du sol. Pollen et Spores<br />
16,i,p 103-141.<br />
432
Cour,P.and Duzer,D. 1976 Persistance d'un climat hyper-<br />
aride au Sahara central e,t meridional au cours de l'holo-<br />
cène. Rev.Geogr. phys. Geol. dyn., 18,2-T, p 175-197.<br />
Cour, P. and Duzer,D. 1980 Action actuelle <strong>des</strong> courants<br />
atmospheriques sur la dissem<strong>in</strong>ation <strong>des</strong> pollen au Sahara<br />
et dans les regionsclimatiques avois<strong>in</strong><strong>in</strong>antes le long<br />
d'un transectoran-Abidjan. Mem.Mus nat.Hist.nat.Paris<br />
B 27 p. 66-80.<br />
Schulz, E. 1984 The recent pollen ra<strong>in</strong> <strong>in</strong> the eastern<br />
central Sahara. A transect between northern Libya and<br />
southern Niger. Palaeoecology of <strong>Africa</strong> 16,~. 245 - 253.<br />
433
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
R?TROWCTIOt?<br />
LES PODZOLS TROPICAUX, TEMO~S DE L'EVOLEITION DES +A~UGES<br />
Exemple du Congo<br />
D. SCHWARTZ<br />
attaché de recherches, ORSTOM, B.P. 1286, Po<strong>in</strong>te-Noire,<br />
R.P. du COUGO<br />
Au Congo, la somme <strong>des</strong> travaux concernant le fiai-Pléistoc&e a mis<br />
en &ideace la succession, depuis 70000 BP environ de 4 phases cl<strong>in</strong>atiques<br />
alternativement (semi) ari<strong>des</strong> et humi<strong>des</strong>.<br />
Mais, si le cadre chronologique et environnemental de la f<strong>in</strong> du<br />
Quaternaire est connu avec une précision satisfaisante sur le littoral<br />
(Giresse, 1978 ; Giresse et al., 1982), il nIen est pas de r&me du domaiae<br />
cont<strong>in</strong>ental & les travaux sont fragmentaires et souvent anciens (De Ploey,<br />
1963, 1969 ; De Ploey et Van Moorsel, 1963, 1966 ; Giresse et al., 1981).<br />
Une Etude <strong>des</strong> podzols d&eloppCs dans les sables bat&& a permis de préciser<br />
l'anpleur <strong>des</strong> variations de milieu f<strong>in</strong>i-Pléistocéne pour la région du<br />
Stanley-Pool.<br />
LE MILIEU PHYSIQUE<br />
Les sables Batéké, qui occupent le Centre du Congo (figure 1) sont<br />
<strong>des</strong> formations cont<strong>in</strong>entales tertiaires. Ils s~iadividualisent en deux sous-<br />
ensembles géomorphologiques différents : les Plateaux et les Collizks.<br />
Les podzols y occupent les po<strong>in</strong>ts bas <strong>des</strong> paysages : dCpressi.oas fer-<br />
mées sur les Plateaux, fonds de vallée pour la zone <strong>des</strong> coll<strong>in</strong>es oti ils peu-<br />
veat Cgalemat être en position de terrasse. D'un poiat de vue morphologique,<br />
ils sont caractérisés par leurs gran<strong>des</strong> dimensions - <strong>des</strong> horizons A2 de plu-<br />
sieurs mètres d'épaisseur sont fr&uents, et 1'iRportance <strong>des</strong> accumulations<br />
huniques t les horizons Bh peuvent contenir plus de 2200 t/ha de matic?re orga-<br />
nique sur un à deux mètres d'bpaisseur.<br />
LA PODZOLISATIC@<br />
Les approches morpbop&lologique et pédoarchéologique ont permis de<br />
retracer les étapes et les conditions de la p&ogeg&se (Scbwartz, 1985). L*&u-<br />
de a Cgalement éte facilitée par le fait que ces sols très diff&eaciés co&<br />
servent de mmbreuses traces de leur histoire ; a<strong>in</strong>si, <strong>des</strong> restes raciaaaires<br />
fossilisés dans les alies ont pu être d&erm<strong>in</strong>& et dates, ll&e et l'orig<strong>in</strong>e<br />
de la mati&e organique <strong>des</strong> horizons spodiques précis& (Schwartz et al.,<br />
1985).<br />
Les difÊ&entes phases mises en &vidence sont résumées par la figu-<br />
re 2. Il est apparu notament que la pr<strong>in</strong>cipale phase de formation s'est ef-<br />
fectuée an Bjilien, en milieu hydromorphe et sous couvert forestier.<br />
435
CQNNAISSAWE DES PALEOENVIBONNEMEHTS<br />
Si cette étude a permis de préçiser l'&ologie de La podzolisa-<br />
tia tropicale, elle a également mis en évidence plusieurs &l.&nents impo~<br />
tants en ce qui concerne les pal&envirWeats*<br />
u les phases pédogéarétiques peuvent strictement @tre mises ezl relation<br />
avec <strong>des</strong> Cpiso<strong>des</strong> climatiques connus, et les limites de ces épiso<strong>des</strong> sem-<br />
blent synchrones de celles connues sur le littoral congolais. Lcimportsn-<br />
ce du f<strong>in</strong>i-Pléistoc&ne dans la formation <strong>des</strong> Sols et <strong>des</strong> paysages congo-<br />
lais, d&jà observ& par ailleurs est a<strong>in</strong>si nettement mise a &videxce. On<br />
notera, plus gr&ci&nent l'importance du Maluekien dans l*<strong>in</strong>dividualisa-<br />
tira <strong>des</strong> formes de reliefs. Depuis le Bjilien, si l'on excepte <strong>des</strong> retou-<br />
ches (cirques d'érosion, enfoncement <strong>des</strong> niveaux de base, . ..) ces formes<br />
sont rest&es stables. rejo<strong>in</strong>t l.& <strong>des</strong> observations faites daas le<br />
Wayombe et la Sangha (Scbvartz et Lanfraachi, 1984 et Larfraprchi et<br />
Schwartz, B pardtre)*<br />
u d'un po<strong>in</strong>t de vue cltiatique, les espèces végétales njiliennes conser-<br />
vCes dans les alios attestent pour le Eljilien d'un climat plus humide que<br />
l'actuel (P de l'ordre de 2000 dan contre 1400 actuellement) mais egale-<br />
ment de la permanence dQu&? saison s&che, tout Cos#se dans la Cuvette<br />
congolaise (Delibrias et al., 1983 3 Giresse et La&ranchi, 1984).<br />
a d'un po<strong>in</strong>t de vue botaique, il est clair que la for& a conau par le<br />
passé, au Eljiliea et, dans use mesure mo<strong>in</strong>dre, au début du Kibangiea, une<br />
extension plus importante sur les sables Bat&&. La végétation actuelle,<br />
steppique, qui caract&ise les podzols est relativement r&cezHze et cer-<br />
ta<strong>in</strong>e-t ii& B la conjugaison de facteurs climatiques et êmthropiques.<br />
CONCLUSION :<br />
D'un po<strong>in</strong>t de vue métbodologique, ces résultats illustrent l'<strong>in</strong>t&t<br />
<strong>des</strong> podzols tropicaux quant àr la connaissance <strong>des</strong> paléoenvirWnemeats.<br />
Sols tr&s diTf&renciés, souvent anciens, B histoire complexe, les<br />
podzols tropicaux conservent em m&noire les archives de leur genèse. Ils<br />
sont 0 ce titre ua auxiliaire d'autant plus précieux pour le Quatemariste<br />
que, dans les milieux cont<strong>in</strong>entaux ea particulier, les traceurs .<br />
palésécologiques ne sont pas toujours abondants*<br />
BIBLIOGRAPHIE SOHMAIRE f<br />
DELIBRIAS (G.), GIRBSSE (P.)# LAHFRAtTCHI (R.),<br />
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CARTE du CONGO<br />
O-<br />
Figure 1.- Carte du Congo.<br />
>oo hrn<br />
CAMEROUN<br />
\<br />
4’<br />
CENTRAFRICIUE<br />
\ l
A<br />
3<br />
i-l i-<br />
I<br />
INDIVIDUALJSATIO!~,<br />
DES NIVEAUX DE BASE<br />
Remaniements<br />
ilim<strong>in</strong>atir: cil r e t-<br />
/' '<br />
> r ,,<br />
P3DZOL;SATION 1<br />
Phase pr<strong>in</strong>cipale<br />
avec notamment<br />
formation de, l'alios<br />
(2)<br />
INDURATIOi DE L’ALIOS<br />
(3)<br />
PODZOLISATION II<br />
Formation Bzlh,<br />
poursuite formation AZ,<br />
phénomènes de bordure<br />
(4)<br />
-l.<br />
PODZOLISATION III<br />
Formation Dh en ban<strong>des</strong><br />
15.<br />
Dynamique résiduelle Dynan?q?e résiduelle<br />
hydromorphe aérobie<br />
s<br />
+=II LOUSSEKE HYDROMORPHE LOUSSEKE SEC<br />
(6) (7)<br />
FIGUE 2.- Reconstitution <strong>des</strong> phases de podzolisation sur sables batéké.<br />
438
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique"<br />
DURANT LE QUATERNAIRE"- DAKAR, SENEGAL, 21-25 AVRIL 1986<br />
LE PROGRAMME GEOCIT: UNE COMPARAISON AFRIQUE DE<br />
L'OUEST/AMERIQUE SUD-EQUATORIALE (30.000-O ANS B.P)<br />
pah M.SERVANT<br />
Labohaatah~ du Fmmtioti Supeh&hk.Uu<br />
Cent~ ORSTQM de Sondy<br />
TU-74 hOU.te d'Aulnay, 93140 BONDY. Fhance.<br />
Le Programme GEOCIT (Géodynamique du climat Intertropical) se<br />
propose de comparer les modifications <strong>des</strong> environnements climatiques en<br />
Afrique de l'Ouest et en Amérique sud-équatoriale au cours <strong>des</strong> 30 der-<br />
niers millénaires. En Amérique sud-équatoriale, les résultats actuelle-<br />
ment disponibles concernent les An<strong>des</strong> boliviennes et leur piedmont orien-<br />
tal (Alt.:300-6500m; Lat. 14-23"s). Dans cette région, les environnements<br />
actuels sont la résultante de deux gradients climatiques: un gradient<br />
altitud<strong>in</strong>al qui s'exprime notamment.par un étagement de la végétation, un<br />
gradient latitud<strong>in</strong>al caractérisé par <strong>des</strong> conditions, humi<strong>des</strong> au Nord,<br />
(forêt dense), sèches ou ari<strong>des</strong> au Sud (bass<strong>in</strong>s à évaporites en altitude).<br />
Les précipitations ont lieu en majorité pendant l'été austral en relation<br />
avec la migration de l'équateurmétéorologique vers le Sud. Ce sont le<br />
plus souvent <strong>des</strong> neiges au-<strong>des</strong>sus de 4200--t 100 m d'altitude et au <strong>des</strong>-<br />
sous, <strong>des</strong> pluies orageuses favorables au ruissellement et au rav<strong>in</strong>ement<br />
<strong>des</strong> versants. La saison sèche (Mai-Nov.) est associée à une position pro-<br />
che de l'équateur <strong>des</strong> vents d'Ouest de l'hémishère austral. Elle est at-<br />
ténuée par <strong>des</strong> pluies (ou <strong>des</strong> neiges au-<strong>des</strong>sus de 35OOm) liées à <strong>des</strong> cir-<br />
culations atmosphériques à forte composante méridienne (advections po-<br />
laires).<br />
Au cours de la-dernière époque glaciaire, les lacs de la partie<br />
haute <strong>des</strong> An<strong>des</strong> (Altiplano, alt.moyenne 4OOOm) se sont élevés à de très<br />
hauts niveaux, d'abord entre plus de 27.000 et mo<strong>in</strong>s de 22.000 ans B.P.,<br />
ensuite entre 13.500 et 11.000 ans B.P. Les glaciers ont atte<strong>in</strong>t leur ex-<br />
tension maximale après 28.000 ans B.P. (ou 16.000 ans ? ) et ont ensuite<br />
reculé jusqu'à <strong>des</strong> positions proches, à 10.000 ans B.P., de leurs posi-<br />
tions actuelles. Ce retrait fut ralenti et compliqué par <strong>des</strong> avancées<br />
temporaires, antérieures à 10.500 ans B.P., peut être synchrones de hauts<br />
niveaux lacustres (13.500-I 1.000 ans B.P.). Les données géomorphologiques<br />
suggèrent que les températures sont restées <strong>in</strong>férieures à leurs valeurs<br />
actuelles de 30.000 à 10.000 ans B.P., à l'exception d'une brève période<br />
immédiatement postérieure au dernier maximum glaciaire; les pluies ora-<br />
geuses, alors dom<strong>in</strong>antes comme de nos jours jusqu'à 4.200 2 100 m d'alti-<br />
tude, impliquent <strong>des</strong> températures proches de leurs valeurs actuelles. A<br />
l'Holocène, la période comprise entre 10.000 et 2.000 ? 1.000 ans B.P.<br />
est en moyenne caractérisée par un fort déficit hydrologique (bas niveaux<br />
du lac Titicaca; réduction <strong>des</strong> glaciers; dunes éoliennes, de nos jours<br />
colonisées par la forêt, en Amazonie). Une position en moyenne plus bas-<br />
se que de nos jours de la limite altitud<strong>in</strong>ale du rav<strong>in</strong>ement (pluies ora-<br />
geuses), de même qu'une analyse statistique de la distribution <strong>des</strong> diato-<br />
mées en fonction de l'altitude, <strong>in</strong>diquent que les températures se si-<br />
tuaient en-<strong>des</strong>sous de leurs valeurs actuelles, avec un refroidissement<br />
maximum d'environ 4 à 5°C à 1'Holocène récent, vers 3.000 ans B.P. Plu-<br />
sieurs phases brèves de réchauffement sont toutefois identifiées,<br />
439
notamment à 7.000 2 1.000 ans B.P., 4.500 i 500 ans B.P. Après 2.000~1.000<br />
ans B.P., une amélioration <strong>des</strong> bilans hydrologiquess'exprime par une<br />
remontée du lac Titicaca, <strong>des</strong> avancées glaciaires qui ont culm<strong>in</strong>é entre<br />
le XVI5 et le XIXème siècle, de même que par une restauration de la forêt<br />
dense en basse altitude (17' Lat.S).<br />
En Afrique de l'Ouest, la dernière époque glaciaire est caracté-<br />
risée comme dans les An<strong>des</strong> boliviennes , par <strong>des</strong> niveaux lacustres plus<br />
hauts que de nos jours, d'abord entre 30.000 et 20,000 ans B.P. (Tchad,<br />
Niger), ensuite entre 13.500 et 10.500 ans B.P. (lac Bosumtwi au Ghana,<br />
Tchad au sud du 16ème parallèle). Ces remontées <strong>des</strong> plans d'eau sont peu<br />
apparentes dans le Sud du Sahara, sauf en montagne (Tibesti). Des <strong>in</strong>dices<br />
de refroidissement sont fournis, en basse altitude, par la présence d'é-<br />
léments d'une flore de haute altitude ou <strong>des</strong> régions tempérées, au Tchad<br />
(diatomées) et au Ghana (gram<strong>in</strong>ées, pollens). A l'Holocène, une série de<br />
hauts niveauxlacustres (8.000, 6.000 et secondairement 3.000 ans B.P.)<br />
s'opposent à la situation moyenne de fort déficit hydrologique décelée<br />
en Bolivie. Une modification majeure du climat, à 7.000 2 1.000 ans B.P.,<br />
est attestée, au Ghana (19" 1at.S.) par une restauration de la forêt den-<br />
se après une période de larges dégradations, dans le Sud du Sahara par<br />
<strong>des</strong> écoulements de crues qui succèdent à <strong>des</strong> écoulements réguliers à<br />
faibles débits (Tibesti, Aïr), au Ghana et Tchad par <strong>des</strong> spectres de pol-<br />
lens ou de diatomées ne comportant plus d'éléments extra-tropicaux ou de<br />
montagne. Après 3.000 ans B.P., la sècheresse croissante qui s'<strong>in</strong>staure<br />
au Sahara et au Sahel, par une série d'oscillations m<strong>in</strong>eures, s'oppose<br />
à l'amélioration <strong>des</strong> bilans hydrologiques du ou <strong>des</strong> derniers millénaires<br />
en Bolivie.<br />
Les tendances <strong>des</strong> variations <strong>des</strong> bilans lacustres sont parallè-<br />
les en Bolivie (hémisphère sud) et en Afrique de l'Ouest (hémisphère nord)<br />
pendant la dernière époque glaciaire (30.000-10.000 ans B.P.); elles sont<br />
opposées pendant 1'Holocène. D'amples variations de température ont lieu<br />
dans ces deux régions, y compris en basse altitude. L'Afrique de l'Ouest<br />
(doma<strong>in</strong>e de mousson) est caractérisée par une brusque modification de la<br />
nature et de la distribution au cours de l'année <strong>des</strong> précipitations à<br />
7.000 2 1.000 ans B.P. Cette date coïncide avec une reconstitution de la<br />
forêt dense vers 10" Lat.N. (Ghana).<br />
Plusieurs opérations en cours de GEOCIT, au Brésil et au Came-<br />
roun, complèteront les étu<strong>des</strong> précédentes et sont <strong>in</strong>dispensables pour<br />
la recherche de scénarios paléoclimatiques.<br />
REFERENCES (Bolivie)<br />
-Cah.ORSTOM.,sér.Géol. 10, 1, 1978. Cah. ORSTOM, sér.Géol.14, 1, 1984.<br />
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cours <strong>des</strong> 20 derniers millénaires, proposé à C.R.Acad.Sc., Paris.<br />
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-SERVANT-VILDARY, 1978, Trav.et Doc.,ORSTOM, 2 voI.,n' 84.<br />
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sahélien B‘ l'tlolocène (Guiers, Sénégal), Résumé, Symposium<br />
INQUA, Dakar, Av. 1986.<br />
440
INQUA/ DAKAR SYf4POSIUt~l "Changements globaux en Afrique"<br />
A CONTRIBUTION TO THE MORPHOPEDOLOGY<br />
AND SOIL GERESIS IX' THE NILE DELTA BASIIJ<br />
(EGYPT - NORTHEAST AFRICA) -<br />
BY<br />
ABDU A. SHATA AND AS?vIA A. SHATA<br />
Desert Institute - Eleataria, Cairo,Egypt<br />
ABSTRACT<br />
l- The Nile Delta Bas<strong>in</strong>, located with<strong>in</strong> the arid and sub-arid<br />
belt of North <strong>Africa</strong>, occupies an area of 15,000 Kn2.<br />
This bas<strong>in</strong>, hav<strong>in</strong>g the form of norphotectonic depression,<br />
was <strong>in</strong>tially formed, some time dur<strong>in</strong>g the Paleozoic, was<br />
morphologically developed dur<strong>in</strong>g Eocene times and atta<strong>in</strong>ed<br />
maximum development <strong>in</strong> post-Xiocene t<strong>in</strong>es. That process<br />
has taken place when the level of the Mediterranean dropped<br />
400 m relative to the land <strong>in</strong> association with.the regional<br />
epeirogenesis affect<strong>in</strong>g i\Jorth <strong>Africa</strong> <strong>in</strong> the late Tertiary.<br />
The old Nile, entered the Delta Bas<strong>in</strong> <strong>in</strong> early Quaternary<br />
times. Other rivers, dra<strong>in</strong><strong>in</strong>g the adjacent highlands,<br />
particularily noticeable <strong>in</strong> the eastern portion, entered<br />
that same bas<strong>in</strong> dur<strong>in</strong>g the same time of the Nile or even<br />
before.<br />
2- In the Nile Delta Bas<strong>in</strong>, the follow<strong>in</strong>g geomorphic units are<br />
recognized and studied <strong>in</strong> some detail:<br />
* The elevated structural plaleaux, boand<strong>in</strong>g the bas<strong>in</strong>al<br />
area, essentially, on the southern side. -<br />
* The fault-dissected structural pla<strong>in</strong>s, bound<strong>in</strong>g the<br />
bas<strong>in</strong>al area, both on the eastern and on the western<br />
si<strong>des</strong>.<br />
* The old deltaic pla<strong>in</strong>s, occupy<strong>in</strong>g with tracts of<br />
both the eastern si<strong>des</strong>.<br />
* The Young fluviatile pla<strong>in</strong>s, underla<strong>in</strong> by what is<br />
known as "Terre-vegetale" 'and where dense cultivation<br />
is dom<strong>in</strong>at.<br />
* The fore-shore pla<strong>in</strong>, occupy<strong>in</strong>g the northern belt<br />
adjacent to the Mediterranian and dom<strong>in</strong>ated by<br />
brackish water lakes, marshy lands and coastal dunes.<br />
* The aeolian Sand-sea areas, recognized both to the<br />
east and to the west.<br />
441
With<strong>in</strong> each geomorphic unit, a special type of unconsolidated<br />
Quaternary deposits, provisionally termed soils, is demonstrated.<br />
The hydrographie bas<strong>in</strong>s (wadis), which were active <strong>in</strong> past<br />
geological times (late Tertiary and early Quaternary) and which<br />
become occassionally active dur<strong>in</strong>g the present ra<strong>in</strong> storms,<br />
allow for an <strong>in</strong>termix<strong>in</strong>g of the weather<strong>in</strong>g products of socle<br />
of the exist<strong>in</strong>g geomorphic units.<br />
3- In the Nile Delta Bas<strong>in</strong>, the soils associated with the<br />
different geomorphic units are, without exception, Young<br />
from the pedological po<strong>in</strong>t of view. The processes <strong>in</strong>volved<br />
are, essentially, a comb<strong>in</strong>ation of weather<strong>in</strong>g and transportation.<br />
The parent material, rema<strong>in</strong>s <strong>in</strong> almost a11 cases, the significant<br />
soi1 form<strong>in</strong>g factor.<br />
. .<br />
REGION EAST OF THE NILE DELTA<br />
Fig.( 1) CONTOUR MAP<br />
442
REGION EAST OF THE NILE DELTA<br />
0 14 10 30 ‘4 Km<br />
S
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CLIMATIC CHANGES IN QUATERNARY AS REFLECTED IN CONTINENTAL AN'D MARINE<br />
ENVIRONMENTS<br />
Introduction<br />
Vladimir SIBRAVA<br />
UNESCO, Division of Earth Sciences<br />
PARIS<br />
Quaternary studies <strong>in</strong> different regions and different climatic zones<br />
<strong>in</strong> the last years have provided new data on paleoclimatic development near<br />
the end of Tertiary and dur<strong>in</strong>g the Quaternary period. Correlation studies<br />
<strong>in</strong> the Northern Hemisphere and <strong>in</strong> particular <strong>in</strong> the area of <strong>in</strong>land glacia-<br />
tions and adjacent extraglacial zones made it possible to draw conclusions<br />
on paleoclimatic development on different cont<strong>in</strong>ents and a comparison of<br />
Quaternary events <strong>in</strong> different regions. The correlation and comparison<br />
of cont<strong>in</strong>ental sequences with deep-sea stratigraphy proved a certa<strong>in</strong><br />
regularity of repeated Quaternary cycles both <strong>in</strong> mar<strong>in</strong>e and cont<strong>in</strong>ental<br />
environments. The results may serve as a base for correlation of quaternary<br />
events <strong>in</strong> temperate, subtropical and tropical zones as well as for correlation<br />
of climatic cycles between the Northern and Southern Hemispheres.<br />
Paleoclimatic cycles <strong>in</strong> glaciated and non-glaciated areas <strong>in</strong> the Northern<br />
Hemisphere<br />
The alternation of cold and warm periods <strong>in</strong> Quaternary is reflected<br />
<strong>in</strong> correspond<strong>in</strong>g geological events and genetic types of Quaternary sediments.<br />
The climatic <strong>change</strong>s and glaciations are important elements for the study of<br />
geological development of the Earth throughout its history from the ol<strong>des</strong>t<br />
geological formations; they represent a base for understand<strong>in</strong>g geological<br />
processes dur<strong>in</strong>g the Quaternary period.<br />
The extensive glaciations and cool<strong>in</strong>g periods start at the end of<br />
Pliocene close to the Gauss-Matuyama reversal, at about 2,4 m.y. These<br />
late Pliocene and early Pleistocene glaciations (consider<strong>in</strong>g the Plio-<br />
Pleistocene boundary at about 1,8 m.y.) have been proved <strong>in</strong> several areas<br />
<strong>in</strong> the Northern Hemisphere, both <strong>in</strong> the zones of cont<strong>in</strong>ental as well as<br />
mounta<strong>in</strong> glaciations. They have been established <strong>in</strong> the North-American<br />
cont<strong>in</strong>ent, <strong>in</strong> the Himalayas and <strong>in</strong> some other regions. The ol<strong>des</strong>t glacia-<br />
tions are preceded by still older glacial advances <strong>des</strong>cribed for example <strong>in</strong><br />
South America (mid-Pliocene glaciations, H.J. MERCER, 1983). The early<br />
Pliocene-Pleistocene glaciations have not been SO far sufficiently proved<br />
<strong>in</strong> the North European lowland, where the correspond<strong>in</strong>g cold periods are<br />
represented by Quaternary deposits laid down <strong>in</strong> the cold climatic period,<br />
<strong>in</strong> particular by loess horizons and fluvial deposits. In general the<br />
ol<strong>des</strong>t glaciations on the american cont<strong>in</strong>ent and <strong>in</strong> asian mounta<strong>in</strong>s are<br />
comparable <strong>in</strong> time with the ol<strong>des</strong>t loess sedimentation are as observed <strong>in</strong><br />
different regions of Europe and Asia.<br />
The number of cold and warm oscillations post-dat<strong>in</strong>g the Brunhes/<br />
Matuyama reversa1 as <strong>in</strong>dicated by the alternation of cold deposits and <strong>in</strong>ter-<br />
glacial horizons po<strong>in</strong>ts to an existence of at least eight climatic cycles <strong>in</strong><br />
the Brunhes positive e‘poch. The Brunhes Matuyama boundary has been recently<br />
dated by Johnson (1982) about 790,000 th. years; this would <strong>in</strong>dicate a<br />
445<br />
. . / . .
duration of one such cycle about 100th year. Nevertheless attention should<br />
be paid to further subdivisions of these climatic cycles as well as to<br />
correct <strong>in</strong>terpretation of <strong>in</strong>terglacial and <strong>in</strong>terstadial periods reflected<br />
<strong>in</strong> cont<strong>in</strong>ental and mar<strong>in</strong>e conditions.<br />
Correlation charts of glaciations and climatic events <strong>in</strong> the Northern<br />
Hemisphere have been summarized <strong>in</strong> the f<strong>in</strong>al monograph of the IGCP Project 24<br />
(Sibrava - Bowen - Richmond, 1986 - <strong>in</strong> pr<strong>in</strong>t).<br />
Correlations with sub-tropical and tropical zones<br />
Geological events related to climatic <strong>change</strong>s are mostly spread <strong>in</strong><br />
global <strong>change</strong> scale even if they are reflected <strong>in</strong> a different way and under<br />
different local conditions. They compare <strong>in</strong> different climatic zones -<br />
and between the Northern and Southern Hemisphere as well. The climatic<br />
<strong>change</strong>s are reflected <strong>in</strong> the deep sea sediments, sea and'lake level<br />
deposits and level <strong>change</strong>s, <strong>in</strong> fossil soi1 and other correlative sedi-<br />
ments and geological events. The correlation of cont<strong>in</strong>ental stratigraphy<br />
with that established <strong>in</strong> the deep-sea cores may serve as an important means<br />
of correlation. In cont<strong>in</strong>ental conditions the lake sediments <strong>in</strong> some<br />
sedimentary bas<strong>in</strong>s may record a sequence of climatic events not substantially<br />
affected by erosion processes and with m<strong>in</strong>imum of stratigraphie hyatus. The<br />
research <strong>in</strong> that direction is <strong>in</strong> its <strong>in</strong>itial stage, nevertheless the<br />
observations <strong>in</strong> some regions have already established a sequence for a<br />
considerable time span (Fuji, Horie 1975 and others).<br />
SO far, most data are available for the uppermost Pleistocene and<br />
Holocene, where the carrelations may be supported by radiometric dat<strong>in</strong>g as<br />
well as by archeological and palynological data. The observations <strong>in</strong> different<br />
zones prove a possibility of a comparison <strong>in</strong> climatic development. Thus, <strong>in</strong><br />
temperate zones, the Holocene reached its climatic optimum dur<strong>in</strong>g its<br />
atlantic phase; s<strong>in</strong>ce that time we are fac<strong>in</strong>g the deterioration of climate, as<br />
may be proved by palynological analysis and degradation of the Holocene fossil<br />
soils (Lozek, 1967). The climatic <strong>change</strong>s seem to be reflected even <strong>in</strong><br />
<strong>des</strong>ertic areas. The humid periods from early to mid-Holocene seem to have<br />
existed <strong>in</strong> the Sahara. Climatic conditions led to the creation of relatively deep<br />
stratified lake deposits that may have supported more productive ecosystems and<br />
denser human population than today (Richie, Eyles, Haynes 1985). The atlantic<br />
time <strong>in</strong> <strong>des</strong>ertic areas was characterized by the existence of important lakes,<br />
dated about 8000 B.P. (R. Trompette, E. Mangu<strong>in</strong> 1967, H. Faure 1969). The<br />
retreat of lakes started at the end of the atlantic time when the climate<br />
became drier. Accord<strong>in</strong>g to H. Faure this process started <strong>in</strong> the Sahara at<br />
about 7000 - 5500 years B.P. This deterioration of climate cari be compared<br />
<strong>in</strong> time with the period follow<strong>in</strong>g the atlantic climatic optimum <strong>in</strong> Europe.<br />
The neoglaciations <strong>in</strong> tropical regions, follow<strong>in</strong>g the culm<strong>in</strong>ation of the<br />
atlantic periods, are <strong>des</strong>cribed from the <strong>in</strong>tervals 4500 - 4000 B.P. (Mercer,<br />
1983)and there is grow<strong>in</strong>g evidence that the South-American tropics were drier<br />
<strong>in</strong> full glacial times - this observation overrules the assumption of correlation<br />
of tropical pluvials with glacial advances.<br />
446<br />
. . / . .
In Europe the human-<strong>in</strong>duced <strong>change</strong>s start<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the atlantic<br />
phase <strong>in</strong>fluenced the holocene sedimentation - the agriculture and<br />
extensive deforestation led to <strong>in</strong>creased sedimentation of flood<br />
loams deposited <strong>in</strong> river valleys. In conditions we may observe the<br />
impact of deforestation and the formation of floodloams <strong>in</strong> some areas<br />
of Lat<strong>in</strong>-America, particularly <strong>in</strong> Brazil.<br />
The last <strong>in</strong>terglacial <strong>in</strong> tropical and subtropical environment<br />
may be well proved <strong>in</strong> lake deposits, by fossil horizons, organic<br />
sediments, mar<strong>in</strong>e deposits and mar<strong>in</strong>e levels may be correlated on a world-<br />
wide scale, even if some problems still persist. In Brazil, the super-<br />
position of mar<strong>in</strong>e levels with cont<strong>in</strong>ental deposits and fossil soils may<br />
be compared with a similar sequence as <strong>des</strong>cribed <strong>in</strong> the cont<strong>in</strong>ental environment<br />
<strong>in</strong> Europe.<br />
In the Middle and Early Pleistocene the correlation of cont<strong>in</strong>ental<br />
deposits between temperate, subtropical and tropical zones rema<strong>in</strong>s still<br />
open. Nevertheless semi-arid and arid regions of Asia, the sequence of<br />
terrestrial deposits and fossil soi1 <strong>in</strong> Tadjikistan po<strong>in</strong>ts to a possibility<br />
of correlat<strong>in</strong>g climatic cycles of termperate, semiarid and arid zones. A<br />
dist<strong>in</strong>ctive cold sedimentation starts here at about 2,4 - 25 m.y. (Dodonov,<br />
Melaned, Nikoforova - 1977) as observed <strong>in</strong> other regions. Here aga<strong>in</strong> the<br />
paleontological data <strong>in</strong>dicate the deterioration of climate and trend to<br />
<strong>des</strong>ertification <strong>in</strong> the Quaternary, dur<strong>in</strong>g the Holocene and even dur<strong>in</strong>g the<br />
Pleistocene period.<br />
Conclusion<br />
The study of quaternary cont<strong>in</strong>ental and mar<strong>in</strong>e sediments and their<br />
stratigraphie sequences <strong>in</strong>dicate the possibility of understand<strong>in</strong>g paleo-<br />
climatic <strong>change</strong>s and development of climate on a world-wide scale, and<br />
draws conclusions on past and future <strong>change</strong>s <strong>in</strong> man's environment,<br />
<strong>in</strong>fluenc<strong>in</strong>g man's settlement, agriculture, and his m<strong>in</strong>eral, water and<br />
energy resources. The <strong>des</strong>ertification started as a geological feature<br />
<strong>in</strong> the geological past and the deterioration of climate was <strong>in</strong>fluenced<br />
by paleo-climatic, or as some authors suppose, by tectonic factors; the<br />
human settlement <strong>in</strong> coastal areas was dependent on sea-level <strong>change</strong>s,<br />
related to paleoclimatic <strong>change</strong>s and tectonic movements. Further studies<br />
should therefore aim both at theoretical studies and their practical<br />
applications.<br />
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448
INQUA/ DAKAR SYKPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
k4SWNIsM OF CHMICES IN THE ENVIRONMENTS OF THE<br />
TEMPERATE ZONE<br />
Lesrek STARKEL<br />
Gept.Geoaorphology and Hydrology,Inst.of Geogra-<br />
phy,Polieh Acad.Sc.,Crscow,Poland<br />
The environmental <strong>change</strong>s on global and regional eceles<br />
cari be identified by parallel studies of past and prssent<br />
processus* In the exlst&ng geoecosysteœe elements of<br />
different age are dist<strong>in</strong>guished. The <strong>in</strong>herited elerents,<br />
i.e. geologicel eubstretum, relief and eo%ls, undergo<br />
<strong>change</strong>s caused by ths climate, hydrologicsl evente,the<br />
biosphere.<br />
Gn rtudy<strong>in</strong>g the history of vegetatlon or relief we etato<br />
that <strong>in</strong> the Upper Quaternary there did not exlet a eimple<br />
ehift<strong>in</strong>g of environmental zones. There wsre aa<strong>in</strong>ly tho<br />
migration8 of psrtlculsr l pecios, and a new zone wes<br />
created with a strong part of locel, l a<strong>in</strong>ly <strong>in</strong>herited,<br />
elemente.<br />
Various zones snd regione show a different rate of delay<br />
<strong>in</strong> rolatfon to the fluctuations <strong>in</strong> solar radiation. The<br />
Holocene climax ecosysteas <strong>in</strong>dicate the ehlft <strong>in</strong> tîme of<br />
the warmest phase from low towards hlgh latitu<strong>des</strong> rnd from<br />
cont<strong>in</strong>ental Asie and N-Amerioa to the N-Atlsntic region<br />
f oraerly glaoiated.<br />
There wes stated a response of various geoscosystems to<br />
long-tsrm, slow climetic trends as well as to abrupt clima-<br />
tic <strong>change</strong>s. the sl e catena reeponse to the local<br />
oxtreme ovente, the I arger fluvisl s etem regieter phases<br />
with higher flood frequency, compara i le with high mounteln<br />
glacier advances with an <strong>in</strong>verval of ca 2 ka. The ecotones<br />
are moet strongly affected.<br />
The <strong>des</strong>truction of natural geoecosystems by human <strong>in</strong>tervention<br />
r<strong>in</strong>ce the Neolithlcum caused their replecement by<br />
anthropogenic very unsteble geoecoeysteme; theee cm be<br />
l asy disturbd by a s<strong>in</strong>gls extretme event and a recovery<br />
perlod is œuch longer.<br />
A dotailed l xam<strong>in</strong>ation of the <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the past should<br />
help In gettbng an answer to two pr<strong>in</strong>cipal questions:<br />
1. Are the exist<strong>in</strong>g geoecosyetecs sufficiently strong to<br />
ma<strong>in</strong>ta<strong>in</strong> the$r equilibriuœ , when a repid cllmatlc <strong>change</strong><br />
or a s<strong>in</strong>gle 0xtreme event followe?<br />
2. How to turn bock to the naturel geoecoeystems<br />
stor<strong>in</strong>g water, soi1 and biomaes If those anthropo enic<br />
onee do not possess satisfactory reeourcee for a B uture<br />
eoonomic development?<br />
449
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
Sédimentation de Rift: Problèmes et perspectives.<br />
Maurice TAIEB, Lab. de Géologie du Quaternaire, CNRS, case 907,<br />
13288 Marseille, France.<br />
Les lacs et paléolacs du rift est africa<strong>in</strong>, présentent une<br />
trés grande variété tant morphologique ( étendue, profondeur,<br />
dimension . ..) qu'hydrochimique ( bass<strong>in</strong> d'alimentation, nappes,<br />
hydrothermalisme... ) qui se traduit dans la sédimentation par <strong>des</strong><br />
dépôts en général non uniformes et essentiellement d'orig<strong>in</strong>e<br />
détritique (80%) et rarement biogénique ou volcanique (Yuretich,<br />
1981;Taieb,1983).<br />
Les variations <strong>des</strong> niveaux <strong>des</strong> lacs tropicaux <strong>des</strong> derniers<br />
18000 ans ont pu être expliquées de façon globale a partir <strong>des</strong><br />
mécanismes astronomiques (Kutsbach et Street-Perrott, 1985).<br />
Cette <strong>in</strong>terpretation repose essentiellement sur la validité <strong>des</strong><br />
datations 14C, bien que pour quelques sites (par exemple Bogoria,<br />
Naivaisha, Magadi... ) la chronologie serait a reconsidérer (Casa-<br />
nova,1986).<br />
Les témoignages de la sédimentation lacustre en Afrique orien-<br />
tale existent depuis le Miocéne dans la dépression de 1'Afar par<br />
exemple (Tiercel<strong>in</strong> et a1,1979) voire même le Mésozoique (Karroo,<br />
Kreuser, 1984). Pour ces séries, la chronologie et par conse-<br />
quent, la duree <strong>des</strong> phases lacustres serait encore a préciser,en<br />
vue d'approcher le problème <strong>des</strong> variations climatiques <strong>des</strong> der-<br />
niers 5 millions d'années , comme dans les carottes océaniques<br />
(Shackleton et Opdyke, 1979).<br />
Les étu<strong>des</strong> effectuées depuis une v<strong>in</strong>gta<strong>in</strong>e d'années, sur les<br />
dépôts lacustres (pris au sens large du terme) aux échelles de<br />
temps 10' et 106 reposent essentiellement sur <strong>des</strong> données recuei-<br />
llies en affleurements, à l'exception de 6 lacs qui s'échelonnent<br />
de la République de Djibouti 11 lat N) au Rift tanzanien 3 5 lat<br />
S).Il s'agit (fig.1) <strong>des</strong> lacs Abbhé, Abiyata, Bogoria, Naivasha,<br />
Magadi et Manyara, carottes respectivement a 50, 160, 16, 28, 60<br />
et 50m (Gasse, 1977: Street, 1979- Lez<strong>in</strong>e et Bonnefille, 1982;<br />
Tiercel<strong>in</strong>, 1981- V<strong>in</strong>cens, s/.p- Carbone1 et al, 1983; Richardson<br />
et Richardson, 1972; Baker,1958- Hay, 1968- Eugster, 1970; Stof-<br />
fers et Holdship, 1975). Les hauts niveaux (diatomites, bancs<br />
coquilliers, stromatolites...) reperés a la périphérie dans<br />
différents sites et a <strong>des</strong> altitu<strong>des</strong> variables par rapport aux<br />
lacs actuels, ont pu efre corrélés avec les données de sondages,<br />
pour quelques uns d'entre eux,a partir <strong>des</strong> diatomees, ostraco<strong>des</strong>,<br />
<strong>in</strong>directement <strong>des</strong> pollens et <strong>des</strong> m<strong>in</strong>éraux évaporitiques. A<strong>in</strong>si,<br />
les oscillations de courte durée et de faible amplitude, ont pu<br />
être proposées pour l'Holocène, par exemple dans le rift<br />
éthiopien (Gillespie et al, 1983). Elles ont été établies grâce<br />
451
â 25 âges "C effectues essentiellement sur test de coquilles.<br />
Ces f<strong>in</strong>es variations n'ont pas toutes été identifiées dans le<br />
sondage en raison <strong>des</strong> lacunes de sédimentation ( Lez<strong>in</strong>e et<br />
Bonnefille,<br />
Manyara.<br />
1982). Il en est de même a Bogoria, Magadi et<br />
Les discont<strong>in</strong>uités dans les carottes sont frequentes dans la<br />
sédimentation lacustre de rift, en raison de l'<strong>in</strong>fluence <strong>des</strong><br />
nombreux facteurs locaux (Tiercel<strong>in</strong>,l981). Ils se traduisent par<br />
une grande variabilité de la vitesse de sédimentation. Pour-,le<br />
Quaternaire supérieur,<br />
elle est de l'ordre de 500 a 3000 ym an .<br />
Un dossier analytique chronologique d'un site donne, doit<br />
s'accompagner d'une étude <strong>des</strong> variations magnétiques seculaires;<br />
permettant a<strong>in</strong>si de repérer les lacunes, turbidites et slump<strong>in</strong>gs<br />
(Thouveny et al, 1985).<br />
En ce qui concerne les séries plio-pléistocènes, les taux<br />
moyens de vitesse de sédimentation sont mo<strong>in</strong>dre en raison<br />
vraisemblablement de la diagenèse (Tierceyl<strong>in</strong> et Faure;1978). Ils<br />
sont compris entre 70 et 400 rman . Les accumulations<br />
(épaisseur, types de facies -deltaique. de pla<strong>in</strong>e<br />
d'<strong>in</strong>ondation... ) diffèrent selon qu'elles s'effectuent dans les<br />
fosses axiaux ou les marges du rift (Taieb et Tiercel<strong>in</strong>, 1979).<br />
Cela est attesté par les sites éthiopiens (Chorora, Hadar, Omo),<br />
du rift Gregory (Koobi Fora, Ngorora, Pen<strong>in</strong>j..). Par ailleurs,<br />
comme les précédents, les faciès sédimentaires et leur<br />
distribution dépendent <strong>des</strong> roches du plancher, du bass<strong>in</strong> de<br />
dra<strong>in</strong>age (dimension, altitude, latitude) et phases tectoniques<br />
distensives (Afar) ou compressives (Natron).<br />
Af<strong>in</strong> de s'affranchir de ces différents facteurs, il faudrait<br />
porter une attention toute particulière aux lam<strong>in</strong>ites bien que<br />
ces "varves" ne représentent que lO%, 30% au plus <strong>des</strong> séries<br />
visibles en affleurements. Elles mériteraient une étude plus<br />
exhaustive (radiochronologie, paléomagnétisme...) contrairement a<br />
ce qui a été fait dans le.passe. Dans cette perspective, la '<br />
télécorrélation a partir de la géochimie <strong>des</strong> tephras (Sarna-<br />
Wojcicki et al, 1985) permettrait d'envisager pour les depôts<br />
lacustres <strong>des</strong> coupes et sondages, l'établissement de courbes<br />
"climatiques" du cont<strong>in</strong>ent est africa<strong>in</strong> qui seraient comparées à<br />
celles de l'océan <strong>in</strong>dien.<br />
Projet de forages dans le Rift (Hillaire-Marcel et Taieb, 1985).<br />
Dans le but de préciser la paleolimnologie de la branche<br />
orientale du rift est africa<strong>in</strong>, l'étude <strong>des</strong> 140 derniers milliers<br />
d'annees en région tropicale est envisagée a partir de sondages<br />
(100 à 200m). 4 sites lacustres submeridiens (35' a 36*'E), compris<br />
entre 8' N et 7*S sont envisages d'être carottes en vue d'étu<strong>des</strong><br />
pluridiscipl<strong>in</strong>aires et quantitatives (Sédimentologie, géochimie,<br />
géochronologie, micropaléontologie, paléomagnétisme) (fig.2).<br />
452
RIFT DE L’AFAR<br />
RIFT ETHIOPIEN<br />
ABIYATA<br />
LANGANO<br />
1578m(+92) 1582m(+88)<br />
1528m(+112)<br />
l-*O<br />
39O<br />
RIVAGES ACTUELS<br />
PALEORIVAGES<br />
(
l...”<br />
il, Localisation ASA 7‘3N(50(<br />
<strong>des</strong> sondages<br />
k. Tongony&‘,<br />
t<br />
MAJOR<br />
L ,<br />
FAULTS<br />
,<br />
Y.::-.?: TERTIASY-OUATERNARY<br />
:...: ._._ .:<br />
._.< ‘. :.‘, VOLCANICS<br />
0 100 200 KM<br />
I<br />
TANZANIA<br />
Fig. 2 : Localisation <strong>des</strong> sites de forage.<br />
454<br />
A. L<br />
c:<br />
DL<br />
.Bor<strong>in</strong>go<br />
.Bogorla<br />
Nokuro<br />
Norvosh<br />
.-0’<br />
Mogod,<br />
/--<br />
( 250m )<br />
”<br />
c<br />
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455
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique"<br />
LES CHANGEMENTS GLOBAUX OU LOCAUX :<br />
DES RISQUES MAJEURS POUR L'HOMME.<br />
Haroun TAZIEFF<br />
Secrétariat d'Etat Chargé de la Prévention <strong>des</strong> Risques<br />
Naturels et Technologiques Majeurs<br />
41, Quai Branly, 75700 PARIS.<br />
Nous, géologues, savons qu'aux échelles géologiques du<br />
temps, nos chaînes de montagnes sont vouées à la pénéplanation, que les<br />
mers envahiront nos pla<strong>in</strong>es, que les<br />
. . M<br />
augourd'hul habltees, que les déserts<br />
glaciers recouvriront les terres<br />
s'étendront où la végétation aujourd'hui<br />
prolifère...<br />
Nous le savons fort bien certes mais nous savons aussi<br />
que la lenteur, parfois extrême, de ces transformations majeures nous met,<br />
et nos <strong>des</strong>cendants lo<strong>in</strong>ta<strong>in</strong>s tout autant, à l'abri.<br />
Il est cependant trois menaces possibles auxquelles<br />
quelques décennies seulement pourraient suffire et qu'il conviendrait donc<br />
de prendre en considération préventive sérieuse. Ce ne sont pas <strong>des</strong><br />
menaces telluriques (ni séismes colossaux, ni éruptions cataclysmales, ni<br />
effondrements de montagne) mais <strong>des</strong> menaces d'ordre climatique : désertifi-<br />
cation, glaciation (les <strong>in</strong>convénients de chacune de ces éventualités sont<br />
évidents) et déglaciation, laquelle provoquerait une montée du niveau de la<br />
mer dont les conséquences sont aisément imag<strong>in</strong>ables.<br />
Tout ce que nous savons jusqu'ici c'est que, s'étant<br />
produits dans le passé, ces événements ne peuvent que se produire dans<br />
l'avenir. Mais nous ignorons‘où et nous ignorons quand.<br />
Au contraire de la prévision météorologique, limitée à<br />
peu de jours, la prévision climatologique, d'après Milankovitch, Imbrie<br />
and Imbrie, Labeyrie, semble possible puisque <strong>des</strong> lois, certa<strong>in</strong>es <strong>des</strong><br />
lois astronomiques qui gouvernent l'évolution <strong>des</strong> climats, commencent,<br />
semble-t-il, à être dégagées. Il serait utile de développer cette branche<br />
pour prévoir ces avatars avec une précision suffisante et pour prendre à<br />
temps les mesures d'évacuation rationnellement organisée - seule<br />
défense possible - que ces menaces exigent.<br />
Il y a un demi-siècle à pe<strong>in</strong>e, prévoir une éruption<br />
volcanique était impossible.Aujourd'hui la chose est presque aisée.<br />
Aujourd'hui , prévoir un tremblement de terre est'sauf exceptions rarissimes<br />
qui confirment cette règle, également impossible, Mais dès l'année<br />
procha<strong>in</strong>e peut-être, une fois confirmée la méthode V.A.N., neuf séismes<br />
<strong>des</strong>tructeurs sur dix pourront être prévus, donc prévenus. "Impossible<br />
n'est pas huma<strong>in</strong>".<br />
Les signes avant-coureurs d'une éruption volcanique sont<br />
<strong>des</strong> secousses caractéristiques, l'<strong>in</strong>flation de l'appareil volcanique,<br />
l'évolution du chimisme et de la température <strong>des</strong> gaz fumerolliens, <strong>des</strong><br />
variations de champs géophysiques tels celui du magnétisme terrestre, de<br />
l'électricité tellurique, de la pesanteur... Les signes avant-coureurs pris<br />
457
en compte pour prévoir un séisme important étaient essentiellement jusqu'<br />
ici la microsismicité locale, l'absence de sismicité régionale (Gap), les<br />
variations géodésiques, <strong>des</strong> phénomènes "naturels" tels le débit <strong>des</strong> sources,<br />
le niveau de l'eau dans les puits, <strong>des</strong> comportements animaux... La méthode<br />
V.A.N. s'appuie exclusivement sur les variations magnéto-telluriques.<br />
Si l'effort nécessaire-est décidé pour bien comprendre, et<br />
donc pour prévoir, les variations climatiques elles aussi devraient<br />
devenir prévisibles. Et l'on pourra alors en m<strong>in</strong>imiser les conséquences.<br />
Quels sont, quels pourraient être les signes avant-coureurs<br />
<strong>des</strong> gran<strong>des</strong> et lentes évolutions du climat ? Quels paramètres conviendrait-<br />
il de surveiller, d'enregistrer, d'<strong>in</strong>terpréter, d'<strong>in</strong>ter-corréler ?<br />
Pour la plus grande partie de l'Afrique, ce sont les<br />
éventuels <strong>change</strong>ments drastiques du climat qui constituent les risques de<br />
plus grande envergure : ni la sismicité, ni le volcanisme n'ont en ce<br />
cont<strong>in</strong>ent d'importance majeure. Mais l'extension <strong>des</strong> déserts, la montée du.<br />
niveau <strong>des</strong> mers, tout comme son abaissement, auraient <strong>des</strong> conséquences<br />
<strong>in</strong>calculables.<br />
En dehors <strong>des</strong> spéculations mathématiques, apparemment<br />
l'approche la meilleure à une prévision sérieuse est une étude approfondie,<br />
aussi poussée que possible <strong>des</strong> phénomènes actuels et de leur évolution.<br />
A<strong>in</strong>si de la désertification du Sahel, a<strong>in</strong>si <strong>des</strong> modifications <strong>des</strong> glaciers,<br />
tant ceux <strong>des</strong> diverses montagnes du Globe que les calottes de l'Antarctique<br />
et du Groenland. A<strong>in</strong>si <strong>des</strong> chutes de pluies. A<strong>in</strong>si <strong>des</strong> modifications de<br />
parcours de dépressions cycloniques, tant tropicales que tempérées. A<strong>in</strong>si de<br />
l'analyse <strong>des</strong> successions climatiques enregistrées dans la glace <strong>des</strong><br />
calottes polaires...<br />
458
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM . "Changements globaux en Afrique"<br />
ECHELLES MAGNETOSTRATIGRAL'HIQUES FINES DANS LE PLEISTOCENE.<br />
N. THOVVENY _<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire. CNRS. Lum<strong>in</strong>y.<br />
La mise en évidence <strong>des</strong> variations f<strong>in</strong>es du champ géomagnétique dans<br />
le Pleistocene supérieur consiste en la mesure <strong>des</strong> directions d'aiman-<br />
tation enregistrées dans <strong>des</strong> formations à fort taux de sédimentation<br />
(0.2 - 0.4 mm/an) : sédiments de lacs actuels ou fossiles ou de bas-<br />
s<strong>in</strong>s océaniques étroits dont les marges sont soumises à une érosion<br />
<strong>in</strong>tense. L'aimantation est acquise par alignement <strong>des</strong> particules<br />
magnétiques le long <strong>des</strong> lignes du champ ambiant au cours du depot<br />
(Aimantation rémanente détritique) et par réalignement suivant les<br />
variations de la direction du champ entre le dépot et le blocage par<br />
compaction (Aimantation rémanente post-détritique). Ces variations<br />
géomagnétiques dont l'orig<strong>in</strong>e est situee dans le noyau (champ dipôle)<br />
ou à la limite manteau /noyau (champ non dipôle) se décrivent en<br />
termes d'oscillations de la direction du champ autour de sa direction<br />
moyenne (variations séculaires ) , de migrations du pôle au delà de<br />
40 de colatitude (excursions) et de renversements de courte durée de<br />
la polarité du champ (événements brefs).<br />
Son <strong>in</strong>térêt se situe à deux niveaux:<br />
- Description du comportement du champ, déf<strong>in</strong>ition de la structure et<br />
du champ non dipôlaire: nombre, localisation et fonctionnement <strong>des</strong><br />
sources (Creer, 1983).<br />
- Description <strong>des</strong> traits caractéristiques <strong>des</strong> variations du champ pour<br />
leur utilisation en chronostratigraphie: établissement de courbes<br />
types de variations séculaires, confirmation de l'existence de cer-<br />
ta<strong>in</strong>s événements ou excursions, précision de leur doma<strong>in</strong>e d'<strong>in</strong>fluente<br />
(globale ou régionale).<br />
Trois exemples peuvent être pris illustrant l'importance de ces-<br />
phénomènes:<br />
- L'événement BLAKE a été déf<strong>in</strong>i sur <strong>des</strong> carottes de sédiments dans la<br />
mer <strong>des</strong> Caraibes et dans l'océan <strong>in</strong>dien (Smith et Foster, 1969) et<br />
retrouvé dans d'autres régions: Italie<br />
autour de 110.000 ans et sa durée est<br />
(Creer<br />
estimée<br />
et -- a1,1980). Il<br />
à 20 ou 30.000<br />
est daté<br />
ans. Sa<br />
structure caractéristique et sa position chronologique fiable en font<br />
un excellent marqueur géomagnétique (Figure 1).<br />
- L'excursion LASCHAMP, datée entre 40 et 50.000 ans BP (Gillot et a1<br />
--<br />
(1979)‘ dont l'existence, établie sur <strong>des</strong> formations volcaniques<br />
(Bonhommet et Babk<strong>in</strong>e 1967)doit être confirmée sur <strong>des</strong> formations<br />
sédimentaires: seule la reconnaissance de sa structure f<strong>in</strong>e dans<br />
plusieurs sites carottés sera une garantie étant donnée la possibilité<br />
de l'existence de phénomènes d'auto-<strong>in</strong>version responsables <strong>des</strong><br />
directions excursionnelles (Heller et Petersen, 1982)<br />
- Les- courbes de variation séculaires enregistées dans divers sites<br />
d'Europe : Grande Bretagne ( Creer<br />
a1 1984), Suisse (Creer -- et a1 1980),<br />
Noire (Creer, 1974) sur l'<strong>in</strong>tervalle<br />
-- et a1 1972),<br />
Allemagne<br />
O-20.000<br />
France (Thouveny et<br />
(Haverkamp 1984), Mer<br />
ans BP, sont remar-<br />
459
quablement semblables. Elles peuvent être corrélées avec les courbes<br />
types obtenues en Amérique du Nord (Creer, Tucholka, 1982). De plus,<br />
certa<strong>in</strong>es successions caractéristiques de pics, bien datées peuvent<br />
jouer<br />
1985)<br />
le rôle de marqueurs<br />
(Figure 2).<br />
chronologiques précis (Thouveny -- et a1<br />
Peu d'étu<strong>des</strong> paléomagnétiques de sédiments récents du cont<strong>in</strong>ent<br />
africa<strong>in</strong> ont été publiées. Les taux de sédimentation élévés limitent<br />
l'extension de la gamme chronologique abordée et augmentent les proba-<br />
bilités de glissements en masse, dégradant l'enregistrement paléoma-<br />
gnétique préexistant. D'une manière générale, les moyens légers de<br />
carottages (Carrotiers Mackererth, Liv<strong>in</strong>gstone ) ont rarement permis<br />
de dépasser 6 à 10 métres de longueur (6000-8000 ans). Des moyens<br />
importants ont cependant permis depuis le début de l'année 1985 d'ob-<br />
tenir dans plusieurs régions <strong>des</strong> carottages de plus de 10 à 20 mètres<br />
de longueur dans <strong>des</strong> zones à taux de sédimentation plus faibles:<br />
bass<strong>in</strong>s versants limités dans <strong>des</strong> zones élevées (Maars du Cameroun<br />
carottés par Maley, Liv<strong>in</strong>gstone et leurs équipes), ou dans <strong>des</strong> zones<br />
prof on<strong>des</strong>: pla<strong>in</strong>e abyssale du Lac Tanganyika (3000 m) carottée par la<br />
Societé Nationale Elf Aquita<strong>in</strong>e. Les âges atte<strong>in</strong>ts se situent aux<br />
environs de 25-30 mille ans ce qui devrait permettre un recouvrement<br />
comparable à celui de l'Europe Occidentale. D'autre part, dans le<br />
doma<strong>in</strong>e Saharo-Sahelien (PALHYDAF) a<strong>in</strong>si que dans les Lacs peu pro-<br />
fonds du Rift Est-<strong>Africa</strong><strong>in</strong> (SEDARIFT), les carottages semi-profonds<br />
prévus devraient donner accés aux 100-130 derniers milliers d'années.<br />
Les recherches envisagées portent donc sur un grand nombre de sites<br />
carottés touchant les 120 derniers milliers d'années d'une part entre<br />
les moyennes et basses latitu<strong>des</strong> sur une bande de longitude étroite<br />
(10) : 'il s'agit <strong>des</strong> sites du Lac du Bouchet (France) , du programme<br />
PALHYDAF: Tunisie, Algerie, Niger, et <strong>des</strong> Maars du Cameroun; d'autre<br />
part le long de l'équateur entre le Cameroun et la Tanzanie ( Lac<br />
Magadi, Lac Natron, Lac Tanganyika et lac Rukwa).<br />
Cette stratégie permettra de comparer les signaux géomagnétiques enre-<br />
gistrés dans <strong>des</strong> formations contempora<strong>in</strong>es af<strong>in</strong> d'analyser les défor-<br />
mations éventuelles (variations de la fréquence, de la forme et de<br />
l'amplitude <strong>des</strong> pics) occasionnees par les <strong>change</strong>ments de latitude et<br />
de longitude .<br />
Correctement datées, les courbes types <strong>des</strong> variations f<strong>in</strong>es du champ<br />
peuvent alors jouer un rôle primordial dans l'<strong>in</strong>terprétation en<br />
termes de structure et de comportement <strong>des</strong> champs dipôlaire et non<br />
dipôlaire, et prendre toute leur signification en tant qu' échelles<br />
chronostratigraphiques.<br />
460
Bibliographie:<br />
- Creer K.M.(1974): Geomagnetic variations for the <strong>in</strong>terval 7000-25000<br />
BP as recorded <strong>in</strong> a tore of sediments from station 1474 of the Black<br />
Sea Cruise "Atlantis II". Earth Planet. & Lett., 23: 34-42.<br />
- Creer K.M. (1983): Computer synthesis of Geomagnetic palaeosecular<br />
variations. Nature, 304:695-699.<br />
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Geomagnetic secular variations recorded <strong>in</strong> the stable remanence of<br />
recent lake sediments. Earth Plan. Sci. Lett. 14, 115-127.<br />
-Creer K.M., Hogg F-E., Readman P.W. and Reynaud C. (1980):<br />
Palaeomagnetic secular variations curves extend<strong>in</strong>g back to 13400 Yrs<br />
BP,recorded<br />
Geophys. 48:<br />
<strong>in</strong> sediments<br />
139-147.<br />
deposited <strong>in</strong> Lac de Joux, Switzerland. - J.<br />
- Creer K-M., Readman P-W, Jacobs A.M. (1980): Palaeomagnetic and<br />
Palaeontological dat<strong>in</strong>g of a section at Gioia Tauro, Italy:<br />
Identification<br />
289-300.<br />
of the Blake event. -- Earth and planet. Sci. Lett ., 50.<br />
- Creer K.M., Tucholka P. (1982): Secular Variations as recorded <strong>in</strong> _<br />
lake sédiments: a discussion of North American and European results.<br />
Phil. ~--~ Trans. R. Soc. London. A306: 87-102.<br />
- Creer K.M., Tucholka P. (1983): Epilogue <strong>in</strong> Creer K.M., Tucholka P.<br />
and Barton C.E.<br />
ments 291-305.<br />
fEas) t Geomagnetism -~ <strong>in</strong> baked clays --- and recent sedi-<br />
- Gillot P.Y., Labeyrie J., Laj C., Valladas G., Guer<strong>in</strong> G., Poupeau<br />
G . , Delibrias G; (1979): Age of the Laschamp polarity palaeomagnetic<br />
excursion revisited. Earth planet. -- Sci. Lett. 24, 99.<br />
- Haverkamp B. (1984): Palaomagnetische Messungen an den<br />
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Senckenberg, 65: 21-28, Frankfurt.<br />
- Heller F., Petersen N. (1982): The Laschamp excursion. -- Phil. Trans<br />
R. -- Soc. A 306. 169.<br />
- Smith J.D., Foster J.H. (1969): Geomagnetic reversa1 <strong>in</strong> Brunhes<br />
normal polarity epoch. Science, 163, 565.<br />
- Thouveny N., Creer K-M., Tucholka P. (1984): Paléoenvironnement<br />
géomagnétique au cours <strong>des</strong> 20 derniers millénaires dans le Massif<br />
central. 10è RAST. Bordeaux 1984, Soc. Géol. Fr. edit. Paris<br />
- Thouveny N., Creer K.M., Smith G., Tucholka P. (1985): Geomagnetic<br />
excursions and secular variations and Upper Pleistocene chronology.<br />
Episo<strong>des</strong> 8,3, 180-182.<br />
461
-----<br />
Blake<br />
Event<br />
60<br />
Incl<strong>in</strong>ation<br />
Figure la: variation de l'<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>aison<br />
au cours de l'Événement Blake (110.000 ans BP)<br />
d'aprbs Creer et a1 1980.<br />
Figure lb: Directions d'aimantation enregistrées<br />
dans les laves de la cha<strong>in</strong>e <strong>des</strong> Puys. Les direc-<br />
tions <strong>in</strong>verses sont attribuables a l'événement ou<br />
excursion Laschamp. D'après Bonhommet 1972.
0<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
3o" 40 50 60 70 00'<br />
7 :<br />
. . . .<br />
..* . . . .<br />
,<br />
. . . .<br />
*> :<br />
. .. * . .<br />
. . *..: .<br />
.:’ :-<br />
. :’<br />
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9 .': . . . .<br />
. . . . .<br />
. . .,*’<br />
: * .: .<br />
. . .<br />
‘:’ _.<br />
13 1. : *. . .<br />
- 5000<br />
-10000<br />
-15000<br />
0<br />
5<br />
10<br />
s<br />
L<br />
a<br />
$2<br />
15<br />
MEERFELDER MAAR (Howrkampl98~)<br />
O0 30 60 90"<br />
Figure 2: Comparaison <strong>des</strong> courbes d'<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>aison enregistées au<br />
Lac du Bouchet France et au Meerfelder Maar (Allemagne). Etant<br />
donnée la remarquable similarité <strong>des</strong> deux courbes, les ages dé-<br />
f<strong>in</strong>is au Bouchet peuvent être situes avec précision sur l'enre-<br />
gistrement d'AlJemagne. D'aprés Thouveny, 1985.<br />
463
INQUA/ DAKAR SYFPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
A Sea-Level Pressure Index<br />
and the<br />
Warm Events <strong>in</strong> the Tropical Atlantic Ocean<br />
Yves M. Tourre. Jacques Merle.. Yves Quilfen<br />
ORSTOM: Universite Paris VI-4Place Jussieu, Tour 15-75230 Paris<br />
A 16-year data set 11964-19791 of Sea Level Pressure LSLPI from ship obser-<br />
vations has been compiled on a 2OX2’ grid-po<strong>in</strong>t system us<strong>in</strong>g data from the<br />
National Climatic Center. Asheville. North Carol<strong>in</strong>a. Empirical Orthogonal<br />
Function analysis were performed on the correlation matrix from data<br />
straddl<strong>in</strong>g the equatorial rail [between 6’N and 6’s).<br />
The first spatial function. which accounts for 72% of the total variante.<br />
displays maximum values on the western equator. The associated amplitude<br />
function. which modulates the spatial patterns. shows a powerful <strong>in</strong>terannual<br />
signal, with clearly def<strong>in</strong>ed periods l<strong>in</strong>ked to El N<strong>in</strong>o/Southern Oscilletion<br />
episo<strong>des</strong> [ENSOI tlg65. 1972.19761 (Figure 1 a.bl.<br />
Figure l-a1 First empirical spatial function of SLP for the equatorial rail.<br />
This pattern accounts for 72% of the total variante.<br />
l-b3 Time history of first amplitlude function that modulates the<br />
spatial pattern shown <strong>in</strong> Figure l-a. Heavy l<strong>in</strong>e <strong>in</strong>dicates<br />
low-pass filtered data [ll-month Gaussian filterl. Arrow<br />
<strong>in</strong>dicates El N<strong>in</strong>o years.<br />
Accord<strong>in</strong>gly. a SLP <strong>in</strong>dex between Tahiti and Sa<strong>in</strong>t Peter and Sa<strong>in</strong>t Paul Rocks<br />
[SPPI. located <strong>in</strong> the area of maximum amplitude of the first spatial function.<br />
is tested aga<strong>in</strong>st the Southern Oscillation Index ISOII and the Sea Surface Tem-<br />
perature [SSTI of the equatorial Atlantic.<br />
The new Tropical Oceans Index [TOI] is not only <strong>in</strong> phase with the SOI 10.83<br />
correlation at lag 0 and 95% significancel but prece<strong>des</strong> the warm events <strong>in</strong><br />
the tropical Atlantic Ocean by almost one year 10.41 correlation at lag 11<br />
months and 95% significancel [Figure 2 a.bl.<br />
465
1.s<br />
0.5<br />
4.5<br />
4s<br />
2<br />
-1<br />
1<br />
0<br />
Fig. 2-a1 Time histories of standardized SOI and TOI. Solid l<strong>in</strong>e<br />
<strong>in</strong>dicates Tahiti m<strong>in</strong>us Darw<strong>in</strong>, surface-pressuredifference<br />
anomaly. Oashed l<strong>in</strong>e <strong>in</strong>dicates Tahiti m<strong>in</strong>us SPP surface-<br />
pressure-difference anomaly.<br />
Fig. 2-bl Time histories of SST [solid l<strong>in</strong>el and TOI [dashed l<strong>in</strong>el for<br />
the equatorial rail. Note+ The TOI is 1 l-month lagged.<br />
It is shown that the global redistributions of atmospheric mass, along with<br />
a strong south equatorial trapped signal [SOI is not only associated to El N<strong>in</strong>o<br />
episo<strong>des</strong> through subtle air/sea <strong>in</strong>teractions but has a positive feedback on<br />
the Tropical Atlantic warm<strong>in</strong>gs. which are due to tropospheric teleconnection.<br />
The fact that the warm<strong>in</strong>gs lag the TOI should facilitate their forecast and aid<br />
the studies of the <strong>in</strong>terannual variations of Sahelian ra<strong>in</strong>fall.<br />
466
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
VEGETATION CHANGES IN AFRICA SINCE THE LATE CAINOZOIC<br />
by E M van Z<strong>in</strong>deren Bakker<br />
Institute for Environmental Sciences, University of the O.F.S.<br />
BLOEMFONTEIN 9300, South <strong>Africa</strong>.<br />
Dur<strong>in</strong>g the Late Ca<strong>in</strong>ozoic the <strong>Africa</strong>n cont<strong>in</strong>ent was subjected<br />
to many <strong>change</strong>s of a physical nature. These <strong>change</strong>s caused by con-<br />
t<strong>in</strong>ental drift, tectonics, <strong>in</strong>terna1 rift<strong>in</strong>g and stepwise cool<strong>in</strong>g<br />
had a profound <strong>in</strong>fluence on vegetation pattern of <strong>Africa</strong>. A re-<br />
construction of the vegetation history of <strong>Africa</strong> for the last 10 MY<br />
is not possible as well dated events are still too scarce. This<br />
review Will therefore have the nature of assembl<strong>in</strong>g elements which<br />
cari be used for such a reconstruction.<br />
In Late Miocene times (10 - 5 MY) the equator was situated<br />
about 5' north of its present position sothat the Sahara received<br />
more ra<strong>in</strong>fall and could susta<strong>in</strong> forest. A drastic cool<strong>in</strong>g at<br />
ru 10 - 9 MY caused aridity along the NW <strong>Africa</strong>n toast. It has<br />
been demonstrated that hyper-arid conditions prevailed <strong>in</strong> the<br />
western Sahara and also <strong>in</strong> a comparable situation along the Namibia<br />
toast. In the Mediterranean region of North <strong>Africa</strong> subtropical<br />
laurel forest existed and on the mounta<strong>in</strong>s of the Sahara region<br />
forest could survive. The considerable drop <strong>in</strong> mean temperature<br />
of c. 7O C and the accompan<strong>in</strong>g aridify<strong>in</strong>g effect Will probably<br />
have had a profound <strong>in</strong>fluence on the vegetation of the entire<br />
cont<strong>in</strong>ent. Between 9 andhr 6 MY ago warm and humid conditions<br />
prevailed and the general xeric succession was reversed.<br />
Towards the end of the Miocene Sharp decl<strong>in</strong>es <strong>in</strong> world<br />
temperature occurred aga<strong>in</strong>. These vicissitu<strong>des</strong> <strong>in</strong> the tempera-<br />
turc regime have caused repeated migrations, isolation, spe-<br />
ciation and also the demise of many taxa. In certa<strong>in</strong> regions<br />
lowland ra<strong>in</strong> forest gave way to 'savanna-woodland'. Savanna<br />
vegetation <strong>in</strong>vaded western Angola as was implied from mar<strong>in</strong>e<br />
pollen studies.<br />
The rapid development of the West Antarctic ice sheet and<br />
glaciation elsewhere lowered the sea level some 70 m which<br />
triggered off the Mess<strong>in</strong>ian Sal<strong>in</strong>ity Crisis. The consequence of<br />
this event must have been aridification <strong>in</strong> <strong>Africa</strong> and the possible<br />
spread of savanna.<br />
The term<strong>in</strong>al Miocene-early Pliocene cold period witnessed<br />
considerable <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the vegetation of the SW Cape of South<br />
<strong>Africa</strong>. Until that time subtropical ra<strong>in</strong>forest had covered<br />
this region. As a consequence of circumpolar glacial conditions<br />
this for-est was f<strong>in</strong>ally elim<strong>in</strong>ated and so-called "fynbos" or<br />
macchia replaced it. These <strong>change</strong>s co<strong>in</strong>cided with important<br />
<strong>change</strong>s <strong>in</strong> fauna.<br />
467
It is not known how this abrupt severe cool<strong>in</strong>g affected other<br />
parts of <strong>Africa</strong>. It is very likely that general aridification took<br />
place and that even the tropical ra<strong>in</strong> forest suffered impoverish-<br />
ment <strong>in</strong> species diversity or <strong>in</strong> .area.<br />
Rapid warm<strong>in</strong>g between w 4.6 and 3.6 MY reversed a11 these<br />
processes aga<strong>in</strong>.<br />
Dur<strong>in</strong>g the subsequent climatic cycles of Milankovitch type<br />
after w 3.2 MY the aridification of the Sahara was aggravated.<br />
The aridify<strong>in</strong>g processes were aga<strong>in</strong> repeated when ice fields<br />
accumulated <strong>in</strong> the Northern Hemispherefw 2.5 MY ago. Upwell<strong>in</strong>g<br />
and strong meridional w<strong>in</strong>ds had a dyy<strong>in</strong>g effect and NW <strong>Africa</strong><br />
became much colder 2.5, 2.0 and 1.8 MY ago. The Sahara <strong>des</strong>ert<br />
then became well established and closed for-est and woodlands<br />
opened up <strong>in</strong> East <strong>Africa</strong> and <strong>change</strong>d <strong>in</strong>to savanna and grassland.<br />
The Sudanese savanna and forests of Chad were then replaced by<br />
very open arid grassland.<br />
Dur<strong>in</strong>g the Quaternary the amplitude of the climatic cycles<br />
as <strong>in</strong>dicated by oxygen isotope curves <strong>in</strong>creased. The glacial<br />
episo<strong>des</strong> were much drier and the <strong>in</strong>terglacial conditions resembled<br />
present day conditions. As a consequence of palynological and<br />
geomorphic research the last c. 30 000 years are the best known<br />
part of the vegetation history of <strong>Africa</strong>.<br />
Dur<strong>in</strong>g the last Interstadial of the last glaciation round<br />
24 000 BP the general climate was relatively warm and lake levels<br />
<strong>in</strong> the southern Sahara, East <strong>Africa</strong> and the Kalahari were high.<br />
The hyper-arid <strong>des</strong>erts were smaller and the tropical ra<strong>in</strong> forest<br />
expanded. The last glacial maximum was marked by general <strong>des</strong>icca-<br />
tion. The Sahara became hyper-arid and expanded <strong>in</strong>to the present<br />
Sahel. The ra<strong>in</strong> forest of the Zaire bas<strong>in</strong> was reduced <strong>in</strong> size<br />
or divided up <strong>in</strong>to some refuges. The NW and SW coastal ragions<br />
of the cont<strong>in</strong>ent were under the <strong>in</strong>fluence of the equatorward<br />
migration of strong coastal upwell<strong>in</strong>g and became hyper-arid.<br />
The tree S<strong>in</strong>e on the East <strong>Africa</strong>n high mounta<strong>in</strong>s <strong>des</strong>cended some<br />
900 - 1100 m while the forest vegetation of the lowland <strong>change</strong>d<br />
to open savanna, grassland or even <strong>des</strong>ert. These drastic <strong>change</strong>s<br />
must have been the consequence of the reduction <strong>in</strong> evaporation<br />
of the oceans and the near demise of the Atlantic monsoon. An<br />
exception to these dry conditions formed a sector <strong>in</strong> the western<br />
half of the southern part of the cont<strong>in</strong>ent where much lower<br />
temperatures and the penetration of cyclonic w<strong>in</strong>ter-ra<strong>in</strong> caused<br />
humid conditions. Dur<strong>in</strong>g the Late Glacial the rise <strong>in</strong> temperature<br />
a 12 600 BP was accompanied by higher ra<strong>in</strong>fall and a reversa1<br />
of a11 the former processes. In Holocene times the climate <strong>in</strong><br />
East <strong>Africa</strong> was wetter untiliar 4000 BP when drier conditions pre-<br />
vailed. Human <strong>in</strong>fluence on the vegetation have dates back to<br />
fu 2000 years. In southern <strong>Africa</strong> a completely different climate<br />
cause many fluctuations <strong>in</strong> ra<strong>in</strong>fall which cari broadly be devided<br />
<strong>in</strong>tq an early humid period, a drier period round 4000 BP and a<br />
f<strong>in</strong>al more humid episode.<br />
468
Comprehensive bibliography<br />
Axelrod, D 1 and Raven P H. 1978. Late Cretaceous and Tertiary<br />
vegetation history of <strong>Africa</strong>. In: M J A Werger (ed) Biogeo-<br />
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Rotterdam.<br />
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(ed). La-te Ca<strong>in</strong>ozoic PaZaeocZimates of the Southem Hem-isphere:<br />
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PaZaeoecoZogy of Afriea 15: 77-W.<br />
469
INQUA/ DAKAR SYEPOSIUN "Changements globaux en Afrique"<br />
INTRODUCTION.<br />
DEPLACEMENT DE L'EQUATEUR MAGNETIQUE EN AFRIQUE DE<br />
L'OUEST: 1913-1985.<br />
Jacques VASSAL<br />
ORSTOM B.P.1386<br />
DAKAR (SENEGAL)<br />
Bien que l'on posséde <strong>des</strong> mesures d'éléments magnétiques<br />
effectuées en Afrique dès le XVIII éme siècle, ce n'est qu'en<br />
1913 que la Carnegie Institution entrepris une campagne de<br />
mesure systématique <strong>des</strong> éléments magnétiques le long <strong>des</strong> côtes<br />
et du fleuve Niger. Depuis, d'autres campagnes de mesures ont<br />
été faites en 1926, 1939 et 1945. Puis entre 1953 et 1958,<br />
1'ORSTOM a entrepris la cartographie magnétique de l'Afrique de<br />
l'ouest en mesurant le champ en plus de 400 po<strong>in</strong>ts (Rechenmann<br />
et Remiot, 1962). D'autres campagnes de réoccupation ont<br />
ensuite été faites en 1963, 1968, 1974, et 1983-85. Il existe<br />
aussi un certa<strong>in</strong> nombre de profils maritimes ou aéroportés.<br />
Le but de cette étude est d'exploiter toutes ces données<br />
pour suivre les variations de position de l'équateur magnétique<br />
(ou équateur d'<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>aison) depuis le début du siècle. On<br />
déf<strong>in</strong>i l'équateur magnétique par le lieu <strong>des</strong> po<strong>in</strong>ts sur la<br />
surface de la terre où la composante verticale 2 du champ a une<br />
valeur nulle. Nous ne traiterons ici que les mesures de 2<br />
proches de l'équateur, c'est à dire dont la valeur est comprise<br />
entre -4000 et +4000 nano-Tesla (nT).<br />
2. TRAITEMENT DES MESURES<br />
2.1. VARIATION SECULAIRE<br />
Les mesures ont été réduites de la variation séculaire à<br />
la plus proche <strong>des</strong> époques de regroupement choisies, soit 1913-<br />
1926-1945-1953-1958-1973 et 1985. Ces dates correspondent à<br />
l'époque <strong>des</strong> pr<strong>in</strong>cipales campagnes et la correction de temps<br />
reste dans l'<strong>in</strong>tervalle de plus ou mo<strong>in</strong>s 2.5 ans. La réduction<br />
s'effectue en déterm<strong>in</strong>ant la variation séculaire VS au niveau<br />
du po<strong>in</strong>t de mesure déduite de la variation séculaire d'un<br />
certa<strong>in</strong> nombre de bases régulièrement réoccupées et bien<br />
réparties dans la région. La figure 1 montre l'effet de cette<br />
variation sur la valeur du champ Z de ces bases. On obtient<br />
a<strong>in</strong>si un terme correctif: nz,=vs.at.<br />
2.2 REDUCTION EN LONGITUDE<br />
Chaque mesure est ensuite rapportée, à latitude constante,<br />
au demi méridien le plus proche de longitude 1. en la<br />
corrigeant de la valeur du gradient en longitude. Ce*;e valeur<br />
de gradient en longitude, gl, est relevée sur la carte<br />
magnétique de 1956. On obtient a<strong>in</strong>si un deuxième terme<br />
correctif: AZl=gl.A1.<br />
471
2.3. DETERMINATION DE L'EQUATEUR<br />
Chaque valeur de z au po<strong>in</strong>t de coordonnées L,l et à<br />
l'époque t est a<strong>in</strong>si ramenée au méridien 1. et a l'époque de<br />
regroupement t.. On obtient a<strong>in</strong>si de nouvell&s valeurs:<br />
3<br />
Z'(L,li, tj)=Z(L,l,t)+ hZl+AZt.<br />
On ajuste ensuite une droite <strong>des</strong> mo<strong>in</strong>dres carrés aux données<br />
concernant chaque époque et chaque méridien. On obtient a<strong>in</strong>si<br />
pour chaque époque et pour chaque méridien une position de<br />
l'équateur. La figure 2 résume les résultats obtenus en<br />
montrant la trace de l'équateur aux différentes époques<br />
traitées. La pr<strong>in</strong>cipale cause d'<strong>in</strong>certitude dans la déterm<strong>in</strong>ation<br />
de la position de l'équateur est la présence de l'électrojet<br />
équatorial dont la variation jounalière importante amène une<br />
<strong>in</strong>certitude de plusieurs diza<strong>in</strong>es de nano-Tesla sur les valeurs<br />
mesurées. Mais compte tenu du très fort gradient du champ en<br />
latitude ( entre 1200 et 1400 nT par degré) on a pu chiffrer<br />
l'erreur sur la position en latitude de l'équateur. Elle est de<br />
l'ordre de plus ou mo<strong>in</strong>s 0.10" soit 11 km.<br />
3. CORRELATIGN AVEC L'OBSERVATOIRE DE MBOUR<br />
On a porté sur la figure 3 les positions successives en<br />
latitude de l'équateur en fonction de la valeur de Z à<br />
l'observatoire de Mbour, pour quelques longitu<strong>des</strong>. On peut<br />
a<strong>in</strong>si déterm<strong>in</strong>er à chaque <strong>in</strong>stant la position de l'équateur en<br />
fonction de la valeur du champ à Mbour ZMBO par la formule<br />
paramétrée suivante:<br />
Les coefficients h(l) et k(l) ont éte calculés numériquement.<br />
4. COMPARAISONS AVEC LES MODELES GLOBAUX<br />
Régulièrement sont calculés par développement en<br />
harmonique sphérique <strong>des</strong> données <strong>des</strong> observatoires, <strong>des</strong> modéles<br />
globaux de champ. Les plus connus sont les modéles IGRF<br />
(International Geomagnetic Reference Field) récemment<br />
recalculés Es= N.Peddie (1982) pour 1965-1970-1975-1980 et<br />
procha<strong>in</strong>ement 1985. Il y a eu aussi un modéle calculé pour 1945<br />
(Vest<strong>in</strong>e et a1 .,1948) et un autre déterm<strong>in</strong>é par <strong>des</strong> mesures<br />
satellite (Ga<strong>in</strong> 1969). On a porté sur la figure 2 la position<br />
<strong>des</strong> équateurs déf<strong>in</strong>is par quelques uns de ces modéles.<br />
Les écarts calculés entre notre déterm<strong>in</strong>ation de la<br />
position de l'équateur et celle donnée par les modéles globaux<br />
sont pratiquement constants. On trouve une position <strong>des</strong><br />
équateurs globaux systématiquement plus au nord d'environ 0.12"<br />
par rapport à notre déterm<strong>in</strong>ation. Ceci s'explique par la<br />
faible densité en Afrique <strong>des</strong> données utilisées pour ces<br />
modéles.<br />
OR constate que les équateurs déf<strong>in</strong>is à partir <strong>des</strong> mesures<br />
ponctuelles présentent <strong>des</strong> ondulations qui reflètent<br />
l'<strong>in</strong>fluence <strong>des</strong> anomalies <strong>in</strong>ternes locales. Il semble a<strong>in</strong>si que<br />
l'équateur soit sensiblement déformé au passage du massif<br />
472
Gu<strong>in</strong>éen du Fouta-Djalon, zône possible d'anomalies locales<br />
sensibles. En dehors de cette région mal cartographiée,<br />
l'Afrique de l'Ouest ne présente pas d'anomalies magnétiques<br />
importantes, et il semble difficile de chiffrer la part <strong>des</strong><br />
perturbations <strong>in</strong>ternes sur les résidus observés.<br />
5. CONCLUSION<br />
Depuis le début du siècle, l'équateur magnétique a dérivé<br />
vers le nord de manière importante. La vitesse de cette dérive<br />
est fonction de la longitude et de l'époque ( variation<br />
séculaire 1. L'équateur s'est déplacé de plus de 700 km le long<br />
du méridien 12" ouest. Cette dérive apparente est liée au<br />
mouvement général vers le Nord-Ouest de l'<strong>in</strong>tense foyer de<br />
variation séculaire de l'Atlantique. Cet "ouragan magnétique"<br />
dont aucun modèle de courant ne permet de rendre compte<br />
actuellement, entra<strong>in</strong>e avec lui les lignes iso-Z et l'équateur<br />
magnétique.<br />
Le suivi <strong>des</strong> déplacements de l'équateur devrait apporter<br />
une aide à la compréhension <strong>des</strong> phénomènes responsables de la<br />
variation séculaire. Il permet en outre d'aff<strong>in</strong>er<br />
l'exploitation <strong>des</strong> mesures magnétiques dans la région.<br />
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473
- Figure 1:<br />
- Figure 2:<br />
1 2 (xl000 nT)<br />
La variation temporelle du champ en quelques stations<br />
réoccupation.<br />
a-y<br />
a-<br />
i<br />
-2'<br />
t<br />
+<br />
+<br />
"&<br />
+ x.<br />
. . +<br />
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f f<br />
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. . . . . . .<br />
L.<br />
. . . .<br />
t t "Y t . . . . . . . . . . . . . . ..'. +<br />
DAKA t n + +<br />
0<br />
4OXb<br />
\<br />
/<br />
EQUATEURS Z-O<br />
\ NIAMEY<br />
a<br />
ORSTOM<br />
Positions successives de l'équateur magnétique en Afrique<br />
de l'Ouest depuis 1913:<br />
----- x-s-- déterm<strong>in</strong>ées par les mesures au sol<br />
-----o---- déf<strong>in</strong>ies par les modèles globaux.<br />
474<br />
de
12.Lat. Nord<br />
lO’-<br />
8’ -<br />
6’ -<br />
4’ -<br />
- Figure 3:<br />
Corrélation entre les positions successives en latitude de<br />
l'équateur magnétique et les valeurs moyennes de Z à<br />
Mbour, à différentes longitu<strong>des</strong> 1.<br />
475
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
MEDITERRANEAN STAGNANT EPISODES : THEIR ISOTOPIC RECORD<br />
AND THEIR RELATIONSHIPS WITH THE AFRICAN MONSOON<br />
C. VERGNAUD GRAZZINI<br />
Departement de Géologie Dynamique, Université Pierre et<br />
Marie Curie, 4 Place Jussieu, F-75252 Paris Cedex 05<br />
The Mediterranean is a semi enclosed bas<strong>in</strong> nearby entirely surrounded<br />
by land masses. The connection with the Atlantic Ocean through the Gibral-<br />
tar straits which are some 350 m deep accounts,for the present lack of<br />
oceanic-type thermo-hal<strong>in</strong>e circulation at depth. The modern Mediterranean<br />
bas a negative water budget (evaporation E exceeds precipitations P) and<br />
an anti-estuar<strong>in</strong>e circulation. The water loss is compensated by the <strong>in</strong>flow<br />
of Atlantic waters accross the straits of Gibraltar. Because of the excess<br />
evaporation, the density of Mediterranean surface water <strong>in</strong>creases from west<br />
to east, generat<strong>in</strong>g convective flow. As a result, the deeper parts of the<br />
Mediterranean conta<strong>in</strong> denser surface-derived waters. These deep more sal<strong>in</strong>e<br />
waters spill over at the sills and generate a shallow-<strong>in</strong>-deep-out circula-<br />
tion pattern at the Sicily si11 as well as at the Gibraltar sill. The <strong>volume</strong><br />
of the outflow<strong>in</strong>g water mass depends on the difference between the sal<strong>in</strong>i-<br />
ties of the respective water masses, as well as on the water loss (E-P).<br />
The values of these factors rema<strong>in</strong> constant under stable climatic condi-<br />
tions (1).<br />
Oxygen deficient environments result<strong>in</strong>g <strong>in</strong> <strong>in</strong>termittent stagnant epi-<br />
so<strong>des</strong> have characterized the eastern Mediterranean s<strong>in</strong>ce mid-Miocene time.<br />
However there is no documentation concern<strong>in</strong>g the organic carbon content of<br />
these early sequences. At later stages, <strong>in</strong> the Plio-Pleistocene,sapropel<br />
deposition occurred. Dur<strong>in</strong>g the Late Pleistocene, the most prom<strong>in</strong>ent sa-<br />
propels (but not a11 of them) correlate with the times of transgression.<br />
Organic carbon contents, ma<strong>in</strong>ly of mar<strong>in</strong>e orig<strong>in</strong>, may go up to 16 % (2).<br />
Different mechanisms have been <strong>in</strong>voked to expla<strong>in</strong> the occurrence of<br />
deep stagnations. Some of them are closely related to the specific charac-<br />
ter of mediterranean hydrology recorded above. The most frequently refered<br />
to such mechanisms are the follow<strong>in</strong>g :<br />
1) A density stratification, present<strong>in</strong>g vertical convection. This den-<br />
sity stratification may have resulted either from :<br />
a) a low density glacial meltwater dra<strong>in</strong><strong>in</strong>g <strong>in</strong>to the eastern<br />
Mediterranean via the Black Sea (3, 4, 5, 6), or<br />
b) a fresh water run-off from the Nile River (7, 8), or<br />
c) a warm<strong>in</strong>g of the subsurface waters (9, 10, ll), or<br />
d) an <strong>in</strong>crease <strong>in</strong> local or regional precipitations (12, 13) or a<br />
decrease <strong>in</strong> evaporation rate (14, 15).<br />
2) A <strong>change</strong> <strong>in</strong> the distribution of densities and sal<strong>in</strong>ities of <strong>in</strong>ter-<br />
mediate and deep waters on east and west si<strong>des</strong> of the Sicilian si.11 pre-<br />
vent<strong>in</strong>g the east-west deep water pump<strong>in</strong>g. For <strong>in</strong>stance, tak<strong>in</strong>q the modern<br />
values as a start<strong>in</strong>g po<strong>in</strong>t, a 0.3 "/,, lower<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the sal<strong>in</strong>ities of east-<br />
ern <strong>in</strong>termediate and deep waters should be sufficient to stop the east-west<br />
477
<strong>in</strong>termediate flow of levant<strong>in</strong>e waters. This represents a <strong>change</strong> of 1 % of<br />
the sal<strong>in</strong>ity values which could be produced by mix<strong>in</strong>g 1 % fresh water (with<br />
sal<strong>in</strong>ity = 0) with Mediterranean.water.<br />
3) Fluctuations <strong>in</strong> the <strong>in</strong>put of organic material and subsequent chan-<br />
ges <strong>in</strong> the oxygen consumption <strong>in</strong> deep waters, lead<strong>in</strong>g to the production of<br />
anoxic waters. Such variation may depend, <strong>in</strong> turn, on :'<br />
discharge<br />
.a) variations <strong>in</strong> the delivery of organic material through river<br />
b) an <strong>in</strong>creased surface water production of biogenic material, as<br />
much as three or more times that of present day (16, 17, 18).<br />
4) The formation of a deep hypersal<strong>in</strong>e br<strong>in</strong>e which would prevent any<br />
mix<strong>in</strong>g with the overly<strong>in</strong>g water and any overturn, and would lead to the<br />
exhaustion of the available oxygen. A recent example has been <strong>des</strong>cribed <strong>in</strong><br />
the Tyro trench (19).<br />
These mechanisms are not mutually exclusive and, <strong>in</strong> certa<strong>in</strong> cases, ac-<br />
tually correlated, as for la + 2, lb + 2 or lb + 3a. In addition, the me-<br />
chaniçmâ 1 to 3 are climate dependent.<br />
Some attempts at a better understand<strong>in</strong>g of Late Pleistocene stagnations<br />
<strong>in</strong> the eastern Mediterranean have been done us<strong>in</strong>g pollen records of sapropelic<br />
layers and oxygen and carbon isotopic <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the calcareous<br />
shells of foram<strong>in</strong>ifera (5, 7, 16, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26). These studies<br />
did permit to evaluate the tim<strong>in</strong>g of sapropel deposition with more<br />
precision, to identify the isotopic signal <strong>in</strong> foram<strong>in</strong>iferal tests associated<br />
with sapropel sediments, and to determ<strong>in</strong>e the vegetation and relative<br />
humidity on the border<strong>in</strong>g cont<strong>in</strong>ents. It has been shown that oxygen<br />
18 and carbon 13 depletions were frequently associated with sapropel deposition<br />
respond<br />
exclud<strong>in</strong>g, <strong>in</strong><br />
to relatively<br />
the Late Pleistocene<br />
high 6180 values.<br />
sapropels<br />
15 C depletion<br />
S6 and S8 which coris<br />
generally the<br />
rule for a11 sapropels but the amplitude of this depletion may vary from<br />
one site to another. Decreases <strong>in</strong> 6180 values have generally been <strong>in</strong>terpreted<br />
as the effect of decreas<strong>in</strong>g sal<strong>in</strong>ity result<strong>in</strong>g from a fresh water<br />
<strong>in</strong>put of cont<strong>in</strong>ental orig<strong>in</strong>. These data thus support the above hypothesis<br />
la, lb or 2. The decrease <strong>in</strong> 613 C values also suggests that modéls lb, 3a<br />
or 3b could be plausible ones while the "high primary production mechanism"<br />
should have resulted <strong>in</strong> higher 6 13C values of the surface water C02.<br />
These considerations allowed Rossignol-Strick (8,27) to hypothesise a<br />
l<strong>in</strong>k between orbital <strong>in</strong>solation, <strong>Africa</strong>n monsoons and eastern Mediterra-<br />
nean stagnations. This author showed that dur<strong>in</strong>g the past 464,000 yrs,<br />
<strong>Africa</strong>n monsoons, signaled by the East Mediterranean sapropels, were heav-<br />
iest always and only when a northern summer <strong>in</strong>solation reached maximum<br />
values. This occurred dur<strong>in</strong>g a11 the <strong>in</strong>terglacial but also twice dur<strong>in</strong>g<br />
glacial periods (fig. 1).<br />
mis established that tropical aridity was not the s<strong>in</strong>gle climatic<br />
pattern for glacial periods. The merit of this mode1 is that it takes <strong>in</strong>to<br />
account the tim<strong>in</strong>g of stagnations <strong>in</strong> eastern Mediterranean. On the other<br />
hand the underly<strong>in</strong>g hypothesis of the mode1 is that the Nile was the only<br />
contender for the fresh water <strong>in</strong>flow. Recent mix<strong>in</strong>g models based on 13C<br />
and 180 <strong>change</strong>s <strong>in</strong> calcareous foram<strong>in</strong>ifera, <strong>in</strong> relation to stagnant condi-<br />
478
tions (25, 26) however suggest that temperate rivers as well âs the Black<br />
Bea could also have been providers of fresh water. It has also been argued<br />
that if the Nile was the only provider, the l*O depletion <strong>in</strong> foram<strong>in</strong>iferal<br />
shells should decrease as distances from.,the Nile mouth <strong>in</strong>creased. This has<br />
not yet been verified (16).<br />
Moreover the fundamental <strong>in</strong>fluence of the Adriatic sea on deep water<br />
production and circulation <strong>in</strong> the eastern Mediterranean shouldn't be dis-<br />
missed.<br />
In conclusion, the role of eastern Mediterranean sediments as recor-<br />
ders of heavy monsoon ra<strong>in</strong>s on Eastern <strong>Africa</strong> through sapropel deposition<br />
is still a matter of debate. The climate on northern border<strong>in</strong>g cont<strong>in</strong>ents<br />
of the western and eastern Mediterranean bas<strong>in</strong>s was also controlled by the<br />
summer <strong>in</strong>solation which couldaccount for the observed cyclicity of sta-<br />
gnant phases.<br />
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479
F1gur.z 1 - Correlation of the orbital <strong>in</strong>solation monscon <strong>in</strong>dex (calorie half year northern summer) with<br />
deep-sea sapropela <strong>in</strong> the East ~dltcPranesn-<strong>in</strong>solation ln langleys (cal.cn~-~) day-1 <strong>in</strong> b AD 1950.<br />
Absolut@ Value of AD 1950 <strong>in</strong>solation on top Une.<br />
Isotopic stages chronostratigraphy. Cor@ X9-181, 33*25'N-25'00'E, 2,286 m i Con KS-09, 35°09'N-20*09'E,<br />
2,800 m i Cor@ Alb. lE9, 35*54’N-28*23’E, 2,604 m ; Gore Tr 192-22, 35*19'N-29'Ol'E. 3,150 m ; Gore<br />
h 192-29, 33'50'W25*59'E, 2,680 P.<br />
Vertical *cale for orbital <strong>in</strong>solation and isotopic chronostrstiqraphy based on RC9-181 tore depth<br />
(cf. m?f. 8).<br />
r IN§OLA’ T MARINE STRATIGRAPHY<br />
‘22 I 1-0 1 EAST MEDITERRANEAN<br />
Figure 2 - 613C ?nd 61Bo values plotted for the surface waters correspond<strong>in</strong>q to sapropels 51, S3 and S5.<br />
and to the present situation <strong>in</strong> the East t+?editerrsnean, to nid-latitu<strong>des</strong> rivers and ra<strong>in</strong>s, to the Black<br />
Sea and the Nile. The 613C values of the Nile CO2 are unkncwn. We suggested that values between -5 '/..<br />
and -3 '1.. were plausible mes. Tbe l<strong>in</strong>e represents a~mix<strong>in</strong>g curve between mid-latitu<strong>des</strong> river and East<br />
wditerranean waters at present.<br />
r<br />
4<br />
&l<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
I .l<br />
1<br />
-----------,<br />
Hile river7<br />
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d/’<br />
pss<br />
/’<br />
-5-<br />
o-
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique”<br />
Variations saisonnières et <strong>in</strong>terannuelles du niveau<br />
moyen dans l'Atlantique équatorial et tropical en<br />
1983-1984.<br />
J-M VERSTRAETE<br />
ORSTOM, Institut<br />
75005 PARIS<br />
Océanographique, 195, rue St Jacques<br />
Résumé : Pendant le programme FOCAL, un réseau de marégraphes a<br />
été établi dans l'Atlantique tropical af<strong>in</strong> d'observer les variations<br />
du niveau moyen depuis <strong>des</strong> échelles de temps courtes (période de 2<br />
à 5 jours) jusqu'aux variations <strong>in</strong>terannuelles. Les <strong>change</strong>ments<br />
océaniques observés pendant FOCAL sont à relier à <strong>des</strong> conditions<br />
météorologiques exceptionnelles sur 1 'Atlantique en 1983-1984. Rela-<br />
xation <strong>des</strong> alizés à l'équateur dUOctobre 1983 à Mai 1984 (avec renver-<br />
se à l'ouest entre 40 et 50" W), alors qu'en 1982 et jusqu'à Octobre<br />
1983 les vents étaient plus forts que la normale. En outre, le front<br />
<strong>in</strong>tertropical est resté au sud de l'éguateur de Janvier à Mai 1984.<br />
A ce forc<strong>in</strong>g atmosphérique exceptionnel, l'océan a répondu par un<br />
réajustement de sa pente zonale à l'équateur et <strong>des</strong> anomalies tpsitiveL;<br />
de son contenu thermique et <strong>des</strong> températures de surface dans le<br />
Golfe de Gu<strong>in</strong>ée. D'Cctobre 1983 à Ju<strong>in</strong> 1984, le niveau moyen de 1'<br />
océan baisse de 10 cm environ aux Rochers St Pierre et St Paul (28"W),<br />
avec <strong>des</strong> cotes négatives à partir de Décembre 1983. Dans le Golfe de<br />
G.u<strong>in</strong>ée à 6"E, le niveau moyen croît jusqu'en Février 1984 (+ lOcm),<br />
st garde <strong>des</strong> cotes positives jusqu'en Avril. Pendant huit mois de<br />
Septembre 83 à Avril 84, le niveau moyen dans le Golfe est supérieur<br />
à celui observé à 0",28"W. La pente zonale ord<strong>in</strong>aire de l'océan,<br />
ascendante d'Est en Ouest à l'équateur, disparaît et on observe une<br />
renverse de pente dans le Golfe de Gu<strong>in</strong>ée en Février 1984. Ce phéno-<br />
mène est tout à fait comparable à ce gui fut observé dans le<br />
Pacifique pendant 1'El N<strong>in</strong>o de Ju<strong>in</strong> 1982 à Octobre 1983.<br />
Le cycle saisonnier du niveau moyen observé dans le<br />
Golfe de Gu<strong>in</strong>ée (Pr<strong>in</strong>cipe, Sao Tomé et Annobon) correspond bien à<br />
celui déjà établi à Po<strong>in</strong>te Noire, avec deux maximum (saisons chau<strong>des</strong>i<br />
et deux m<strong>in</strong>imum (saisons froi<strong>des</strong>1 L'upwell<strong>in</strong>g de grande saison<br />
froide se produit bien en Ju<strong>in</strong>-Juillet, mais l'on observe une forte<br />
variation <strong>in</strong>terannuelle. En 1983 l'upwell<strong>in</strong>g est fort, en 1984 il<br />
est <strong>in</strong>férieur à la moyenne climatique. La renverse de pente dans le<br />
Golfe de Gu<strong>in</strong>ée en Février-Mars 1984 se traduit par <strong>des</strong> niveaux moyen<br />
supérieurs à la moyenhe climatique, du fait d'une structure thermique<br />
anormalement chaude. Bien gue les températures de surface soient<br />
élevées en surface (l'upwell<strong>in</strong>g est virtuellement absent), la chute<br />
de NM de Février à Ju<strong>in</strong> 1984 atte<strong>in</strong>t plus.de 20 cm, ce gui <strong>in</strong>dique<br />
un upwell<strong>in</strong>g actif en subsurface. Ceci est confirmé par la chute de<br />
hauteur dynamique observée à partir <strong>des</strong> stations hydrolqigues exécu-<br />
tées de 0 à 500 m au cours <strong>des</strong> campagnes océanographiques, de Janvier<br />
à Juillet 1984.<br />
481<br />
. . . / . . .
Dans la région de Dakar, on observe bien le cycle<br />
saisonnier, mais là aussi la variation <strong>in</strong>terannuelle est .très impor-<br />
tante. En 1983 l'upwell<strong>in</strong>g ne se manifeste que tardivement (avril),<br />
tandis qu'en 1984 il se produit de Janvier à Avril avec une baisse de<br />
W.M. de l'ordre de 8 cm comparable à sa moyenne climatique. Par<br />
contre de Mai à Novembre, N.M. reste à environ 8 à 10 cm au-<strong>des</strong>sous<br />
de sa moyenne climatique, alors que la temp&rature superficielle en<br />
est vois<strong>in</strong>e. Ceci implique de fortes advections d'eaux froi<strong>des</strong> en<br />
subsurface. Il semble bien que nous ayons observé dans l'Atlantique<br />
en 1983-1984 la "réplique" de 1'El N<strong>in</strong>o exceptionnel de 1982 -1983<br />
dans le Pacifiqus avec ses conséquences climatiques et notamment une<br />
mousson <strong>in</strong>habituellement abondante sur les îles et dans le Golfe de<br />
Gu<strong>in</strong>ée.<br />
482
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
MARQUAGE ISO’I0PIQUE NATUREL DES ACCLMLJLATIONS GYPSEUSES<br />
DU SUD TUNISIEN - J. VIEILLEFON<br />
ORSTOM Mission ORSTCM en Tunisie<br />
18 avenue Charles Nicolle 1002 TUNIS Bel.védère (Tunisie)<br />
De vastes étendues de sols du Sud tunisien (versants de jebels,<br />
glacis, bourrelets éo1ien.s . ..) sont couvertes d’accumulations gypseuses,<br />
dites “de surface”, sous forme de croate dure ou d’encroCtement friable? qui<br />
s’étendent sur un million d’hectares, tandis que de nombreux sols alluviaux,<br />
notanment Fdans les oasis, $4 nappe phréatique peu profonde, comportent souvent<br />
<strong>des</strong> accunul ations semblables en profondeur, encore appelées %xoOtes de<br />
nappe”, et ce sur plus de 300.000 hectares.<br />
Ces sols ont souvent été considérés comme <strong>des</strong> paléosols ou au<br />
mo<strong>in</strong>s à dynamique actuelle très ralentie, eu égard aux conditions climatiques<br />
présentes. Les moyens classiques d’<strong>in</strong>vestigation ne permettent généralement<br />
pas de déterm<strong>in</strong>er l’ancienneté de ces accunulations, ni une dynamique actuelle<br />
en lew se<strong>in</strong>.<br />
Or, le gypse, qui est un sel de solubilité moyenne 12 e/l<br />
environ) est un m<strong>in</strong>éral dihydraté, dont 1 ‘eau de constitution représente<br />
environ 20 % en poids. Le tritium cSH), isotope radioactif de l’hydrogène,<br />
s’étant par ailleurs révélé comne un traceur très utile en recherche hydrogeologique,<br />
grgce aux fortes fluctuations enregistrées dans ses teneurs<br />
atmosphériques, suite aux explosions thermonucléaires aériennes <strong>des</strong> années<br />
il nous a sembl6 que sa teneur dans l’eau de constitution du gypse pourrait 60,<br />
renseigner sur l’âge relatif de ces accurulations, sachant que dans notre<br />
cas les é<strong>change</strong>s les plus courants procèdent de mécanismes de dissolutionreprécipitat<br />
ion.<br />
Faute de renseignements sur les teneurs en tritium <strong>des</strong> pluies<br />
dans le Sud tunisien, on s’est appuyé sur les données de la littérature dans<br />
la zone méditerranéenne (A. 1 .E.A.) , et sur les pluies mesurées à Gabès, pour<br />
estimer les retombées locales sur la période 1953-1979 (tableau).<br />
IaYa<br />
knb8 WSJ 1954 195s 1956 1%7 1951 1959 19% 1w1-<br />
9 m t2x.t l%,l CA,3 189,6 zY),s 106.6 336,6 176.1 81.3<br />
ur 125 y)0 35 100 125 399 459 145 219<br />
kude lW2 1963 .I 1964 l%S 1966 1967 1964 1969 1979<br />
P - h52,I as.7 242,n 257.4 147,7 l%,l 122.9 116.9 112.2<br />
217 = 1%<br />
WI 1971 f 1972 1 lS73 l974 1975 1976 1977 wn 1979<br />
P I 219,s Il%,9 321.0 199.6 411.7 552.4 205.9 211.1 Mo,9<br />
483
Lez comptages réalisés sur quelques prélkvements de ces accu-<br />
SIiUkCiOnS ont donné les réwltats suivants :<br />
Niveau<br />
Supérieur<br />
Moyen<br />
Profond r<br />
AccLanulation de. surface Accumulation de nappe<br />
Typologie Tritium Typologie Trit ium<br />
crol9te 14 Lrr non encroCrté 49 UT<br />
encrofitement 16 à 30 UT non encroflté 14 à 27 'UT<br />
altération 14 à 60 UT encroûtement 35 ur<br />
roche -I&re 14 ur croete 111 à 309Lrr<br />
1 W (Unité Tritim) = 1 atme 3H pour 101' atome ‘H<br />
Deux mécanismes possibles d’évolution’cnt été envisagés :<br />
- accroissemnt de 1 ‘accumulation par cristallisation de gypse ncuvellement<br />
formé, mettant en oeuvre la circulation d’eau marquees par les précipi-<br />
tations atmorphériqws ,<br />
- simple dissolution d’une partie de 1 ‘accuwlation sous 1 ‘effet <strong>des</strong> pluies,<br />
suivie de la reprécipitation du gypse en son se<strong>in</strong> mCme.<br />
On p&t considérer, sch&atiquement, que le premier s’applique<br />
plutôt aux accumulations de nappe, le second aux accLzm.ilations de surface.<br />
Dar?s le cas de la formation, le ca.lcul mcsntre que, compte tenu<br />
de la décroissance radioactive du tritium, les croûtes en formations avant<br />
1953 n’auraient pas dépassé, à cette date, une teneur de 1,s UT. Après 1953,<br />
en adnu%tant une formation cont<strong>in</strong>ue proportionnelle à la plwiométrie, on<br />
pourra trouver, en 1980, par exemple, et compte tenu <strong>des</strong> valeurs du tableau :<br />
c n = 27<br />
n=l<br />
(Pmm x NUT x 0,9Sn) = 170 UT<br />
Il est donc possible d.e calculer la teneur en tritium, en 1980,<br />
d’une accmulation ayant débuté à une date quelcon,que, ou, à 1 ‘<strong>in</strong>verse,<br />
connaissant cette teneur, d’estimzr la date de début de formation (figure 1).<br />
Dans le cas du simple renouvellement de l’eau de constitution,<br />
la part de l’accumulation affectée par ce mécanisme est proportionnelle, ’<br />
d’une part ZI ses caractéristiques propres (épaisseur, densité, teneur en<br />
gypse), d’autre part à la pluviotitrie. On estimz a<strong>in</strong>si que dans la région<br />
de Gabès le taux de renouvellenzznt annuel sera de 0,s % pour une croûte de<br />
5 cm et de 0,05 % pour un encroûtement de 50 cm.<br />
484
L’impact <strong>des</strong> retanbées élevées de ‘H ne permet cependant pas de Dépasser<br />
ume teneur de 25 UT en 1980 (figure 2). Ch peut donc en conclure que la<br />
~dynamique <strong>des</strong> accunulations de surface est actuePlement trks ralentie, .<br />
alors qm celle <strong>des</strong> accmulations de nappe semble encore très active.<br />
485<br />
FIG. f
INQUA/ DAKAR SYf4POSIlJl "Changements globaux en Afrique"<br />
PALEOCLIMATS ET DYNAMIQUE DE LA VEGETATION DEPUIS<br />
15 000 ANS B.P. EN MILIEU TROPICAL DE MOYENNE ALTITUDE:<br />
LE LAC BOGORIA (KENYA)<br />
A. VINCENS<br />
Laboratoire de Géologie du Quaternaire - CNRS -<br />
Case 907 - Lum<strong>in</strong>y - 13288 MARSEILLE Cedex 9 - FRANCE -<br />
L'analyse palynologique de 3 carottes de 14 a 18 m, prélevées dans<br />
le lac Bogoria (0"15'N, 36"10'E, 990 m d'altitude) apporte, pour<br />
l'Afrique de l'Est, <strong>des</strong> données tout a fait nouvelles concernant l'évolution<br />
<strong>des</strong> végétations et <strong>des</strong> climats a moyenne altitude au cours du<br />
Quaternaire récent. Cette étude, effectuée en collaboration avec<br />
la SNEA(P) (Programme "Rift"), vient compléter les données géologiques<br />
(Renaut, 1982), sédimentologiques (Tiercel<strong>in</strong>, 1981; Tiercel<strong>in</strong> et al.,<br />
1982), limnologiques (Carbone1 et al., 1983; Casanova, sous presse) et<br />
géochimiques (Herb<strong>in</strong>, 1980; Pér<strong>in</strong>et et al., 1982) déja effectuees sur<br />
les affleurements et sur les dépôts lacustres.<br />
Les trois sondages, prélevés au Nord, Sud et Centre du lac, sont<br />
respectivement dates a la base: 28 000 + 1 100 B.P., 14 800 - + 760 B.P.<br />
et 12 100 + 560 B.P. (Delibrias, Gif).<br />
Les diagrammes poll<strong>in</strong>iques documentent d'une façon détaillée l'envi-<br />
ronnement botanique et climatique du paléolac entre ca. 15 000 et<br />
11 000 B.P., postérieurement a ca. 4 500 B.P. mais aussi, ponctuellement,<br />
pour une courte période située entre ca. 28 000 et 15 000 B.P. dont l'âge<br />
exact ne peut être précisé. Cet épisode humide, marque par une grande<br />
extension <strong>des</strong> forêts de Coniféres dans le bass<strong>in</strong> pourrait être contem-<br />
pora<strong>in</strong>e de la "Kalambo Interstadial East <strong>Africa</strong>n pollen zone" (Coetzee,<br />
1967) datée ca. 26 000 B.P.<br />
Entre ca. 15 000 et 12 500 B.P., la transition glaciaire-<br />
<strong>in</strong>terglaciaire est bien documentée. Un climat froid et sec est mis en<br />
évidence par la présence dans le bass<strong>in</strong> (a une altitude < 2 500 m) de<br />
groupements afroalp<strong>in</strong>s et par une faible densité du couvert arbore. Grâce<br />
a un taux de sédimentation élevé. et a un échantillonnage palynologique<br />
f<strong>in</strong> (résolution 'L 100 ans), <strong>des</strong> fluctuations humi<strong>des</strong> de grande amplitude<br />
ont pu être décelées au cours de cet épisode, mais de trop courte duree<br />
pour permettre l'extension d'un couvert arbore forestier important.<br />
Entre ca. 12 500 et 11 000 B.P., l'<strong>in</strong>stallation de forêts humi<strong>des</strong><br />
a Afrocrania volkenzii sur les plateaux témoigne d'une nette amelioration<br />
climatique-pluviosité plus élevée comb<strong>in</strong>ée a un réchauffement. Cet épi-<br />
sode est en relation avec une phase de haut niveau lacustre, dont la<br />
stabilité est montrée par le développement sur les rives du paléolac<br />
de forêt marécageuse a Syzygium et Phoenix.<br />
Un <strong>change</strong>ment majeur, marque par la disparition <strong>des</strong> groupements<br />
afroalp<strong>in</strong>s, <strong>des</strong> forêts humi<strong>des</strong> et de la forêt marécageuse, <strong>in</strong>tervient<br />
entre ca. 11 000 et 4 500 B.P. mais son âge ne peut être précisé. Il<br />
se traduit a ca. 4 500 B.P. par l'<strong>in</strong>stallation de forêts de Coniferes<br />
(Podocarpus, Juniperus), l'extension a moyenne altitude de savanes a<br />
Acacia - et de forêts claires a Dodonaea viscosa, Tarchonanthus<br />
camphoratus. Celles-ci sont en relation avec un climat plus sec<br />
487<br />
-
qu'entre ca. 12 500 et 11 000 B.P.,avec une saison sèche bien diffé-<br />
renciée , correspondant vraisemblablement au début de l'aridification<br />
en Afrique de l'Est.<br />
REFERENCES<br />
CARBONEL P., GROSDIDIER E., PEYPOUQUET J.P., TIERCELIN, J.J. (1983) -<br />
Les Ostraco<strong>des</strong>, témo<strong>in</strong>s de l'évolution hydrologique d'un lac de Rift,<br />
exemple du lac Bogoria, Rift Gregory, Kenya. In: Rifts et fosses anciens<br />
(Colloque CNRS, Marseille, dec. 1982). Bull. Soc. Nat. Elf Aquita<strong>in</strong>e<br />
(production), 7, 1: 301-313.<br />
CASANOVA J. (sous presse) - East <strong>Africa</strong>n rift stromatolites. Geol. Soc.<br />
London, 13 p.<br />
COETZEE J.A. (1967) - Pollen analytical studies <strong>in</strong> East and Southern<br />
<strong>Africa</strong>. Palaeoecology of <strong>Africa</strong>, 3. 146 p. Van Z<strong>in</strong>deren Bakker ed.,<br />
Cape Town - Balkema.<br />
HERBIN J.P. (1980) - Géochimie organique <strong>des</strong> sediments récents du lac<br />
Bogoria, Rift Gregory, Kenya. In: Geodynamique et mécanismes sedi-<br />
me'ntaires et géochimiques dans les rifts cont<strong>in</strong>entaux (Sém<strong>in</strong>. Lab. Géol.<br />
Quatern., Marseille, oct. 1979). Rech. Géol. Afrique, 5: 140-143.<br />
PERINET G., TIERCELIN J.J., BARTON C.E. (1982) - Présence de Kanemite<br />
dans les sédiments récents du lac Bogoria, Rift Gregory, Kenya. Bull.<br />
M<strong>in</strong>éral., 10'5: 633-639.<br />
RENAUT R.W. (1982) - Late quaternary geology of the lake Bogoria fault-<br />
trough, Kenya Rift Valley. Ph.D. Thesis, Univ. London, 498 p.<br />
TIERCELIN J.J. (1981) - Rifts cont<strong>in</strong>entaux. Tectonique, climats,<br />
sédiments. Exemples: la sédimentation dans le nord du Rift Gregory<br />
(Kenya) et dans le Rift de 1'Afar (Ethiopie) depuis le Miocéne. Thése<br />
Doct. Etat Sciences, Univ. Aix-Marseille II, 260 p.<br />
TIERCELIN J.J., RENAUT R.W., DELIBRIAS G., LE FOURNIER J.J., BIEDA S.<br />
(1981) - Late Pleistocene and Holocene Lake level fluctuations <strong>in</strong> the<br />
Lake Bogoria bas<strong>in</strong>, Northern Kenya Rift Valley. Palaeoecology of<br />
<strong>Africa</strong>, 13: 105-120. Coetzee et Van Z<strong>in</strong>deren Bakker eds., Balkema -<br />
Rotterdam.<br />
VINCENS A. (sous presse) - Diagramme poll<strong>in</strong>ique d'un sondage Pléistocéne<br />
supérieur-Holocène du lac Bogoria (Kenya). Rev. Palaeobot. Palynol.,<br />
21 p.<br />
488
SONDAGE III<br />
Diagramme poll<strong>in</strong>ique synthétique du sondage BOG III (bass<strong>in</strong> Nord) du lac Bogoria (Kenya)<br />
C%/EP, VINCENS, sous presse).<br />
L<br />
---<br />
i<br />
_--<br />
a.
INQUA/ DAKAR SYb!POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
SURPOPULATION ET EROSION. L'EXEMPLE DU RWANDA<br />
Patrick WASSMER* et Pierre MICHEL**<br />
k Université nationale du Rwanda,B.P.44, RUHENGERI (Rwanda)<br />
xe Université Louis Pasteur,U.E.R. de Géographie 3, rue de<br />
l'Argonne 67083 Strasbourg Cedex<br />
La croissance démographique pose de nombreux problèmes au Ruanda, petit<br />
pays <strong>des</strong> hautes terres de l'Afrique Centzale dont la densité de population<br />
atte<strong>in</strong>t déjà localement plus de 400 h/km. Les agriculteurs, qui représentent<br />
95 % de la population, ont vu leurs parcelles s'amenuiser par les partages<br />
successoraux répétés. La disponibilité en terres agricoles étant très limi-<br />
tée, c'est à l'assaut de pentes extrêmement rai<strong>des</strong> que se sont lancés les<br />
défricheurs, n'hésitant pas à mettre en culture <strong>des</strong> terra<strong>in</strong>s situés sur <strong>des</strong><br />
pentes dont la déclivité est supérieure à 100 X. Cette conquête se fait le<br />
plus souvent aux dépens de la forêt dense (qui représente toujours la végé-<br />
tation climatique de cette région montagneuse) et <strong>des</strong> pâturages.<br />
Une telle situation, exceptionnelle il y a c<strong>in</strong>q à dix ans, s'est généralisée<br />
ces dernières années. Les fronts pionniers se heurtent aujourd'hui à <strong>des</strong> li-<br />
mites strictes imposées par le gouvernement, soucieux de préserver les atouts<br />
touristiques majeurs dont dispose le pays : au Nord de la cha<strong>in</strong>e volcanique<br />
<strong>des</strong> Virunga, refuge <strong>des</strong> derniers gorilles de montagne, à l'Est le parc natu-<br />
rel de 1'Akagera et à l'Ouest, couvrant les sommets de la crête Zaïre-Nil,<br />
les derniers lambeaux de la forêt primaire où prennent naissance les nombreuses<br />
sources du Nil blanc (voir figures).<br />
Cette restriction sévère a rapidement conduit à une impasse qui s'est<br />
traduite ces deux dernières années par la mise en culture <strong>des</strong> fonds de vallons<br />
et de vallées, le plus souvent plats et mals dra<strong>in</strong>és, auparavant dévolus aux<br />
papyraies, aux joncheraies et au pacage du bétail. Il semble que ce soit<br />
cette dernière étape de l'augmentation de la pression huma<strong>in</strong>e sur le milieu qui<br />
ait déterm<strong>in</strong>é le basculement d'un état de "relative stabilité" à un état d'<strong>in</strong>s-<br />
tabilité déclarée. L'abandon progressif de la jachère et la mise en culture <strong>des</strong><br />
pâturages ou <strong>des</strong> terra<strong>in</strong>s forestiers n'avaient provoqué dans la dernière décen-<br />
nie que <strong>des</strong> manifestations localisées et peu spectaculaires de l'érosion plu-<br />
viale, compte-tenu <strong>des</strong> systèmes de pentes existants. Aujourd'hui, l'apparition<br />
de phénomènes à caractère catastrophique peut être mise en relation étroite<br />
avec la mise en culture <strong>des</strong> bas-fonds ou marais localisés sur les talweg.<br />
Il va de soit que l'ampleur <strong>des</strong> phénomènes observés au niveau <strong>des</strong> collecteurs<br />
n'est pas imputable à la seule mise en culture <strong>des</strong> bas-fonds mais au cumul<br />
<strong>des</strong> effets de l'érosion sur l'ensemble <strong>des</strong> bass<strong>in</strong>s. La dernière étape de la<br />
mise en culture ayant seulement joué le rôle de la goutte d'eau qui fait dé-<br />
border le vase.<br />
La presque totalité <strong>des</strong> processus érosifs sont limités dans le temps au début<br />
<strong>des</strong> deux saisons pluvieuses, dans l'<strong>in</strong>tervalle entre le moment oi3 les terra<strong>in</strong>s<br />
sont labourés et le moment où les plantules couvrent suffisamment le sol pour<br />
réaliser un écran efficace contre l'impact <strong>des</strong> gouttes de pluie. C'est durant<br />
cette période "critique" que les sols se trouvent soumis sans protection à<br />
l'action directe <strong>des</strong>.précipitations particulièrement violentes à ce moment là.<br />
Lors <strong>des</strong> orages, le ruissellement prend rapidement naissance dès les hauts de<br />
pentes et favorise l'apparition de très nombreuses <strong>in</strong>cisions. Le plus souvent<br />
seul l'horizon supérieur (qui constitue la couche de terre arable) est affec-<br />
té par cette érosion en griffe qui, si elle est assez profonde (30 à 40 cm),<br />
atte<strong>in</strong>t l'horizon B.Ce dernier, plus compact, stoppe la progression en pro-<br />
fondeur <strong>des</strong> rigoles. Elles s'élargissent au détriment de la couche de terre<br />
arable laissant apparaître <strong>des</strong> ban<strong>des</strong> ocres (horizon B dénudé) parallèles entre<br />
491
elfes qui strient fe versant de haut en bas. Ce phénomène s'accompagne bien<br />
sk d'une exportation <strong>des</strong> semences ou <strong>des</strong> plantules ce qui dim<strong>in</strong>ue parfois<br />
considérablement l'espérance de récolte (75 % dans certa<strong>in</strong>s cas) et déter-<br />
m<strong>in</strong>e l'apparition fréquente de petites disettes encore focalisées.<br />
Ce processus amorcé sur les champs <strong>des</strong> versants va se poursuivre en<br />
s'amplifiant en contrebas. La concentration dans le fond <strong>des</strong> vallons, rendue<br />
possible par fa suppression <strong>des</strong> jonchsres et fa réalisation de biffons de<br />
culture paral'lèfes au talweg (pour assurer un dra<strong>in</strong> optimal <strong>des</strong> sols lourds),<br />
provoque fe creusement de rav<strong>in</strong>s souvent profonds en quelques heures seulement.<br />
Au débouché sur Pe fond plat <strong>des</strong> collecteurs pr<strong>in</strong>cipaux la rupture de pente<br />
brutale favorise <strong>des</strong> atterrissements considérables. Des cônes de déjection<br />
volum<strong>in</strong>eux se forment en quelques averses,obfitérant <strong>des</strong> zones cultivces sur<br />
de gran<strong>des</strong> surfaces. Ces ph&omSnes se produisent dans de petits vallons,<br />
bass<strong>in</strong>s-versants élémentaires, dans Lesquels fe dra<strong>in</strong>, s'il est pérenne,<br />
n'évacuait habituellement qu'un filet d'eau. Cet éeou%ement grossissait fors<br />
<strong>des</strong> 6piso<strong>des</strong> pluvieux importants sans toutefois occasionner d'<strong>in</strong>cision. Le<br />
damier : cultures-jachères-boisements-paturages apparaissait CO= un Etat<br />
d'equilibre du milieu ; l'apparition de petites <strong>in</strong>cisions sur les parcelles<br />
cultivées étant rapidement contree par la présence sur fe versant de zones<br />
couvertes par une végétation capable de stopper leur progression.<br />
Cet &tat pouvait être assimifé, toutes proportions gard@es, 1 un état<br />
phytostatique. Les bouleversements liés au problème démographique ont provoqué<br />
l'apparition brutale d'un nouvel état assimilable cette fois à un contexte<br />
rhexistasique. Cet état bien que limité dans Pe temps ZI la pgriode critique<br />
décrite plus haut n'en est pas mo<strong>in</strong>s responsable d'une rapide évolution géo-<br />
,morphoPogique. Les bass<strong>in</strong>s étant mis en culture dans leur <strong>in</strong>tégrafit@, leurs sols<br />
se trouvent durant cette phase critique en état d'érodibilitg maximum pendant<br />
un temps plus ou mo<strong>in</strong>s Long. Au début <strong>des</strong> averses l'impact <strong>des</strong> gouttes forme<br />
rapidementune pellicule de battance sur le haut <strong>des</strong> pentes. L'<strong>in</strong>filtration<br />
est ralentie par cette modification de la gGom&trie de surface du sol. Le<br />
ruissellement apparaît, dès les premières m<strong>in</strong>utes de fa pluie. Il en résulte<br />
une augmentation important <strong>des</strong> <strong>volume</strong>s d'eau évacués par'voie de surface et<br />
ceci sans qu'if y ait corrélativement de variation significative <strong>des</strong> <strong>volume</strong>s<br />
précipités. Cette modification du eoeffieent de ruissellement confère un ca-<br />
ractère torrentiel à P'écoufement <strong>des</strong> dra<strong>in</strong>s secondaires et <strong>des</strong> petites ri-<br />
vières. L'accroissement <strong>des</strong> débits et l'augmentation de fa charge provoquent<br />
un efficace recalibrage <strong>des</strong> lits. L'ensemble <strong>des</strong> cours d'eau affectés par ces<br />
processus marquent une nette tendance actuelle B l'encaissement. Dans les<br />
zones basses, au débouché sur les nombreux lacs (Kivu, Luhondo, DuPera...),<br />
la charge se dépose et de vastes deltas gagnent sur les zones lacustres au<br />
rythme <strong>des</strong> saisons pluvieuses. La vitesse de progression de ces deltas qui<br />
etait de l'ordre de quelques décimètres par an jusqu'en 81-82 atte<strong>in</strong>t dans<br />
certa<strong>in</strong>s cas plusieurs diza<strong>in</strong>es de mètres par an (40 B 60 cm/an entre 1973<br />
et 1981 contre 20 à 30 m/an actuellement pour le delta de la Mugonero sur<br />
le lac Kivu en préfecture de Kibuye). Le collecteur pr<strong>in</strong>cipal qui est ici la<br />
Nyabarongo (haute vallée du Nil) subit <strong>des</strong> crues de plus en plus importantes.<br />
Les débordements fréquents et les atterrissements considérables sur l'ensem-<br />
ble de son lit majeur y limitent les récoltes à une seule saison de culture<br />
contre deux auparavant.<br />
D'un état qu'on aurait pu qualifier de stable,iP y a quelques années,on<br />
est passé en très peu de temps à un déséquilibre réel qui se traduit actuel-<br />
lement par de véritables catastrophes au niveau du milieu agricole. Le pro-<br />
cessus n'est pas encore généralisé. Certa<strong>in</strong>s bass<strong>in</strong>s sont déjà très dégradés<br />
alors que d'autres se trouvent encore dans cet état de relative stabilité<br />
mentionné plus haut. Ce qui surprend le plus, c'est la rapidité avec laquelle<br />
fa dégradation progresse une fois que toutes les conditions sont réunies pour<br />
que se produise le .basculement. La présence de parcelles en jachère, de pâtu-<br />
492
es et de boisements dispersés sur les versants,a<strong>in</strong>si que la végétation hygro-<br />
phile <strong>des</strong> bas-fonds,concourraient à ma<strong>in</strong>tenir un équilibre malgré la forte<br />
pression anthropique déjà existante. Leur contribution à la pérennité de la.<br />
stabilité du milieu <strong>in</strong>tervenait au niveau <strong>des</strong> versants par fractionnement de<br />
la longueur de la pente, brisant a<strong>in</strong>si la force de l'eau qui avait pu se con-<br />
centrer sur les champs , et surtout au niveau <strong>des</strong> bas-fonds en assurant une<br />
bonne dispersion <strong>des</strong> eaux de ruissellement et en favorisant les dépôts. Leur<br />
suppression a entraîné l'apparition de la torrentialité (<strong>in</strong>connue jusqu'àlors<br />
au Rwanda exception faite du Piémont volcanique) qui a permis dans <strong>des</strong> petits<br />
bass<strong>in</strong>s l'exportation de <strong>volume</strong>s considérables de matériaux. Sur les versants,<br />
dans la plupart <strong>des</strong> cas, seule la couche arable est affectée. Dans certa<strong>in</strong>s<br />
talweg <strong>des</strong> <strong>in</strong>cisions de plusieurs mètres de profondeur entaillent les altéri-<br />
tes. Très épaisses, ces roches cristallophylliennes profondément altérées<br />
fournissent <strong>des</strong> sables ocres micacés qui sont déblayés avec une grande facili-<br />
té par les torrents. Ce phénomène de dégradation amorcé ne peut aller qu'en<br />
s'amplifiant car aucune végétation ne sera capable de stabiliser l'horizon B<br />
stérile et le substrat sableux\11 est probable que l'on assiste dans les années<br />
à venir, si rien n'est rapidement entrepris pour la contrer, B une "lavakisa-<br />
tion" <strong>des</strong> paysages du Rwanda. Ces répercussions rétroactivesnégatives ne man-<br />
queront pas d'amplifier le problème alimentaire qui se pose déjà au pays.<br />
D'un po<strong>in</strong>t de vue purement géomorphologique , on ne peut s'empêcher d'effec-<br />
tuer un rapprochement entre les cônes de déjection qui se forment actuellement<br />
au débouché <strong>des</strong> vallons sur le fond plat <strong>des</strong> vallées pr<strong>in</strong>cipales et les impor-<br />
tants dépôts de sables ocres micacés situés en position latérale dans la val-<br />
lée de la Nyabarongo (Ngaru, Amasangano, Gasenvi...) sur <strong>des</strong> épaisseurs sou-<br />
vent considérables (plus de 30m pour le site d'Amasangano). Bien que l'orig<strong>in</strong>e<br />
de ces dépôts soit climatique pour les formations anciennes (à mettre en re-<br />
lation avec la phase plus froide et plus sèche qui a régné dans cette partie<br />
de l'Afrique vers 17 000 B.P.) et purement anthropique pour les dépôts actuels,<br />
on ne peut manquer d'être frappés par les po<strong>in</strong>ts communs existants entre ces<br />
accumulations. Les similitu<strong>des</strong> de produits, de formes, de positions par rapport<br />
aux vallées pr<strong>in</strong>cipales laissent présumer une similitude <strong>des</strong> processus ayant<br />
présidé à leur mise en place. Il semble que l'homme se soit ici substitué à<br />
l'action climatique pour recréer artificiellement, durant certa<strong>in</strong>es pério<strong>des</strong><br />
critiques de l'année, un contexte "rhexistasique" favorable 3 la reprise <strong>des</strong><br />
phénomènes de dégradation.<br />
Ce type d'évolution <strong>des</strong> processus morphogénétiques (lié à une pression<br />
démographique trop importante sur un milieu réputé <strong>in</strong>adéquat a la culture sar-<br />
clée) , <strong>in</strong>téressant en soi puisqu'il aide à une meilleure compréhension <strong>des</strong><br />
processus passés,constitue un véritable fléau pour les agriculteurs qui voient<br />
leur surface cultivable fondre très rapidement et leur production baisser de<br />
façon <strong>in</strong>quiétante. Seule une bonne connaissance de l'ensemble <strong>des</strong> facteurs<br />
déterm<strong>in</strong>ant les processus actuels de l'érosion <strong>des</strong> sols sur très fortes pen-<br />
tes peut permettre de préparer l'avenir par une <strong>in</strong>tervention rapide et effi-<br />
cace, capable de préserver le patrimo<strong>in</strong>e sol tellement <strong>in</strong>dispensable pour la<br />
survie <strong>des</strong> populations de ce pays.<br />
Elements bibliographiques<br />
ROSSI G., 1984 : Evolution <strong>des</strong> versants et mise en valeur agricole au Rwanda<br />
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493
Karisimbil<br />
2Y4U<br />
migmatites<br />
ou quartzites<br />
al<br />
Y Rutnre @ r<br />
0 z? 40 60 80 1OOkm<br />
reliquat de forêt a:rivière Mugonero<br />
bois d'eucalyptus<br />
cultures vivrières<br />
(sables ocres) .<br />
494<br />
bas fond<br />
cultures vivrières<br />
ou plantation de thé<br />
aie défrichée
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CHANGELENTS DES Eï?VIRoNlriM3NTS LITTORAJX 1&RoCd7iJa<br />
ATLANI'IQUE ZT i~~EDIT~àRnlJEEN DZPUIS LB DY3RNI~R<br />
INTERGLACIAIRZ (OULJIEN).<br />
André MEISROCK<br />
Professeur à l'université du Ma<strong>in</strong>e 72C17 Le Kans<br />
U.A. 722 CNRS Paiéoclimats et paléoenvironnements en<br />
régions ari<strong>des</strong><br />
En dépit d'une exposition aux fortes houles du Nord-Ous;t sur la côte<br />
atlantique et du caractère souvent accore du littoral méditerranéen<br />
très montagneux, les côtes maroca<strong>in</strong>es sont riches en héritages géomor-<br />
phologiques permettant de retracer leur évolution depuis le dernier<br />
<strong>in</strong>terglaciaire ouljien.<br />
Le po<strong>in</strong>t de départ de cette évolution ricente est àonc la piage mar<strong>in</strong>e<br />
ouljienne, repère fondamental de la morphologie littorale maroca<strong>in</strong>e.<br />
Eile se présente le plus souvent en dépôts peu épais, de granulométrie<br />
variée selon les iieux, meubies ou encroûtés, fréquemment associés à<br />
ae puissantes aunes iittorales. Ces dépôts fossiies se trouvent la plu-<br />
part a.u temps à faible distance dü littoral actuel, à mo<strong>in</strong>s ae 10 m dl<br />
aïtitude; ils se trouvent presque toujours sur une plate-forme dtabra-<br />
sion ékroite , qui se term<strong>in</strong>e vers l'<strong>in</strong>térieur par une falaise morte<br />
parfois entièrement recouverte par ics dépôts ultérieurs. Les dépôts de<br />
plage sont d'une très grande richesse faunistique, au faciès chaud<br />
bien marqué; cependant, on n'y trouve de Strombes qu'en &diterranée,<br />
a l'Est dlB1 Hoceïma. Les ooquiiles <strong>des</strong> plages ouijiennes ont fourni<br />
<strong>des</strong> âges isotcpiques qui peuvent être groupés en trois séries, a 120<br />
000 ans, 80 000 ans (le plus fréquent) et 45 000 ans B.P., cette der-<br />
nière série étant toutefois peu représentée et discutable. Rien ne per-<br />
met cependant, ni dans la morphologie, ni dans les caractères climati-<br />
ques àes faunes recueiiiies, ni dans ia sédimentoiogie <strong>des</strong> dépôts, de<br />
dist<strong>in</strong>guer formellement ces épiso<strong>des</strong>. Rcgionalement toutefois, sur 11<br />
Atlantique, les piages a faune riche du Sud sont le plus souvent sur-<br />
montées par une dune coquill&ère épaisse; vers ie Nord, les plages aux<br />
dépôts mo<strong>in</strong>s épais et aux coquiiies plus rares et concassées sont asso-<br />
ciées à <strong>des</strong> dépôts rubéÎiés. L'absence ou la présence de uunes varie<br />
aussi régionalement le long de la côte méditerranéenne.<br />
La aune littorale f<strong>in</strong>i-ouljienne n'est àonc abonaante qu'en certa<strong>in</strong>s<br />
secteurs àu littorai. Là où elle est bien développée, cette dune liée<br />
495
a la transgression ouljienne est aujourà'hui grésifiée en une calca-<br />
rénite plus ou mo<strong>in</strong>s friable, fréquemment karstifiée. En surface, eile<br />
passe à une croûte calcaire lamellaire, <strong>in</strong>dice de ruisseliements.<br />
L*évoluti.on n'est ensuite plus littorale, mais cont<strong>in</strong>entale et cor-<br />
respond à une longue régression mar<strong>in</strong>e. Une première formation de<br />
coliuvions rubéfiées, à brèches grossières parfois et comportant <strong>des</strong><br />
croûtes caicaires lemellaires <strong>in</strong>terstratifiées recouvre plages et dunes<br />
ouljiennes. Dans les embouchures, ia dune ouljienne est rav<strong>in</strong>ée par la<br />
base grossière d'une terrasse alluviale. Des lits de coquilles et une<br />
rubéfaction généralisée <strong>in</strong>diquent une humidification marquée du milieu,<br />
ceci antérieurement à 40 UOO ans B.P. ( = Soltanien L).<br />
dkr,s ie ci;3 <strong>des</strong> COU~S -6s plus co:cplètes <strong>des</strong> formations post-ouljien-<br />
nes (Cap Flair, Tamri, oued Ksob, Cap <strong>des</strong> Trois Fourches), les colluvions<br />
<strong>in</strong>ferieures sont surmontees par une nouveïlo dune littorale à sables<br />
co-uiliiers, <strong>in</strong>dice a'une remontée mar<strong>in</strong>e "<strong>in</strong>tr~wiirmienne" sur iaqueile<br />
on sait encore peu de choses.<br />
La sédimentation cont<strong>in</strong>entale reprend ensuite avec ampleur et aboutit<br />
a d'épaisses accumulations de iimons roses au Sud, d*ur, rouge plus vif<br />
au Bord. Ces uépôts, Ï<strong>in</strong>s surtout au Som?met, représentent une phase ae<br />
grande régularisation <strong>des</strong> versants, aboutissant à la form-tion de gla-<br />
cis coliuviaw en pente faible et où ont pu encore se développer <strong>des</strong><br />
sois décarbonatés. Ces dépôts recèlent ues <strong>in</strong>austries atériennes; la<br />
f<strong>in</strong> de leur mise en place est acquise vers 25 000 ans B.P., les sols<br />
rubgfiés pouvant peut-être encore se former jusque vers 18 000 ans B.P.<br />
Cette période utéquilibre est le "Soitanien classique" ou Soltanien II.<br />
Il lui succède une période ue crise morphocïimatique marquée à la<br />
fois par <strong>des</strong> rav<strong>in</strong>ements <strong>des</strong>tructeurs et ae nou.e.!.les <strong>in</strong>vasions de àu-<br />
-<br />
nes lit:.oraies. Ces dunes littorales de la ii-i-te Piéistocène superieur<br />
- Hoiocène <strong>in</strong>férieur I'orment ci'imi,ortants complexes morphologiques qui<br />
dépassent souvent vers i'<strong>in</strong>térieur l'ext.nsion <strong>des</strong> dunes ouljiennes.<br />
Elles sont liées à la remontee mar<strong>in</strong>e, mtis ont aussi une significa-<br />
tion climatique aride, p uisqu'eiies sont contempora<strong>in</strong>es d'une dissec-<br />
tion généraiisée àes glacis soltaniens.<br />
En revancne, le climat cnange une nouvelie fois pendant le maximw.<br />
tr~nsgrassif meiiahien. Des sois humifères bruns ou noirs (tirs) se dé-<br />
496<br />
.
veloppent sur les dunes hoîocènes vers 8 000 ans B.P., accompagnés par-<br />
fois de kjokkenmodd<strong>in</strong>g et d'outillages néolithiques. Les rav<strong>in</strong>s creusés<br />
a 1'Holocène <strong>in</strong>férieur sont comblés par un remblaiement de fond de val-<br />
lée à limons gris et à noaules carbonatés , passant parfois à <strong>des</strong> dépôts<br />
de type paiustre ou travert<strong>in</strong>eux (= Rharbien).<br />
Les dépots du b,eliahien mar<strong>in</strong> (autour de 5 000 ans B.P.) sont très di-<br />
vers, passant de débris coquilliers épars sur de petites encoches d'a.-<br />
brasion légèrement pius hautes que le zéro.actuel, à <strong>des</strong> cordons lit-<br />
toraux et à <strong>des</strong> remblaiements d'estuaires et de lagunes.<br />
Les traits du iittorai actuel sont à peu près fixés. Toutefois, ii se<br />
produit encore de petits <strong>change</strong>ments , qui sont dûs certa<strong>in</strong>ement à une<br />
petite puisation positive de l'Océan vers 2 OOC' ans B.P., marquée par<br />
un développement de cordons coo,uilliers et de aunes "historiques", qui<br />
recouvrent sols noirs et kj&kenm%îd<strong>in</strong>g. Au pied <strong>des</strong> basses falaises<br />
mellahiennes s'éaifient de petites banquettes d'accumulation, contempo-<br />
ra<strong>in</strong>es <strong>des</strong> très basses terrasses <strong>des</strong> ouecis. Ces uernières peuvent toute-<br />
fois prendre une- am?leur démesurée, à la suite de crues catastrophiques.<br />
Orientation bibliographique<br />
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BAS NIVEAUX DkRHOUD:RAPPORTS MORPHOLOGIQUES<strong>des</strong> DÉPÔTS<br />
niveau ou”plan”de la cote 14<br />
L falaise de haute mer 1<br />
1 ; Plage ouljienne et sa dune<br />
2 :“Complexe” soltanien<br />
3 : Terrasse rharbienne<br />
rav<strong>in</strong> dArhoud-village<br />
?ig. 1. Un exemple àlenvironnemcnt post-ouljien de ia côte atlanti-<br />
que du I..aroc: les bas niveaux ÜlArhouà, près alAgadir.<br />
499
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM “Changements globaux en Afrique"<br />
PALAEOVEGE’fATION OF THE NORTIIWESTERN ETHIOPIAN<br />
HIGHLANDS DURING THE LATE MIDCENE<br />
Yedamawit Yemane, Swiss Federal Institute of<br />
Techaology (ETH), (X-8092, Zurich, Switterland<br />
Pollen and spore analytical studies were conducted on<br />
samples from a post-8 myr lacustr<strong>in</strong>e deposit (Yemane, 1984) at<br />
Chilga (12 35’ N and 37 06’ E). Ethiopie, at an altitude of around<br />
2000 m. The fossil pollen and spore assemblage has a unique floral<br />
composition and bears no similarity to previously recorded Mio-<br />
Pleistocene assemblages from East <strong>Africa</strong>.<br />
The strik<strong>in</strong>g feature of the composition of the Chilga fossil<br />
flora is the total absence of conifers. Not a s<strong>in</strong>gle gra<strong>in</strong> of either of<br />
Podocarous or Junioerus was observed over a total pollen/spore<br />
Count of about 25.000 gra<strong>in</strong>s. &j~~arous constitutes the forest<br />
between 1.500 and 3000 m <strong>in</strong> ail East <strong>Africa</strong>, where the mean<br />
annual ra<strong>in</strong>fall ranges between 800 to 1600 mm. Similarly,<br />
Junioerus is round <strong>in</strong> dry montane forests above 1700 m elevation<br />
and also between 2000 and 3000 m altitude <strong>in</strong> forest zones. The<br />
absence of these two taxa from the fossil assemblage implies their<br />
absence on the regional level s<strong>in</strong>ce the air-sacks of Podocarous<br />
would guarantee the pollen gra<strong>in</strong> long range transportation <strong>in</strong> air<br />
and water over great distances (Hamilton, 1982).<br />
Another feature of the palaeoflora is that it comprises<br />
taxa that presently do not exist <strong>in</strong> the flora of Ethiopia. These taxa<br />
are Afrocrania volkensii. Holootelea grandis type, Io<strong>des</strong> type,<br />
Isoberl<strong>in</strong>ia type, Ol<strong>in</strong>ocodon type and Rauvolfia. Some of these taxa<br />
have restricted distribution <strong>in</strong> the rest of <strong>Africa</strong> too. The northern<br />
limit of Brachystenia and Isoberl<strong>in</strong>ia vegetation is the northern<br />
Tanzanian Plateau. Holootelea prandis is spread <strong>in</strong> the Gu<strong>in</strong>eo-<br />
Congolian ra<strong>in</strong>forest of equatorial <strong>Africa</strong> (White, 1983) and<br />
Oliaocodon is recorded only from west <strong>Africa</strong>n ra<strong>in</strong>forests <strong>in</strong><br />
Nigeria and Cameroun (Hamilton, 1982). Among the dom<strong>in</strong>ant<br />
pollen taxa <strong>in</strong> the Chilga palaeoflora, taxa such as Anthocleista and<br />
Alchornea are present only <strong>in</strong> the southwest lowland ra<strong>in</strong>forest of<br />
Ethiopia (1. Friis, pers. coma). The spore flora is also very rich<br />
both <strong>in</strong> the diversity of the species and abundance, with<br />
frequencies rang<strong>in</strong>g between 50-98X for each pollen spectrum. No<br />
Plio-Pleistocene flora from East <strong>Africa</strong> has such important<br />
pteridophyte component; SO far. only the Upper Neogene microflora<br />
from Rusizi valley (Sah, 1967) shows a similar wealth <strong>in</strong><br />
pteridophytes. The flora of the southwest ra<strong>in</strong>forests of Ethiopia,<br />
however, have diverse species of ferns.<br />
501
The commonest savanna element <strong>in</strong> the East <strong>Africa</strong>n Plio-<br />
Pleistocene flora, Gram<strong>in</strong>eae, is mediocrely represented <strong>in</strong> the<br />
Chilga palaeoflora. The only other sedge present, Cyperaceae, is<br />
recorded from a few spectra (mostly less than 0.5%). On the other<br />
hand, 50% of the palaeoflora is made by arboreal taxa, a<br />
phenomenon unobserved from other Plio-Pleistocene East <strong>Africa</strong>n<br />
flora. This shows the closed nature of the vegetation prior to the<br />
establishment of open savanna environment.<br />
The pollen diagram from the Hauga section (33 m high) <strong>in</strong><br />
the Chilga bas<strong>in</strong> shows an <strong>in</strong>stability of the palaeovegetation dur<strong>in</strong>g<br />
the deposition of the lake-beds. The earliest recorded association of<br />
montane-like vegetation is replaced by an extensive development<br />
of a Mitraavna swamp forest which later on gave way to a semideciduous<br />
Brachvstenia forest. This vegetation then developed <strong>in</strong>to<br />
a drier phase of Combretum-Lepidasrathis woodland and was later<br />
completely replaced by an association of Anth!.&ersta-Mitw<br />
cmdon fr<strong>in</strong>g<strong>in</strong>g swamp and wet lowland forest which<br />
developed extensively over a long period of time. Towards the end<br />
of the period of deposition a secondary forest association of<br />
Alchornea-Sapotaceae-Polvscias fulva replaced the more humid<br />
forest. The dist<strong>in</strong>ct <strong>change</strong>s <strong>in</strong> the development of the<br />
palaeovegetation from a closed swamp forest to a semi-deciduous<br />
forest clearly reflect a graduai decrease ‘of humidity on the<br />
Platéau.<br />
e<br />
The strong Gu<strong>in</strong>eo-Congolian ra<strong>in</strong>forest aff<strong>in</strong>ity of the<br />
Chilga palaeovegetation documents the presence of a warm and<br />
humid climate on the northwestern Plateau dur<strong>in</strong>g the late<br />
Miocene. The palaeoflora predates the global Cenozoic cool<strong>in</strong>g and<br />
may represent the vegetation of the Plateau prior to the Term<strong>in</strong>al<br />
Miocene <strong>des</strong>sication, which disappeared under the cooler and more<br />
arid climate of the circum-Mediterranean region <strong>in</strong> the course of<br />
the global Mess<strong>in</strong>ian events. The <strong>change</strong> of the vegetation from<br />
lowland ra<strong>in</strong>forest dur<strong>in</strong>g the Miocene to that of undifferentiated<br />
afromontane vegetation at present, on the northwestern<br />
Highlands, however, does not seem to be entirely due to climatic<br />
factor (Yemane ef 81 <strong>in</strong> press).<br />
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4) Yemane, K., Bonnefille, K. and Faure, H. h press. A<br />
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of Ethiopia: palaeoclimatic and tectonic implications<br />
503
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
CLIbIATIC CHANGES HECORDING IN THE SEDIMENTS<br />
AND ANClENT BOOaS 1N CdlNA<br />
Liu Zechun<br />
(Quatcrnaw Gaology and Peal; Laboratory of Gcography<br />
Department, Nanj<strong>in</strong>g Teachers Univcrsity)<br />
Abstract<br />
'Tncre are great don1 recordson Climato <strong>in</strong> Quaternary Sodi-<br />
ments nnd <strong>in</strong> the excnvate nncient relies and tne books of tne<br />
past dynnsties <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a.<br />
Strstn of tne loess and t<strong>in</strong>e Pek<strong>in</strong>g Mari''' cave <strong>in</strong> nortïnern<br />
Ch,&, which are' thick and cont<strong>in</strong>ucd sodiments, quite botter<br />
represent t<strong>in</strong>e ckianges <strong>in</strong> environmcnt dur<strong>in</strong>g the Quatcrnary.<br />
On tho loess plateau of tne middle sector rench of the<br />
Yellow River, the loess wns sed2mented <strong>in</strong> the condition of<br />
more nrid cold climnte tnan todsy snd the fossil soi1 between<br />
loess lnyers was formod In tne more warm climate tiian now, for<br />
<strong>in</strong>9 tance, thore are sixteen lnyers of loess (Lo - LlS) with<br />
different weather<strong>in</strong>g dogree ond fifteen paln@OSOilS (So - S~U)<br />
formed <strong>in</strong> soveral sorts of soil; total thickness oî which is<br />
125 m.<br />
Accord<strong>in</strong>g to pn<strong>in</strong>eomagnetic measurements, nbovo the Upper<br />
part of tne 0th fossil soi1 (Sg) or the lower part of tho 7th<br />
fossil soi1 (S7), subsurfnce somo ciO- m, were secïimentod <strong>in</strong><br />
the Brunhcs Normal Mntuynma Reversed epoch. The top fossil soil-<br />
(SO) of tne Luochunn loess section. Snnnxi prov<strong>in</strong>ce, is 8000 f<br />
400 yr B.P (by l4C dnt<strong>in</strong>g). Loess laycrs and fossil soils <strong>in</strong><br />
betaoen-bed <strong>in</strong>dicotc tàe pnlacoclimatlc oscillntion which may<br />
be correlotcd aith tne &180 climctic cycles of the deep ses.<br />
Cave seüiments <strong>in</strong> Zhou.koud<strong>in</strong>n m~on nbout SO'km soutnwest of<br />
Pekjng nlso ,rcîlect tnese <strong>change</strong>s <strong>in</strong> climnte. Pck<strong>in</strong>g Mnnls c>ve,<br />
Locnllty 1 nt Zhoukoudicn, rcnowned for fossils of Rom0 crcctus<br />
Pck<strong>in</strong>ensis, is filled :vith st loast 40 m of deposits which cnn<br />
be subdividcd <strong>in</strong>to seventcen layers. Accord<strong>in</strong>g to palneomcgnctic<br />
meenurcmcnts, thc deposits nbove the 14th lnycr were sedimented<br />
<strong>in</strong> the brunhes Ncrmnl bpoch and tihCrcfOi*C accumu.lnteci dur<strong>in</strong>g<br />
thc'lnrt 730,000 yr..<br />
Tnc 13 loyers of cnve sediments n1-c ma<strong>in</strong>ly conristod of tno<br />
limcstonc brcccia ljycrs nnd nonbreccia deposite (snnd, silt,<br />
clny, chnrconl nnd nshcs, nnd trnvcrt<strong>in</strong>e), and îormc1Li <strong>in</strong> be-<br />
tweenbcü. Tne breccio laycrs wcre mostly rcs&tecï from physicnl<br />
wenthcrjMg of Caves'Walls <strong>in</strong> n colu clïmttc, thc latcr betvJeen<br />
505
the brcccia layers, with<strong>in</strong> WhiCeh only a littlc<br />
fou.nd, po<strong>in</strong>ts t0.a rclotivcly narmcr Climate.<br />
Several othcr methods (LI/T~, fission trnck<br />
brcccia hns boen<br />
nnd thermolum<strong>in</strong>escence<br />
dat<strong>in</strong>g) were cmploycd to estimnte the agcs of Cave deposits<br />
at Zhoukoudian nrea, 111ose <strong>in</strong> thc 2nd laser bc<strong>in</strong>g 230,000<br />
-250,000 yr B.P., and those <strong>in</strong> tho 8th nnd 9th laycrs rZO,OOO<br />
gr B.P., thoso <strong>in</strong> tno 11th lnycr 520.000-610.000 yr B.P. and<br />
thosc <strong>in</strong> un Upper part composed of stalngmits 68,000~h,OOO yr<br />
B.P. and a lower pnrt composcd of trnvert<strong>in</strong>e 98,000 yr B.P.,<strong>in</strong><br />
the New Cave. If<br />
at nou.koudian.area<br />
the absolutenges<br />
are compnrcd<br />
of<br />
with<br />
the laycrs of<br />
those dcrivcd<br />
cave sediment<br />
from the<br />
biso curve of E;quatorial Pacifie tore V28-238, nearly a11 unit5<br />
represent<strong>in</strong>g the nonbreccia are ma<strong>in</strong>ly co<strong>in</strong>cident with <strong>in</strong>terglacial<br />
stages wnercas those roprcsent<strong>in</strong>g the.brcccia layer<br />
approximately ‘co<strong>in</strong>cide witn glacial stages.<br />
SO, it cnn be seen that the two k<strong>in</strong>ds of cont<strong>in</strong>ental sediment<br />
-- loess<br />
dcvelopmented<br />
strata<br />
under<br />
and cave deposits <strong>in</strong><br />
thecontrol of glacial<br />
North Ch<strong>in</strong>a bave been<br />
Cycles of Climatic<br />
<strong>change</strong> dur<strong>in</strong>g the Quaternary, and taat they <strong>in</strong>fer the <strong>change</strong>s<br />
<strong>in</strong> palneoclimnt$c s<strong>in</strong>ce middle plcistocene <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a. Eany facts<br />
show tnat the changco <strong>in</strong><br />
tu.rned gradually to more<br />
environment<br />
cont<strong>in</strong>ental<br />
townrds<br />
climate.<br />
lnte pleistocene<br />
Tne climntic <strong>change</strong>s dur<strong>in</strong>g historic times of last 5,000 yr<br />
<strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a<br />
material<br />
have been <strong>in</strong>vcstigated<br />
(3,OOo-1,100 yr B,C),<br />
<strong>in</strong> accordnnce with<br />
phcnological records<br />
nrchaeologg<br />
<strong>in</strong> ancient<br />
books (1,100 yr B.C.--1,400 yr A.D.), records <strong>in</strong> lot of genery<br />
records of a country <strong>in</strong> past dynasties (l'-+OO-1900 yr A.D.) and<br />
cltiatic observations (after lb00 yr A.D.);<br />
Fer example,<br />
City and <strong>in</strong> the<br />
.In tnc Yn.ngshao culture (6,000<br />
Yfn Dynnsty Ru<strong>in</strong>s (1,400-1,100<br />
yr<br />
yr<br />
ago)<br />
5.C.).<br />
at Xian<br />
Honan<br />
prov<strong>in</strong>ce, a'lot of fossile of animal boncs nnd plants, gro~<strong>in</strong>g<br />
novr Yangtze Rfvor rcnch and South Ch<strong>in</strong>a,<br />
In thc IÉast Hari bnasty (25-220 yr A.D.),<br />
(+20-618 yr A.D.), Son4 Dynasty (900-1279<br />
have been cxcnvnted.<br />
South-North Dynasty<br />
yr A.D.) and 1329 yr<br />
A.D. and 1357 yr A.D. (Yun Dynnsty) y the climnte turncü to cold<br />
which made the Tai Lnke freezed with ice bed of 1 m thick.<br />
SZnce 5000 yr B.P. four wnrm periods ond thrce cold periods<br />
cari be dist<strong>in</strong>guished. Tho first is 3,000-1,000 B.C., 770 B,C.bcg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g<br />
of A.D., 600-1.000 A.D. nnd 1200-1300 A.D.; the latcr<br />
io l,OOO--850 R.C., beg<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g of a.D. - 600 A.D. m-d 1400-1YOO<br />
A.D. Over lnst 500 yr tne climatic <strong>change</strong>s cwn be further subdivided<br />
<strong>in</strong>to four cold times: 1470-1520, 1620-1720 (especially<br />
1650-1700), 1840-1890 8nd s<strong>in</strong>ce 1945 (especially 1963), nnü<br />
tbree returni*ng warm times: 1550-1600, 1'770-1830 and 1916-1945.<br />
Those <strong>change</strong>s <strong>in</strong> climnte <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a could bo compared nith<br />
either bot21 Atlantic period <strong>in</strong> postglqcial cno small ice age of<br />
16th Century or S18 0 curvc of ice corc ci Greenland nnd clim?tic<br />
chhngcs <strong>in</strong> AfrLca. li seems ih8t every ccld climate<br />
hst Pacifie ocean and subscqucntly sprenücd townrus<br />
south. In past dynasties of Ch<strong>in</strong>a. when the climnte<br />
cold R àrought nnd a flood frequently occurred.<br />
began <strong>in</strong><br />
west nnd<br />
roturned<br />
506
REPERENCES<br />
1. Hsu J. (lY65). The climatic condition <strong>in</strong> North Ch<strong>in</strong>a dur<strong>in</strong>g<br />
tho time of S<strong>in</strong>anthropus. SCiCnt<strong>in</strong> S<strong>in</strong>icn 15, 410-414. (<strong>in</strong><br />
Ch<strong>in</strong>ese)<br />
2. Liv.. T., ond D<strong>in</strong>g, M. (1980). Palcoclimntic rccorcls <strong>in</strong> 1003s<br />
of Ch<strong>in</strong>a and thoir rcflcction of the nnCiCnt Climntc cvolu-<br />
tien. Scientific Pnpcrs on Gcology for International Ex<strong>change</strong><br />
77-82. Beijiw.<br />
3. Li,,, T,, and D<strong>in</strong>g, M, (1682). Plcistocene stratigrnphy and<br />
Plio/Pleis tocene boundnry <strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>n. In "Qunternary Gcology<br />
and Environment of Ch<strong>in</strong>a," pp. l-6. Ch<strong>in</strong>a Ocenn PFCSS,<br />
Bcij<strong>in</strong>g.<br />
4. Liv.. 2, (lY74). Problcms on Qunternary icc oge of Ch<strong>in</strong>n. In<br />
"Problcms on Qunternnry Glaciation nnd tilnc<strong>in</strong>l Epoch <strong>in</strong><br />
ch<strong>in</strong>a." pp. 115-143. Science Press, Beijirg. (<strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>ese)<br />
5. Liu, Z. (1983). Thc corrclation of the Quatcrnnry transgres-<br />
sions <strong>in</strong> eastcrn Ch<strong>in</strong>a with stages of oxygenous isotope <strong>in</strong> a<br />
decp-sen tore. Kcxuo Tong Bao 26(17), 1062-1064. (<strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>ese).<br />
G.'Liu, Z. (1985). Sequence of Sedimcnts at LOCality 1 <strong>in</strong> Zhou-<br />
koud<strong>in</strong>n and Correlation With Loess Strntigraphy <strong>in</strong> Northern<br />
Ch<strong>in</strong>a nnd with the Chronology of Dcep-Sen Cores, Quaternary<br />
Resenrch 23, 139-153.<br />
7. SaDno, S. and Wang, Y. (1984). The Recent Research of loess<br />
<strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>a, pp. 185-2~2, Kyoto University.<br />
8. Shackleton, N. J., nnd Opdyke, N.D. (lY72). Oxygeri isotope.<br />
and pnleomagnctic strntigrnphy of kquator<strong>in</strong>l ~acific CorC<br />
Va-236 oxygen isotope temperatures nnd ice <strong>volume</strong> on a 106<br />
yenr scale. Qun tcrnnry Rcsenrch 3, 39-55.<br />
9. WU. Re et a1 (1985). Multi-Discipl<strong>in</strong>nry study of the Palr<strong>in</strong>g<br />
h'ian site at Zhoukouü<strong>in</strong>n Science Prsss (<strong>in</strong> Ch<strong>in</strong>ese),<br />
507
LJ<br />
SJ<br />
L4<br />
hfiddle-lare ple~srocene loess proJrle ana percenrage<br />
CaCO, OI Luochuon. Shuonxi prov<strong>in</strong>ce faffer Lu i<br />
Chou). S-soil. L-loess ; (1) weak pedogenic loess ;<br />
medium ; (3) srron~ ; (4) bluck loam : (5) calcareous drt<br />
(6) drab ; (7) leoch drab ; (8) brown drob.<br />
54<br />
LS<br />
S5<br />
Sand grave1 1; ’<br />
warm<br />
Cold
INQUA/ DAKAR SYFPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
PALEOHYDROGRAPHIE DU BASSIN D'ARAOUANE A L'HOLOCENE<br />
J. RISER - Université d'AVIGNON<br />
A l'Holocène, le bass<strong>in</strong> d'Araouane etait alimenté par les crues du<br />
Niger. Celles-ci se propageaient grâce a un systeme complexe de biefs et de cuvet-<br />
tes lacustres reliés entre eux par <strong>des</strong> chenaux dans une région où les dénivella-<br />
tions sont <strong>in</strong>férieures à 8m. Cet ensemble constituait un delta <strong>in</strong>térieur<br />
comparable a celui du Mac<strong>in</strong>a actuel.<br />
A partir d'un chenal unique, a l'Est de Tombouctou, le delta <strong>in</strong>térieur<br />
du Nigerpuvait se diviser en trois parties qui correspondent approximativement<br />
a <strong>des</strong> mo<strong>des</strong> d'alimentation différents.<br />
La zone <strong>in</strong>ondable située autour et au Nord de Tombouctou était<br />
constituée de chenaux et de lacs <strong>in</strong>terdunaires. Certa<strong>in</strong>s chenaux dont le régime<br />
était tres dynamique recoupaient les alignements dunaires ogoliens et modelaient<br />
<strong>des</strong> meandres dans les formations éoliennes. Ce secteur était essentiellement<br />
alimenté par le ruissellement fluvial.<br />
Au Nord de cette zone, deux grands bras se <strong>des</strong>s<strong>in</strong>ent de part et<br />
d'autre d'Araouane. L'un vers le Nord-Est (Bou-Jbeha et In-Chiker) ; l'autre<br />
vers le Nord-Ouest (Hassi-el-Abiod et Bouera au Nord d'Araouane). Ces deux<br />
branches très éloignées du Niger etaient alimentées par les crues les plus<br />
iIII!JOrtanteS et par les nappes phréatiques.<br />
Enf<strong>in</strong>, a l'Ouest du delta proprement dit et au Nord-Est du lac<br />
Faguib<strong>in</strong>e, une série de creux <strong>in</strong>terdunaires isolés les uns <strong>des</strong> autres au milieu<br />
d'un aklé, étaient alimentés exclusivement par les nappes phréatiques du Niger<br />
mais aussi par celles du lac Faguib<strong>in</strong>e.<br />
Les âges radiocarbone (G. Delibrias, C. Hillaire-Marcel) montrent<br />
que le delta a eu tendance a fonctionner dans-sa totalité dès 8500 BP.- Lorsque<br />
le remplissage s'effectuait au Sud, la crue se propageait vers le Nord, soit<br />
directement, soit par l'<strong>in</strong>termédiaire <strong>des</strong> nappes phréatiques. L'extension<br />
<strong>des</strong> zones <strong>in</strong>ondables vers le Nord a <strong>des</strong> causes climatiques (pluviosité accrue<br />
a 1'Holocène sur le Sud du Sahara) mais aussi tectoniques :,une legere<br />
subsidence du bass<strong>in</strong> d'Araouane n'est peut-être pas étrangère à l'extension<br />
du régime lacustre.<br />
Cette subsidence a été mentionnée le long du Niger par J. Tricart (1965),<br />
J.P. Blanck (1968), G. Beaudet et a1 (1977), J.C. Kle<strong>in</strong> (1979). R. Reichelt(l973)<br />
note un soulèvement du secteur de i;oundam au Pléistocene ancien puis, un autre,<br />
subactuel, dans le secteur de Bourem. La dynamique fluviale observée vers le Nord,<br />
a travers les cordons dunaires de 1'Azaouad peut aussi s'expliquer par cette<br />
subsidence tandis qu'au seuil de Foum-el-Alba, au Nord d'Araouane, <strong>des</strong> failles<br />
Est-Ouest affectent <strong>des</strong> calcaires lacustres léistocene ancien (N. Petit-Maire<br />
et J. Riser 1983). .P<br />
509
Cette étude pose a nouveau le probleme de la capture du Niger au<br />
seuil de Taoussa, en aval de Tombouctou. Les terrasses observées entre Bamba<br />
et Bourem prouvent bien que le cours du fleuve est ancien (Pléistocene).<br />
Toutefois ce n'est pas pendant la période seche ogolienne, lorsque le fleuve<br />
etait barré par <strong>des</strong> cordons de dunes que s'est produit le débordement vers<br />
le Nord mais, au contraire, au cours <strong>des</strong> pet-io<strong>des</strong> humi<strong>des</strong> de l'tlolocène<br />
entre 8500 et 3500 BP.<br />
Les calcaires lacustres du Pleistocene moyen ou supérieur découverts<br />
a Oued-el-Hajar peuvent d'ailleurs être aussi les témo<strong>in</strong>s de l'alimentation<br />
du bass<strong>in</strong> d'Araouane au cours de pério<strong>des</strong> antérieures a.l'Ogolien.<br />
Beaudet G., Coque R., Michel P., Rognon P., 1977. Y-a-t-il eu capture du Niger ?<br />
Bull. AS~. geogr. fr., no 445-446, p. 215-222, 1 fig.<br />
Blanck J.P. 1968. La boucle du Niger (Mali). Cartes géomorphologiques et notice.<br />
Projet d'amènagement. Centre geogr. appl., Strasbourg, 11 cartes, lnotice.<br />
1 fasc., 41 p..<br />
Kle<strong>in</strong> J.C. 1979. Déterm<strong>in</strong>ation <strong>des</strong> causes <strong>des</strong> anomalies de la crue du Niger.<br />
Rapport ORSTOM., 77 p., 14 fig., 3 pl. phot..<br />
Petit-Maire N. et Riser 3. 1983. Sahara ou Sahel ? Quaternaire récent du Bass<strong>in</strong><br />
de Taoudenni (Mali) 473 p., 79 fig., 58 tabl., LX Pl.. "<br />
Reichelt R. 1973. Permanence <strong>des</strong> mouvements épéïrogenétiques dans la boucle<br />
du Niger. République du Mali. Influence sur la géographie physique. Réflexion<br />
sur la dynamique du manteau. C.R. Acad. Sci., Paris, t. 282, p. 417-419, 1 fig..<br />
,<br />
Tricart J. 1965. Reconnaissance géomorphologique de la vallee moyenne du Niger.<br />
Mem. I.F.A.N., no 76, 196 p..<br />
510
INQUA/ DAKAR SYMPOSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
LES.PRINC1PALE.S ETAPES DE L'EVOLUTION DES FLORES DE<br />
CHAROPHYTES<br />
DURANT LE QUATERNAIRE EN AFRIQUE DU NORD.<br />
par 1. SOULIE - MARSCHE<br />
Laboratoire de Paléobotanique de l'Institut <strong>des</strong> Sciences de l'évolution,<br />
U.A.327 du C.N.R.S., Université <strong>des</strong> Sciences et Techniques du Languedoc,<br />
Place E. Bataillon, F - 34060 MONTPELLIER - Cedex.<br />
.<br />
Les résultats présentés ici sont le fruit de c<strong>in</strong>q années<br />
d'<strong>in</strong>vestigations paléobotaniques en Afrique du Nord qui toutes se sont<br />
faites dans un cadre pluridiscipl<strong>in</strong>aire concentré sur l'objectif de 1'<br />
évolution <strong>des</strong> climats et, découlant de cela, de l'histoire <strong>des</strong> peuple-<br />
ments huma<strong>in</strong>s au Sahara.<br />
Les Charophytes sont étroitement reliées à cette évolution<br />
car leurs restes fossiles permettent de retracer l'histoire de la présence.<br />
de l'eau dans ces zones aujourd'hui désertiques.<br />
L'ensemble <strong>des</strong> gisements à Charophytes exam<strong>in</strong>és par l'auteur<br />
se répartit d'ouest en est <strong>des</strong> deux côtés du tropic du cancer, du Senegal<br />
au Soudan auxquels s'ajoutent quelques gisements plus septentrionaux en<br />
Algérie. Des étu<strong>des</strong> détaillées ayant abouti, pour <strong>des</strong> secteurs géograph-<br />
iques limités, à la reconstitution de l'environnement local à certa<strong>in</strong>s<br />
moments du Quaternaire constituent la base de données de l'ébauche de<br />
synthèse tentée ici.<br />
METHODES ET PROBLEMATIQUE<br />
En tant que plantes aquatiques , les Charophytes représentent<br />
<strong>des</strong> éléments autochtones <strong>des</strong> formations lacustres ou saumâtres. Les<br />
qualités physico-chimiques du milieu peuvent se refleter à plusieurs<br />
niveaux dont le plus évident est la selection ou l'exclusion de genres<br />
et d'espèces par les conditions écologiques. A<strong>in</strong>si, à côté de nombreuses<br />
cosmopolites, la flore actuelle montre <strong>des</strong> espèces strictement <strong>in</strong>tertro-<br />
picales, certa<strong>in</strong>es par contre liées à <strong>des</strong> eaux fraiches et d'autres encore<br />
strictement d'eau saumâtre.<br />
Dans la mesure où les références sur les gyrogonites de ces<br />
511
taxons sont connues(g) r leur déterm<strong>in</strong>ation à l'état fossile et, par<br />
consequence une déduction paléoécologique sont possibles. Les limites<br />
de cette approche viennent essentiellement <strong>des</strong> données encore <strong>in</strong>suffi-<br />
santes sur les gyrogonites <strong>des</strong> Charophytes actuelles dans le doma<strong>in</strong>e<br />
<strong>in</strong>tertropical.<br />
Une résolution paléoécologique plus f<strong>in</strong>e est obtenue au<br />
niveau <strong>des</strong> populations par l'étude de la variation morphologique d'une<br />
même espèce rencontrée dans <strong>des</strong> échantillons successifs d'une coupe<br />
géologique. En effet, la variation de certa<strong>in</strong>s paramètres écologiques<br />
est enregistrée par <strong>des</strong> modifications de la morphologie <strong>des</strong> gyrogonites.<br />
Ceci <strong>in</strong>téresse surtout <strong>des</strong> formes â large spectre écologique, pour<br />
lesquelles la déterm<strong>in</strong>ation doit être suivie d'<strong>in</strong>vestigations biométri-<br />
ques et morphologiques sur <strong>des</strong> lots statistiquement représentatifs de<br />
la population fossile.<br />
Un échantillonage adéquat permet p. ex. de quantifier<br />
les effets phénotypiques <strong>des</strong> <strong>change</strong>ments de sal<strong>in</strong>ité <strong>des</strong> biotopes et<br />
a<strong>in</strong>si de suivre l'évolution de la sal<strong>in</strong>ité d'un paléolac.<br />
LES GISEMENTS ( Figure 1 )<br />
GISEMENTS A CHAROPHYTES DU QUATERNAIRE D’AFRIQUE NORDEQUATORIALE<br />
7 ----- -____ _ _ __________v- /<br />
512<br />
1. C.1 U A T Ii 1’ K<br />
---------<br />
--
La limite Plio-Pléistocène a fourni <strong>des</strong> gisements très<br />
riches dans la carrière de Louga (Senegal) (4) (10) marqués par la<br />
présence d'un représentant de NitbZZopsis (fig.2) qui s'<strong>in</strong>scrit dans<br />
une série évolutive du genre connue dans de nombreux gisements européens.<br />
Le Pléistocène moyen a livré au Fezzan (6) une flore<br />
saumâtre à Lamprothmmim (fig.3) qui , outre la confirmation de la<br />
sal<strong>in</strong>ité évidente par la présence de Foram<strong>in</strong>ifères et de Cerastoderma<br />
gZauewn,permet de situer <strong>des</strong> apports saisonniers d'eau douce dans<br />
certa<strong>in</strong>es zones du paléolac.<br />
La periode holocène, en raison de facilités d'échantillonage<br />
et de conservation <strong>des</strong> fossiles, s'avère riche et variée en flores de<br />
Charophytes qui se répartissent pour l'<strong>in</strong>stant sur l’Algérie (bordure<br />
Nord du Grand Erg Occidental (l), le NW du Mali' (région de 1'Erg Ine<br />
Sakane (7) (8) et le désert libyen (Wadi Shaw et 0. Selima, voir (2) et<br />
(5) pour l'étude géologique).<br />
Le fait majeur qui ressort <strong>des</strong> étu<strong>des</strong> sur les flores de<br />
Charophytes concerne d'une part l'évolution chronologique verticale<br />
<strong>des</strong> secteurs Nord et Est, allant de milieux d'eau douce au début de 1'<br />
Holocène vers une sal<strong>in</strong>ité croissante et une disparition de toute la<br />
flore vers -3OOOB.P.. Notamment au Soudan, l'assèchement était précédé<br />
d'une longue période durant laquelle les eaux de surface étaient déjà<br />
nettement salées. Les migrations précoces soulignées par B. GABRIEL<br />
pourraient être reliées à ce phénomène.<br />
Le secteur de 1'Erg Ine Sakane a connu entre -9000 B.P.<br />
et -7OOOB.P. la présence de lacs d'eau douce profonds de plusieurs<br />
mètres, où s'est <strong>in</strong>stallé une flore à Lychnothmus (7) (8) dont la<br />
répartition actuelle, à dom<strong>in</strong>ante sub-boréale, <strong>in</strong>digue sans doute <strong>des</strong><br />
eaux fraiches enrégistrées également par les isotopes de l'oxygène (3).<br />
Même si la profondeur de ces lacs pouvait avoir une cause paléogéographique,<br />
déductible de l'alignement NE-SW <strong>des</strong> po<strong>in</strong>ts à Lychnothamnus, la quantité<br />
<strong>des</strong> gisements à Charophytes et la diversité de la flore en dehors de cet<br />
alignement témoignent d'une abondance de po<strong>in</strong>ts d'eau superficielle<br />
persistant sous forme de lacs et de mares jusqu'à -4500 B.P.<br />
Alors que les gisements de Tichet et de Taoudenni (7) (8)<br />
ont fourni. <strong>des</strong> espèces typiquement saumâtres chlorurées vers la f<strong>in</strong> de<br />
cette période, la flore du secteur de 1'Erg Ine Sakane montre uniquement<br />
de signes d'évaporation sulfatée, probablement due à une surcharge <strong>des</strong><br />
eaux stagnantes par lessivage du Crétacé gypseux. L'érosion <strong>des</strong> cuestas<br />
vois<strong>in</strong>es est attestée également par la,présence de Charophytes mesozoïques<br />
remaniées.<br />
En conclusion sera souligné que l'<strong>in</strong>tégration <strong>des</strong> Charophytes<br />
dans les étu<strong>des</strong> pluridiscipl<strong>in</strong>aires sur les paléoenvironnements est de date<br />
relativement récente et va de pair avec l'acquisistion de données de<br />
référence sur la flore actuelle. La tranposition Ecologie/Paléoécologie<br />
pourra a<strong>in</strong>si être aff<strong>in</strong>ée progressivement. L'étude de ces organismes qui<br />
ont un rôle d'abri, de nutrition et de régulateur physico-chimique constitue<br />
un complément <strong>in</strong>dispensable à la connaissance <strong>des</strong> biocénoses paléolacustres.<br />
513
GYROGONITES DE CHAROPHYTES AU MICROSCOPE ELECTRONIQUE A BALAYAGE.<br />
Figure 2 : NiteZZopsis m&?garensis senegazensis Soulié-Mksche<br />
Lot. Louga, Senegal; Leg. J.-R. Lappartient<br />
A - Profil ( x36 ); B - Sommet ( x36 ).<br />
Figure 3 : Lanprothcmmim papu~osum ( Wallr.) J. Groves<br />
Lot. Dajet el Melah, Algérie; Leg. J.-Ch. Fontes<br />
A- Profil ( x50 );. B - Sommet ( x60 ).<br />
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES<br />
(1) FONTES J.-Ch. et al., 1985 - Nature, 317 : 608-610.<br />
(2) GABRIEL B. et KRCPELIN S., 1983 - 2. Geomorph. N.F. supp1.48 : 131-143.<br />
- --<br />
(3) HILLAIRE - MARCEL C. et al., 1983 - Quarternary Research, 20 : 145-164.<br />
(4) LAPPARTIENT J.-R. et LAPPARTIENT J., 1976 - Paleoecol. of <strong>Africa</strong>,lO/ll:<br />
--<br />
179-184.<br />
(5) PACHUR H.-J. et ROPER H-P., 1984 - Berl<strong>in</strong>er geowiss. Abh. (A),50 : 249-284.<br />
(6) PETIT - MAIRE N., 1982 - "Le,Shati, lac pléistocène au Fezzan (Libye)".<br />
C.N.R.S. édit., p. l-118, Paris (Charophytes par 1. SOULIE -<br />
MARSCHE, p.80-85;l fig.,1 pl.)<br />
(7) PETIT - MAIRE N. et RISER J., 1981 - Paleogeogr., Paleoclim., Paleoecol.,<br />
35 : 45-61 (Charophytes par 1. SOULIE, p. 53-55, 1 pl.)<br />
(8) PETIT - MAIRE N. et RISER J., 1983 - "Sahara ou Sahel?". C.N.R.S. édit.,<br />
p. l-473, Marseille (Charophytes par I. SOULIE -MARSCHE,<br />
p. 133-144, 2 tabl., 2 fig., 1 pl.)<br />
(9) SOULIE - MARSCHE I., 1979 - Bull. Centre Rech. Explor.-Prod. Elf-Aquita<strong>in</strong>e,<br />
- -- --<br />
3 (2) : 821-831.<br />
(10) SOULIE - MARSCHE I., 1982 - Cahiers de Micropal., 2 : 111-122.<br />
-<br />
514
INQUA/ DAKAR SY1:POSIUM "Changements globaux en Afrique"<br />
GROUNDWATER IN NDRTH AFRICA IN THE PAST AND PRESENT,<br />
WITH REFERENCE TO 14C AND 3H ANALYSIS OF GROUNDWATER<br />
FROM THE PROVINCES OF FEZZAN (LIBYA), TIBESTI AND<br />
KANEM (CHAD) AND NORTH KORDOFAN (SUDAN)<br />
Dieter Jakel<br />
Institute of Physical Geography, FU Berl<strong>in</strong><br />
From 1970 to 1981 the author and his coworkers sampled shallow groundwater<br />
<strong>in</strong> Libya, Chad and Sudan. The samples were then dated by radiocarbon and<br />
tritium analysis. The 3H content of ra<strong>in</strong>water <strong>in</strong> the years 1970, 1971, 1974<br />
and 1977 was also measured. In the mounta<strong>in</strong> valleys of Jabal as Soda (Libya)<br />
and Tibesti (Chad) "fossil" water is overla<strong>in</strong> by.recently <strong>in</strong>filtrated water.<br />
The recent, shallow groundwater has been rapidly' depleted and water demands<br />
are met by fossil water only. Recently‘<strong>in</strong>filtrated water is no longer<br />
available and when much water is withdrawn dates obta<strong>in</strong>ed by analysis are<br />
<strong>in</strong>creas<strong>in</strong>gly older. Results from the Bardai bas<strong>in</strong> (Tibesti mounta<strong>in</strong>s) show<br />
that groundwater recharge varied dur<strong>in</strong>g arid and pluvial periods. From the<br />
dates, the climatic fluctuations dur<strong>in</strong>g the Holocene may be <strong>in</strong>ferred. It<br />
even seems as though the small quantity of <strong>in</strong>filtrated water from the arid<br />
period between 4700 and 4000 yr B.P. follow<strong>in</strong>g the Neolithic pluvial was<br />
used up by the <strong>in</strong>habitants of the area at the time, thus lower<strong>in</strong>g the<br />
groundwater table and allow<strong>in</strong>g <strong>in</strong>creased groundwater storage dur<strong>in</strong>g the<br />
subsequent pluvial phase.<br />
The analyses of groundwater samples from the Sahel prov<strong>in</strong>ces of Kanem (Chad)<br />
and North Kordofan (Sudan) show younger dates and <strong>in</strong>creased 3H content, as<br />
the near-surface aquifers were more heavily exploited than <strong>in</strong> the case of<br />
the <strong>des</strong>ert valleys. This shows that only small quantities of fossil water<br />
are available, which are replenished by currently <strong>in</strong>filtrat<strong>in</strong>g ra<strong>in</strong>water<br />
when the groundwater table s<strong>in</strong>ks. Because of the geomorphological situa-<br />
tion often only limited reserves of groundwater are available, which may<br />
be almost exhausted <strong>in</strong> drought years. Hence, <strong>in</strong> contrast to the Tibesti<br />
valleys,climatic fluctuations <strong>in</strong> the Sahel zone may not be <strong>in</strong>ferred from<br />
groundwater dates.<br />
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515
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Page<br />
1<br />
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9<br />
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31<br />
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39<br />
43<br />
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53
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79<br />
83<br />
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JO5<br />
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435<br />
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he Late 467<br />
I ‘Ouest : 471<br />
VERSTRAETE J .M. - Variations saisonnières et <strong>in</strong>terannuelles du niveau moyen 481<br />
dans l’Atlantique équatorial et tropical en 1983-1984.<br />
VIEILLEFON J. - Marquage isotopique naturel <strong>des</strong> accumulations gypseuses du 483<br />
Sud Tunisien.<br />
VINCENS A. - Paléoclimats et dynamique de la végétation.depuis 15 000 ans BP 487<br />
en mi I ieu tropical de moyenne altitude: Le Lac Bogoria (Kenya).<br />
WASSMER P., MICHEL P. - Surpopulation et érosion: L’exemple du Rwanda. 491<br />
WE I SROCK A. - Changements <strong>des</strong> environnements littoraux maroca<strong>in</strong>s atlantique 495<br />
et méditerranéen depuis le dernier <strong>in</strong>terglaciaire (Ouljien).<br />
YEMANE K.- Palaeovegetation of the Northwestern Ethiopian Highlands dur<strong>in</strong>g 501<br />
the Late Miocene.<br />
ZECHUN L. - Climatic <strong>change</strong>s record<strong>in</strong>g <strong>in</strong> the sediments and ancient books <strong>in</strong> 505<br />
Ch<strong>in</strong>a.<br />
Late Abs-tracts . . .<br />
RISER J.- Paléohydrographie du Bass<strong>in</strong> d'draouane à 1 ‘HoloZocène. 509<br />
SOULIE-MARSCHE I.- Les pr<strong>in</strong>cipaZes étapes de ZrEvoZution <strong>des</strong> Floresde Charo 511<br />
-phytes durant Ze Quaternaire en Afrique du Nord.<br />
JkEL D.- Groundwater <strong>in</strong> North <strong>Africa</strong> <strong>in</strong> the Past and Present,tith referenee 515<br />
to 14C and 3H analysiscfgroundwater from the prov<strong>in</strong>ces of Fezzan<br />
(Libya), !l'ibesti an7 Kanem (Chadl an7 North Kordofan (Sudan).<br />
477
AMBOUTA K. 1<br />
ANTON D.J. 5<br />
AUCOUR A.M. 9<br />
AUMASSIP G. 11<br />
AUSSEIL-BADIE J. 93<br />
AVERY D.M.<br />
BALLAIS J.L.<br />
BARUSSEAU J.P.<br />
BELLEC B.<br />
BELLION Y.<br />
BELTRANDO G.<br />
BERGER A.<br />
BERNARD E.A.<br />
BLANCK J.P.<br />
BLANC-VERNET L<br />
BOIVIN P.<br />
BONNEFILLE R.<br />
BRUGAL J.P.<br />
CAMMAS J.P.<br />
CARBONEL P.<br />
CARBONNEL J.P.<br />
CARON J.P.H.<br />
CASANOVA J.<br />
CAUSSE C.<br />
CHARRE J.<br />
CHASTANET M.<br />
15<br />
19<br />
115, 165<br />
173<br />
23, 97<br />
25<br />
29<br />
31<br />
35<br />
39<br />
43<br />
49<br />
53<br />
67<br />
9, 381<br />
199<br />
227, 279<br />
57<br />
61<br />
25<br />
337<br />
CHATEAUNEUF J.J. 385<br />
CHIORI O.C.A. 65<br />
CHUJO H.<br />
217<br />
CITEAU J. 67, 173<br />
COLTRINARI L. 77<br />
COUDE-GAUSSEN G. 79, 83<br />
COUREL M.F.<br />
DABRIO C-.J.<br />
DAVIES 0.<br />
87<br />
169<br />
91<br />
'- INDEX DES AUTEURS -<br />
DE BECKER M. 305<br />
DEBENAY J.P. 93, 97<br />
DELIBRIAS G. 101<br />
DESCAMPS C. 105<br />
DIOP E.S. VII, IX, 109<br />
DIOP C.E.W. 385<br />
DIOUF M.B. 115<br />
DOUGUEDROIT A. 25<br />
DUCARME B. 305<br />
DUPLESSY J.C. 119, 365<br />
DURAND A. 123, 127<br />
DURIEUX J. 227<br />
EDORH T. 131<br />
ELENGA C. 133<br />
FABRE J. 9<br />
FARUQUE B.M. 135<br />
FAURE H. VII, IX, 137<br />
FLEXOR J.M. 297<br />
FONTAINE B. 139<br />
FONTES J.Ch. 145, 149, 153<br />
GABRIEL B. 157<br />
GASSE F. 149, 161<br />
GILLOT P.Y. 365<br />
GIRESSE P. 115, 165, 283<br />
GOURIOU Y. 67<br />
GOY J.G. 169<br />
GUICHARD F. 365<br />
GUILLOT B. 67, 173<br />
GUIRAUD R. 179<br />
HAGEDORN H.H.K. 183<br />
HARUKI M. 217<br />
HILLAIRE-MARCEL C. 61, 169, 187<br />
HOOGHIEMSTRA H. 191<br />
HORI N. 217<br />
HOROWITZ A. 195
HOROWITZ M. 195<br />
HUBERT P. 199<br />
ICOLE M. 1<br />
IDIANSO F.L. 203<br />
ILUNGA L. 207<br />
JANSEN J.H.F. 211<br />
JOSEPH A. 213<br />
KADOMURA H. 217<br />
KALCK Y. 293<br />
KALOGA B. 221<br />
KAMPUNZU A.B. 227,279<br />
KANIKA M. 227<br />
KAPENDA D. 227<br />
KELTS K. 231<br />
KEMPF E.K. 235<br />
KROPELIN S. 157<br />
KUETE M. 217, 239<br />
KUIJPERS A. 211<br />
LABEYRIE J. 245, 365<br />
LAHUEC J.P. 173<br />
LANFRANCHI R. 247<br />
LANG J. 123<br />
LEPRUN J.C. 251<br />
LEROUX M. 255<br />
LEZINE A.M. 261, 265<br />
LIVINGSTONE D.A.<br />
399<br />
LORIUS C. 269<br />
LOYER J.Y. 43, 273<br />
LUBALA R.T. 227, 299<br />
LUCAS J.<br />
MALEY J.<br />
293<br />
281<br />
MALOUNGUILA-NGANGA 233<br />
MANEGA P.<br />
MARIUS C.<br />
MARTIN L.<br />
MASSAULT M.<br />
MEC0 J.<br />
287<br />
293<br />
297<br />
153<br />
301<br />
MELCHIOR P. 305<br />
MERLE J. 465<br />
MICHEL P. 491<br />
MIETTON M. 309<br />
MOGUEDET G. 283<br />
MONTEILLET J. 315<br />
MONTEIRO MARQUES M. 319<br />
MOREL A. 321<br />
MORNER N.A. 329<br />
MOUGENOT B. 43; 293<br />
MOULLADE M. 39<br />
MUHS D.R. 329<br />
NOYALET A. 173<br />
NYAMWERU C. 331<br />
OCCHIETTI S. 335<br />
OLIVRY J.C. 339<br />
OMI G. 217<br />
OUDOT C. 343<br />
OUSMANE B. 213<br />
OYEDE L.M. 349<br />
PACHUR H.J. 353<br />
PAEPE R. 209<br />
PAQUET P. 355<br />
PARADIS G. 357<br />
PARIS F. 127, 153<br />
PASKOFF R. 363<br />
PATERNE M. 365<br />
PAULISSEN E. 367<br />
PERARD J. 139<br />
PERSON A. 153<br />
PETIT-MAIRE N. 9, 371<br />
PEYPOUQUET J.P. 381<br />
PEZERIL G. 385<br />
QUILFEN Y. 465<br />
RAIMBAULT M. 393<br />
RAISBECK. G.M. 399<br />
ROBERT C. 39
ROBINEAU B. 23<br />
ROGNON P. 335, 403<br />
ROSET J.P. 407<br />
RUELLAN A. 411<br />
RUMVEGERI B.T. 227<br />
SALIEGE J.F. 153<br />
SALL M. 109<br />
SAOS J.L. 265<br />
SARNTHEIN M. 415<br />
SCHLUTER T. 419<br />
SCHULZ E. 423, 427, 431<br />
SCHWARTZ D. 435<br />
SERVANT M. 439<br />
SHATA A.A. 441<br />
SHATA A.A. 441<br />
SIBRAVA V. 445<br />
STARKEL L. 449<br />
STREET-PERROTT F.A. 161<br />
SUGUIO K. 297<br />
TAIEB M. 451<br />
TALBOT M. 231<br />
TAMURA T. 217<br />
TAZIEFF H. 457<br />
THOUVENY N. 459<br />
TOURRE Y.M. 465<br />
VAN ZINDEREN BAKKER EM.467<br />
VASSAL J. 471<br />
VERGNAUD-GRAZZINI C. 477<br />
VERSTRAETE J.M. 481<br />
VIEILLEFON J. 483<br />
VINCENS A. 487<br />
WASSMER P. 491<br />
WEISROCK A. 495<br />
YEMANE K. 501<br />
YIOU F. 399<br />
ZANTE P. 43, 273<br />
ZAZO C. 169<br />
ZECHUN L.<br />
505
ORSTOM Éditeur<br />
DBpBt Ibgal : 1. trim. 1986
ISSN : 037 l-6023<br />
ISBN : 2-7099-0797-6<br />
Editions de I’ORSTOM<br />
70, route d’Aulnay F-93 140 BONDY Maquette : M.A. BRAY