Reconstitution Paléoenvironnementale Et Paléoclimatique Postglaciaire De La Région Du Détroit De Fury Et Hecla, Nunavut

Reconstitution paléoenvironnementale et paléoclimatique postglaciaire de la région du détroit de Fury et Hecla, Nunavut

Mémoire

Marc-Elie Adaïmé

Maîtrise en sciences géographiques - avec mémoire Maître en sciences géographiques (M. Sc. géogr.)

Québec, Canada

Reconstitution paléoenvironnementale et paléoclimatique postglaciaire de la région du détroit de Fury et Hecla, Nunavut

Mémoire

Marc-Élie Adaïmé

Sous la supervision de :

Reinhard Pienitz, directeur de recherche Résumé

Cette étude a été réalisée dans la région du détroit de Fury et Hecla (Nunavut), entre la péninsule de Melville et le nord-ouest de l’Ile de Baffin. L’analyse de carottes de sédiments de lacs situés sur la rive sud du détroit nous a permis de reconstituer l’histoire environnementale régionale depuis la dernière déglaciation. Les enregistrements biostratigraphiques et géochimiques témoignent tout d’abord d’un retrait glaciaire accompagné d’une transgression marine à partir de 8200 années cal. BP, suivant l’ablation graduelle du dôme de Foxe lors de l’optimum climatique de l’Holocène. Au cours de cette période, la connexion entre les océans Atlantique et Pacifique se serait établie et le relèvement glacio-isostatique en cours aurait initié l’isolement progressif des bassins lacustres de l’influence marine. Des analyses multivariées appliquées aux données biologiques et géochimiques nous indiquent également que les conditions climatiques chaudes se seraient maintenues entre 6000 et 3900 années cal. BP, avant que la région ne plonge dans un épisode de refroidissement associé au Néoglaciaire, tel que reflété par une diminution de la biomasse et une augmentation de l’oxygénation des bassins. Plus encore, en tenant compte des datations au 14C des unités d’isolement et de l’altitude actuelle des deux lacs, cette étude propose un modèle de relèvement glacio-isostatique régional et suggère une nouvelle limite marine ayant atteint 204 m au nord-est de la Péninsule de Melville suivant la déglaciation.

ii Abstract

This study was conducted in the Fury and Hecla Strait region (Nunavut), between Melville Peninsula and northwestern Baffin Island. Sedimentological records of two lakes located on the southern shore of the strait allowed us to reconstruct the regional environmental history since deglaciation. Biostratigraphic and geochemical profiles initially reveal a regional deglaciation and marine transgression around 8200 cal. yr BP, following the gradual breakup of the Foxe Ice Dome during the Holocene Thermal Optimum. At that time, the connection between the Atlantic and Pacific oceans must have been established and the glacial isostatic adjustment gradually isolated the lacustrine basins from marine influence. Multivariate analyses conducted on the biological and geochemical datasets indicate that climatic conditions remained relatively warm throughout the 6000-3900 cal. yr BP interval, before significantly cooling during the Neoglacial period, as inferred from a decrease in biomass and increase in bottom water oxygenation. Moreover, based on the 14C- dated isolation contacts and threshold elevations of the two lakes, this study proposes a regional land emergence model and suggests a new marine limit that reached 204 m in northeastern Melville peninsula following deglaciation.

iii Table des matières

Résumé...... ii Abstract ...... iii Table des matières...... iv Liste des figures ...... vii Liste des tableaux ...... x Liste des équations ...... xi Liste des abréviations, sigles, acronymes...... xii Remerciements ...... xvi Avant-propos ...... xviii Introduction ...... 1 Problématique générale ...... 1 Hausse du niveau marin et prédictions futures ...... 2 Approche paléolimnologique ...... 5 Indicat