Holocene relative sea level changes in western Brittany (France) between 8000 and 4000 cal. yr B.P: reconstitution from basal-peat deposits

With respect to others European oceanic facades, the Holocene relative sea-level (RSL) changes along the French Atlantic coasts have received relatively little attention. Even if it received some attention for geophysical modelling (Van de Plassche, 1991; Lambeck, 1997; Leorri et al., 2012), only two field-based studies really dealt with this subject in Western Brittany, agreeing on an oscillatory RSL pattern with a conspicuous pluri-metre negative variation occurring around 3000 BP (Morzadec-Kerfourn, 1974; Stephan, 2011). This paper is the first step on the way to update Western Brittany Holocene RSL data. It presents a new long-term Holocene RSL reconstruction based on basal peat deposits, compaction-free deposits that have been accumulated on top of the Pleistocene formations during the early-Holocene stages of the post-glacial transgression. Data used for the sea-level reconstruction are both new data and previously published datasets we have reassessed. New cores, extracted along the Finistère peninsula in the framework of a coastal risk assessment research program, allowed us to collect new stratigraphic data. Dates initially published on basal peat deposits in previous studies (Morzadec-Kerfourn, 1974) were re-assessed through the same process to allow their incorporation in a combined dataset. In the absence of microfossils in most of our deposits, an alternate approach was used to determine the salinity regime of the basal peat deposit environments through the use of stable carbon isotope ratios and the observation of macro-botanical remains: brackish peat deposits were used as sea-level index points, while freshwater ones provided only high-limiting constraints. Eight new radiocarbon datings were obtained. A total of six new sea-level index-points and six new limiting points allowed us to derivate the long-term (millennial) changes in RSL in Western Brittany. A comparison of these data with some foraminifera-based regional RSL data shows that both data sets closely match. Altogether, the combined data show the RSL bending ca. 7000 and 3000 cal. BP, indicating progressively decreasing rising rates. Further work is needed to fill the centennial to pluri-centennial gaps that remain to ascertain potential periods of stability or strong decrease in the rising rates of the RSL ca. 6200 ± 500 and 3000 ± 500 BP. En comparaison des autres façades océaniques européennes ayant déjà fait l’objet de nombreux travaux sur le niveau marin relatif holocène, les côtes atlantiques françaises demeurent quelques peu ignorées. Malgré quelques travaux de modélisation géophysique ayant intégré (entre autres) l’ouest de la Bretagne (Van de Plassche, 1991 ; Lambeck, 1997 ; Leorri et al., 2012), seules deux études, se basant sur des données de terrain, se sont véritablement intéressées au sujet (Morzadec-Kerfourn, 1974 ; Stephan, 2011). Celles-ci s’accordent sur un niveau marin relatif connaissant des oscillations au cours de l’Holocène, la plus importante devant se situer autour de 3000 BP. Cet article présente la première étape d’un travail de remise à jour des données disponibles sur le niveau marin relatif holocène dans l’ouest de la Bretagne. Les tourbes de base sont des dépôts considérés comme incompressibles (car formés soit au-dessus des formations limono-graveleuses pléistocènes ou directement sur le substrat géologique) qui représentent les premières phases de la transgression postglaciaire. Leur utilisation nous a permis de reconstituer l’évolution à long-terme du niveau marin relatif dans la région. Les données mobilisées pour ce travail proviennent à la fois de nouvelles datations et de la recalibration de données précédemment publiées. Les nouvelles dates ont été obtenues à partir de carottages réalisés sur plusieurs sites autour de la pointe finistérienne, dans le cadre de l’ANR COCORISCO (Historique de la tempétuosité holocène pour l’étude des risques côtiers). En l’absence d’indicateurs micro-faunistiques dans la plupart des dépôts prélevés, les conditions de salinité du milieu de sédimentation originel ont été déterminées par l’utilisation de mesures des isotopes stables du carbone (?13C) et par la détermination des macro-restes végétaux. Les tourbes de base, considérées comme s’étant formées en milieu saumâtre, ont été utilisées comme « points-index » du niveau marin tandis que celles relevant d’un milieu d’eau douce ont été utilisées comme points limitants. Huit nouvelles datations radiocarbone ont été obtenues. Un total de six nouveaux points-index et six points limitants a permis de reconstituer les évolutions à long-terme du niveau marin relatif dans l’ouest de la Bretagne. Les résultats ont été comparés avec une reconstitution des variations du niveau marin dans la région effectuée à partir de l’étude des foraminifères. L’ensemble montre une très bonne cohérence et indique que le niveau marin relatif a connu des ralentissements de son rythme de remontée autour de 7000 et 3000 cal. BP. Des travaux supplémentaires demeurent néanmoins nécessaires dans la mesure où des doutes persistent dans les périodes autour de 6200 ± 500 et 3000 ± 500 cal. BP.