Dynamique sédimentaire holocène dans le détroit de Jones reconstituée à partir des carottes sédimentaires recueillies dans la baie de Belcher (calotte glaciaire de Devon, Nunavut, Canada)

RÉSUMÉ: Une carotte à boîte (27BC) et une carotte à piston (02PC) ont été recueillis près du glacier Belcher (calotte glaciaire de Devon, Nunavut, Canada), pour analyser les propriétés physiques, minéralogiques, géochimiques (élémentaires et isotopiques) et magnétiques afin de reconstituer la dynamique sédimentaire holocène dans le détroit de Jones et la baie de Belcher depuis la dernière déglaciation. Dans un premier temps, la chronologie des carottes a été établie en combinant des analyses de 210Pb, AMS 14C et des données paléomagnétiques. Les propriétés physiques et les traceurs détritiques, ainsi que des modelés de mélange de sédiments, illustrent la transition d'un régime glaciaire à un régime postglaciaire dans la baie Belcher. Des sédiments laminés riches en kaolinite et chlorite sont observés à la base de la carotte 02PC (avant 12,6 cal ka BP) et ont probablement été déposés dans un environnement glaciomarin proximal dominé par des panaches turbides de sédiments provenant des eaux de fonte sous-glaciaires de la marge glaciaire de l'Inlandsis innuitien. Au cours de la période de déglaciation (12,6 et 8 cal ka BP), la présence de nombreux galets, la prédominance de sédiments grossiers, les concentrations élevées de carbonates détritiques et de feldspaths et les valeurs élevées de Ca/Fe et Zr/Al, suggèrent que la dynamique sédimentaire était principalement contrôlée par le vêlage d'icebergs (IRD) et par la décharge d'eau de fonte lié à la déglaciation du bassin de Jones. Au cours de cette période, le retrait progressif de la glace du bassin de Jones et le retrait du glacier Belcher jusqu'au trait de côte actuel sont caractérisés dans la carotte 02PC par une couche de IRD riche en carbonate détritique datée entre 11,2 et 10,3 cal ka BP et par une couche de IRD riche en feldspath datée entre 10,3 et 9,7 cal ka BP, respectivement. Durant l'Holocène moyen et tardif (8,0 à 0,8 cal ka BP), les indicateurs détritiques suggèrent que la dynamique sédimentaire au dans la baie de Belcher était influencée par des changements régionaux du niveau marin, par l'intensification du courant ouest groenlandais, et par la diminution à long terme de l'insolation estivale boréale. Finalement, des tendances similaires sont observées dans les indicateurs détritiques de la carotte 27BC et dans les anomalies de température de l'air à la surface de l'Arctique depuis la fin des années 1800. Ceci suggère que l'augmentation des températures atmosphériques a un impact sur la dynamique du glacier Belcher depuis le début de la période industrielle. -- Mot(s) clé(s) en français : Île de Devon; détroit de Jones; Holocène; minéralogie; géochimie; dynamique glaciaire; dynamique sédimentaire. -- ABSTRACT: The sedimentological, mineralogical, geochemical (elemental and isotopic), and magnetic properties of two sediment cores (27BC and 02PC) recovered from the Belcher Inlet (Devon Ice Cap, Nunavut, Canada) were investigated to document changes in the sediment dynamics in Jones Sound and Belcher Inlet related to climate variability since the last deglaciation. The chronostratigraphic framework of these cores was developed by combining 210Pb, AMS14C, and paleomagnetic analyses. Physical properties and detrital proxies, together with unmixing of the sediment composition, illustrate the transition from a deglacial to a postglacial regime in the Belcher Inlet. Kaolinite- and chlorite-rich laminated glacial sediments (prior to 12.6 cal ka BP) in core 02PC were likely deposited in an ice-proximal setting dominated by subglacial meltwaters plumes associated with the grounding line retreat of the Innuitian Ice Sheet margin into the Jones Sound basin. During the deglaciation phase (12.6 and 8.0 cal ka BP), the presence of numerous pebbles, the dominance of coarse-grained sediments, high concentrations of detrital carbonates and feldspars, and high Ca/Fe and Zr/Al values suggest that the sediment dynamics were mainly controlled by ice rafting debris (IRD) and meltwater discharge related to the deglaciation of the Jones Sound basin. At this time, the progressive ice retreat of the Jones Sound basin and retreat of the Belcher Glacier to the present coastline are typified in core 02PC by a detrital carbonate-rich IRD layer dated at 11.2 to 10.3 cal ka BP and by a feldspar-rich IRD layer dated at 10.3 to 9.7 cal ka BP, respectively. During the middle to late Holocene (8.0 to 0.8 cal ka BP), detrital proxies suggest that the sedimentary dynamics in the Belcher Inlet were probably influenced by changes in regional sea level, the intensification of the West Greenland Current and the long-term decrease in boreal summer insolation. Finally, the similar trend observed between the detrital proxies in core 27BC and the Arctic surface air temperature anomalies since the late 1800s suggests that increased atmospheric temperatures have an important influence on the Belcher Glacier dynamics during the industrial period. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Devon Island; Jones Sound; Holocene; mineralogy; geochemistry; glacier dynamics; sediment dynamics.

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