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Histoire du dernier cycle climatique enregistrée dans la séquence loessique d'Achenheim (Alsace, France), à partir de la susceptibilité magnétique Denis-Didier Rousseau, Nicolai Soutarmin, Laurence Gaume, Pierre Antoine, Malika Lang, Jean-Pierre Lautridou, Jean Sommé, Ludwig Zôller, Isabelle Lemeur, Laure Meynadier, Michel Fontugne et Ann Wintle Résumé De nouvelles investigations de la séquence d'Achenheim (Alsace, France) ont permis de fournir une courbe quasi complète des variations de la susceptibilité magnétique durant le dernier cycle climatique, soit les derniers 128 ka BP. Des corrélations avec les stades isotopiques marins et d'autres séquences loessiques sont proposées, basées sur le signal magnétique. Celles-ci remettent en cause l'interprétation chronologique de la base du Pléistocène supérieur précédemment déterminée. Cette nouvelle inter- prétation de la partie supérieure de la séquence d'Achenheim s'avère toutefois en meilleur accord avec l'interprétation d'autres signaux paléoclimatiques globaux. Mots-clés: Loess, Dernier cycle climatique, Susceptibilité magnétique, Achenheim, France, Paléoclimatologie. Absfracf History of the last climatic cycle as recorded in the loess sequence at Achenheim (Alsace, France) based on the magnetic susceptibility New field investigations of the Achenheim sequence (Alsace, France) allow the characterization of variation of the magnetic susceptibility over almost the whole of the last climatic cycle, i.e. the last 128 ka BP. Correlations with the marine isotope stages and ether loess sequences are proposed based on the magnetic signal. Thèse correlations disagree with the previous chronological interpretation of the base of the Upper Pleistocene at Achenheim. The new interpretation, based on a high resolution analysis of MS, is however in better agreement with the interpretation of the fluctuation of other global palaeoclimatic signais. Keywords: Loess, Last climatic cycle, Magnetic susceptibility, Achenheim, France, Paleoclimatology. Abridged English Version E UROPEAN loess sequences have been in- vestigated for a long time and provide a complete record of the European conti- nental Quaternary. Correlations between these records and those from Alpine glaciers, peat bogs or marine isotopes were proposed indi- cating the great interest of these deposits (Kukla, 1977). Although studied from a stratigraphical point of view, sorne indicators, among them the snail assemblages, are signifi- cant for the climate changes recorded (Kukla and Lozek, 1961). ln the Achenheim sequence (Alsace, France) the analysis of the mollusc content allowed the characterization of five superimposed climatic cycles before the Pres- ent, the time calibration of the last three which are the most complete, and tempe rature and precipitation estima tes by transfer function (Puisségur, 1978; Rousseau, 1987; Rousseau and Puisségur, 1990; Rousseau, 1991). No physical parameters were studied although cor- relations with the marine isotope stages (MIS) 1250-8050/94/03190551. $ 2.00 © Académie des Sciences M. F.: Centre des Faibles Radioactivités, avenue de la Terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette, France; GÉOSCIENCES DE SURFACE! SURFACEGEOSCIENCES (PALÉOCLIMATOLOGIE/ PALEOCLIMATOLOGY) C.R. Acad. Sei. Paris. t. 319, série Il, p. 551 à 558. 1994 O.-O. R.: Paléoenvironnements et Palynologie, Institut des Sciences de l'Évolution, URA CNRS n" 327, Université Montpellier-II, case 61, place E.-Bataillon, 34095 Montpellier Cedex 5 et Lamont-Ooherty Earth Observatory of Columbia University, Palisades, 10964 New York, USA; N. S., L. G. et M. L.: Université Montpellier-II, URA CNRS n° 327, Paléoenvironnements et Palynologie, case 61, place E.-Bataillon, 34095 Montpellier Cedex 5, France; P. A. et J. S.: Université Sciences et Technique de Lille, Laboratoire de Géomorphologie et d'Etude du Quaternaire, 59655 Villeneuve-d'Ascq Cedex, France; J.-P. L.: Centre de Géomorphologie du CNRS, rue des Tilleuls, 14000 Caen, France; L. Z. : Forschungsstelle Archaeometrie der heidelberger Akademie der Wissenschaften am Max-Planck Institut fur Kernphysik Saupfercheckweg 1, PO 103980, 6900 Heidelberg, Allemagne; 1. L. et L. M.: Institut de Physique du Globe de Paris, Tour nO24-25, Boite n° 089, 4, place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France; A. W. : University College of Wales at Aberystwyth, King Street, Abersystwyth, DYFED, SY232AX, Grande-Bretagne. Note présentée par Claude Lorius. remise le 12 avril 1994, acceptée aprés révision le6juin 1994. 551

Histoire du dernier cycle climatique C.R. Acad. Sei. Paris ... · Histoire du dernier cycle climatique enregistrée dans la séquence loessique d'Achenheim (Alsace, France), à partir

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Histoire du dernier cycle climatiqueenregistrée dans la séquence loessiqued'Achenheim (Alsace, France), à partirde la susceptibilité magnétiqueDenis-Didier Rousseau,Nicolai Soutarmin, Laurence Gaume, Pierre Antoine, Malika Lang,Jean-Pierre Lautridou, Jean Sommé, Ludwig Zôller, Isabelle Lemeur, Laure Meynadier,Michel Fontugne et Ann Wintle

Résumé De nouvelles investigations de la séquence d'Achenheim (Alsace, France) ont permis de fournir une

courbe quasi complète des variations de la susceptibilité magnétique durant le dernier cycle climatique,

soit les derniers 128 ka BP. Des corrélations avec les stades isotopiques marins et d'autres séquences

loessiques sont proposées, baséessur le signal magnétique. Celles-ci remettent en cause l'interprétation

chronologique de la base du Pléistocène supérieur précédemment déterminée. Cette nouvelle inter-

prétation de la partie supérieure de la séquence d'Achenheim s'avère toutefois en meilleur accord

avec l'interprétation d'autres signaux paléoclimatiques globaux.

Mots-clés: Loess, Dernier cycle climatique, Susceptibilité magnétique, Achenheim, France,

Paléoclimatologie.

Absfracf History of the last climatic cycle as recordedin the loess sequence at Achenheim (Alsace, France)based on the magnetic susceptibilityNew field investigations of the Achenheim sequence (Alsace, France) allow the characterization of

variation of the magnetic susceptibility over almost the whole of the last climatic cycle, i.e. the last

128 ka BP.Correlations with the marine isotope stages and ether loess sequences are proposed based

on the magnetic signal. Thèse correlations disagree with the previous chronological interpretation of

the base of the Upper Pleistocene at Achenheim. The new interpretation, based on a high resolution

analysis of MS, is however in better agreement with the interpretation of the fluctuation of other

global palaeoclimatic signais.

Keywords: Loess, Last climatic cycle, Magnetic susceptibility, Achenheim, France, Paleoclimatology.

AbridgedEnglishVersion EUROPEAN loess sequences have been in-

vestigated for a long time and provide acomplete record of the European conti-

nental Quaternary. Correlations between theserecords and those from Alpine glaciers, peatbogs or marine isotopes were proposed indi-cating the great interest of these deposits(Kukla, 1977). Although studied from astratigraphical point of view, sorne indicators,among them the snail assemblages, are signifi-cant for the climate changes recorded (Kukla

and Lozek, 1961). ln the Achenheim sequence(Alsace, France) the analysis of the mollusccontent allowed the characterization of fivesuperimposed climatic cycles before the Pres-ent, the time calibration of the last three whichare the most complete, and tempe rature andprecipitation estima tes by transfer function(Puisségur, 1978; Rousseau, 1987; Rousseauand Puisségur, 1990; Rousseau, 1991). Nophysical parameters were studied although cor-relations with the marine isotope stages (MIS)

1250-8050/94/03190551. $ 2.00 © Académie des Sciences

M. F.: Centre des FaiblesRadioactivités,avenue de la Terrasse,91198 Gif-sur-Yvette, France;

GÉOSCIENCESDESURFACE!SURFACEGEOSCIENCES(PALÉOCLIMATOLOGIE/PALEOCLIMATOLOGY)

C.R. Acad. Sei. Paris.t. 319, série Il,p. 551 à 558.1994

O.-O. R.: Paléoenvironnements etPalynologie,Institut des Sciences de l'Évolution,URA CNRSn" 327, UniversitéMontpellier-II,case 61, place E.-Bataillon,34095 Montpellier Cedex 5et Lamont-Ooherty Earth Observatoryof Columbia University,Palisades, 10964 New York, USA;

N. S., L. G. et M. L.: UniversitéMontpellier-II,URA CNRSn° 327,Paléoenvironnements et Palynologie,case 61, place E.-Bataillon,34095 Montpellier Cedex 5, France;

P. A. et J. S.: Université Sciences etTechnique de Lille,Laboratoire de Géomorphologie etd'Etude du Quaternaire,59655 Villeneuve-d'Ascq Cedex,France;

J.-P. L.: Centre de Géomorphologie duCNRS,rue des Tilleuls, 14000 Caen, France;

L. Z. : Forschungsstelle Archaeometrieder heidelberger Akademie derWissenschaften am Max-Planck Institutfur Kernphysik Saupfercheckweg 1,PO 103980, 6900 Heidelberg,Allemagne;

1. L. et L. M.: Institut de Physique duGlobe de Paris,Tour nO24-25, Boite n° 089,4, place Jussieu,75252 Paris Cedex 05, France;

A. W. : University College of Wales atAberystwyth,King Street, Abersystwyth, DYFED,SY232AX, Grande-Bretagne.

Note

présentée parClaude Lorius.remise le 12 avril 1994,acceptée aprés révisionle6juin 1994.

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Histoire du dernier cycle climatique d'Achenheim (Alsace, France)

MS values vary between 15 and 110n.kg.m? respectively (figure 2). The highestvalues come from the interglacial Bt and thetop soil (110 and 96 n.kg.m"). At the base ofthe studied section, MS values are low, close to20 units (susceptibility Zone -SZ 6) (figure 2).Then they increase to reach 110 units in theBt horizon. Within the Bt MS decreases, as inthe black forest soil. There is a gap berween-17 and -15 m where no data could be ob-tained. After this MS values are firstly low (20units). However, between -15 and -12.6, theyare slightly higher than previously (60 units,SZ 5) (figure 2), but decrease again. Bet.ween-12.1 and -9.5 m, MS is low and stays around20 units (SZ 4). Between -9.5 and -5.3 m, MSis slightly higher with significant individualizedpeaks at more than 30 units (SZ 3) (figure 2).Then between -5.3 and 0.7 m MS is again lowindicating values close to those determined inSZ 4 (SZ 2) (figure 2). Finally MS increasesprogressively to the high values found in thetop soil (SZ 1) (figure 2).

Comparison of the MS variation inAchenheim with that observed in Chinese loesssequences, marine isotope variations, or withthe dust content in ice cores (figure 3) leadsto the proposai that the MS record from theAlsace loess sequence is at least complete forthe equivalent of MIS 2.3 and part of 4. Therecord for MIS 5, although incomplete, isnevertheless informative as the record showsthat substages 5e and 5a seem to be weilcharacterized. This interpretation of the MSrecord is in general good agreement with pre-vious studies done in Achenheim although anew interpretation is proposed for MIS 4 whichseems better preserved than previously as-sumed (Rousseau and Puisségur, 1990; Somméet al., 1986). The general trend of MS deter-mined for the last climatic cycle in Achenheimis also in good agreement with global indi-cators (figure 3), underlining the importanceof this new climatic record for future corn-parisons with high resolution Atlantic andGreenland records.

were proposed, based on the mollusc,geomorphology, sedimentology and TLdatings (Rousseau and Puisségur, 1990). Thisis why we decided to investigate the magneticsusceptibility (MS) in the Upper Pleistocene ofAchenheim (figure 1).

The MS permits the characterization of cli-matic changes in eolian deposits (Helier andLiu, 1984; Kukla, 1987). Correlations were pro-posed between magnetic records from Chineseloess and magnetic records, dust content andisotope variations in marine cores (Kukla et al.,1988; Hovan and Rea, 1991), and with dustcontent in ice cores (Petit et al., 1990). Whileseveral hypotheses exist concerning the originof the magne tic grains in the soils (Kuk.la, 1987;Maher and Thompson, 1988, 1991; Verosub etal., 1993; Zhou et al., 1991), the susceptibilityin these deposits is generally higher than inloess layers, especially in Europe, China andNorth America (Kukla et al., 1989, 1990; An etal., 1991; Rousseau and Kukla, 1994).

After cleaning the section ta make thestratigraphy readable, 10 measurements weremade, each 10 cm by using a portable MS2Bartington meter with the MS2F sensor at a0.58 kHz frequency, and averaged.

The stratigraphy of the Upper Pleistocenein Achenheim is roughly composed of two ma-jor units (Sommé et al., 1986) (figure 2). Atthe base, the "Grand Lehrn" which gathers theinterglacial Bt overlain by a black forest soiland then brown loams showing sorne beddedlevels (Sommé et al., 1986) (figure 2). Part ofthis interval was not investigated due to tech-nical problems but it had been investigatedpreviously. Overlying the "Grand Lehrn" is therecent lower loess sub-unit which includes alevel with great wedges in its upper part andends by a marker horizon, the Kesselt level,distributed ail over Western Europe (Somméet al., 1986) (figure 2). Finally the recent- up-per loess sub-unit corresponds to the youngestloess deposits bounded by the Kesselt level atthe base, and the present soil on top of thesequence (Sommé et al., 1986 (figure 2).

INTRODUCTION

Les sections loessiques d'Europe ont étélargement étudiées, permettant de définir

-une stratigraphie particulièrement complètedu Quaternaire continental européen. Descorrélations ont ainsi été proposées entre lastratigraphie glaciaire alpine, la stratigraphie

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des séquences loessiques, et la stratigraphieisotopique marine indiquant le caractère glo-bal de l'enregistrement loessique (Kukla,1977). Parmi les différents indicateurs paléo-climatiques analysés dans ces séquences, lesmollusques continentaux se sont révélés par-ticulièrement informatifs (Kukla et Lozek,1961). A Achenheim, Alsace, France, ils ontpermis de caractériser les changements envi-ronnementaux survenus durant les cinq der-niers cycles climatiques (Puisségur, 1978;Rousseau, 1987). Cet enregistrement a contri-bué à proposer une calibration chronologi-que des trois derniers cycles de cette sé-quence, qui sont les plus complets (Rousseauet Puisségur, 1990). Une estimation de la tem-pérature et des précipitations a également étédéterminée par fonction de transfert (Rous-seau, 1991). Bien qu'une corrélation ait étéproposée avec les variations globales du 8180(Rousseau et Puisségur, 1990), aucune carac-térisation par mesure physique directe deschangements climatiques n'avait été propo-sée pour cette séquence loessique euro-péenne. C'est pourquoi, nous avons décidéde réaliser l'étude de la susceptibilité magné-tique (MS) de la section d'Achenheim, afinde préciser la stratigraphie des niveaux infé-rieurs du dernier cycle climatique qui, danscette partie, ne présente pas d'assemblagesmalacologiques.

L'analyse de la susceptibilité magnétiquepermet en effet de caractériser les change-ments climatiques, tels qu'ils ont été enre-gistrés dans les dépôts éoliens (Helier et Liu,1984; Kukla, 1987). Des corrélations ont ainsiété établies entre susceptibilité magnétiqueet variations isotopiques d'une part (Kukla etal., 1988; Hovan et Rea, 1991), et taux depoussières éoliennes enregistrées dans les ca-rottes marines issues du Pacifique (Hovan etRea, 1991) ou celles issues de la calotte An-tarctique d'autre part (Petit et al., 1990). Bienque de nombreuses hypothèses existentquant à l'origine des grains magnétiques dansles sols (Kukla, 1987; Maher et Taylor, 1988;Maher et Thompson, 1991; Verosub et al.,1993; Zhou et al., 1991), la susceptibilité dessols est considérablement plus haute quedans les loess, spécialement en Europe, enChine et en Amérique du Nord (Kukla et al.,

Histoire du dernier cycle climatique d'Achenheim (Alsace, France)

1989, 1990; An et al., 1991; Rousseau et Ku-kla, 1994).

STRATIGRAPHIE ET MÉTHODE

La stratigraphie du Pléistocène supérieurd'Achenheim (figure 1) comprend deuxgrands ensembles (Sommé et al., 1986). A labase, un pédocomplexe formé d'un sol inter-glaciaire brun-rouge, à structures prismati-ques, surmonté d'un sol noir forestier querecouvrent des limons bruns et marrons. Ausein de ceux-ci s'intercalent des granulesblancs calcaires ou gris. Cet ensemble debase, dénommé Grand Lehm, représente uneépaisseur de 6,55 m. La stratigraphie précisede cet ensemble, reconnue au préalable lorsd'investigations précédentes (Sommé et al.,1986), n'a pas pu être observée complète-ment en raison de conditions techniques ren-dant leur accès impossible dans l'immédiat.La sédimentation loessique surmontant ceGrand Lehm a une épaisseur de 12,35 m, etprésente à la base un loess jaune qui devientpar la suite gris-brun (de -12,35 à -5,20m).Un niveau de grandes fentes (-5,20m) faittransition avec un loess gris renfermant à sonsommet des niveaux lités brunâtres. Cet en-semble loessique (-5,20 à -2,80 m) se terminepar un niveau contourné (-2,80m), classi-quement reconnu dans la stratigraphie loes-sique d'Europe occidentale (Sommé et al.,1986) et dénommé niveau de Kesselt. L'en-semble stratigraphique compris entre leGrand Lehm et le niveau dit de Kesselt repré-sente le Loess Récent inférieur de la littéra-ture (Schumacher, 1912; Wernert, 1957) (fi-gure 1). Au-dessus de ce niveau marqueur,repose un loess grisâtre (-2,80 à -0,30 m)marqué par des variations de teinte allant dugris-vert au gris jaunâtre. Il renferme égale-ment plusieurs niveaux de poupées du loess,et est interrompu par une zone humifère re-maniée correspondant au sol actuel (-0,30 mau sommet de la coupe). Ce second ensemblecorrespond au Loess récent supérieur de lalittérature (Schumacher, 1912; Wernert,1957). D'après les analyses réalisées précé-demment (Rousseau et Puisségur, 1990;Sommé et al., 1986) sur cette section, leGrand Lehm a été corrélé au stade isotopique

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Figure 1 Dernier cycle climatique àAchenheim. Dans la partie gauche,précédente interprétationstratigraphique (d'après Rousseau etPuisségur, 1990; Sommé et al.,1986): stratigraphie synthétique(LAS: Loess Ancien Supérieur),pédostratigraphie a) sol actuel; b)loess; e) limons brun et marron; dlsol noir forestier, e) sol interglaciaire(Bt); f) niveau à langues de Kesselt;g) grandes fentes. Le hiatusstratigraphique est matérialisé par lazone grisée. Au centre, variations dela susceptibilité magnétique enfonction de la profondeur. Lesdatations 14( et parThermoluminescence (TL) sontreprises de Rousseau et Puisségur,1990). A droite, caractérisation dezones magnétiques (SZ) d'après cetteétude.

Last climatic cycle in Achenheim. Onthe left, previous stratigraphicalinterpretation of the sequence (afterRousseau and Puisségur, 1990;Sommé et el., 1986): syntheticstratigraphy (LAS: Upper aiderLoess), pedostratigraphy a) presentsoil, b) loess, e) brown loams, dlblack forest soil, e) interglacial soil(Bt), f) tongues level named Kesseltlevel, g) great wedges. Thestratigraphical hiatus is indicated bythe dotted area. ln the middle;variation of the magneticsusceptibility versus depth. 14( andThermoluminescence (TL) dates arefrom Rousseau and Puisségur (1990)On the right, characterization ofmagnetic zones (SZ) from thepresent study.

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Histoire du dernier cycle climatique d'Achenheim (Alsace, France)

Interp. Strati- Pédostrati- Prof.chrono. graphie graphie (m)

o

2

4

18

Susceptibilité magnétique MS Zones(n.kg.m .,J)

20 40 60 80 100 120

SZ l

17.OOO:!: 3200 TL

SZ 2

21.000:!: 3600 TL

""" 33.200 + 3200 -2300 14C

14C SZ335.200 + 2200 ·1800

o

f----- 51.000:!:10.6oonSZ4

SZ5

5 sur la base d'analyses malacologiques, sédi-mentologiques et micromorphologiques,avec le sol interglaciaire correspondant ausous-stade 5e (figure 1). Le Loess récent su-périeur et inférieur correspondrait aux stades2 et 3 sur la base de datations 14C, par ther-moluminescence et d'analyses malaco-logiques (figure 1) (Rousseau et Puisségur,1990) .

2

20 SZ6

La susceptibilité magnetique (MS) duPléistocène supérieur à Achenheim a été me-surée sur le terrain, tous les 10 cm, après ra-fraîchissement des coupes. Nous avons em-ployé un susceptibilimètre portable Barting-ton MS2 avec un capteur MS2F opérant à unefréquence de 0,58 kHz. Pour chaque niveau

IT§2]cn 9

analysé, 10 mesures ont été prises et moyen-nées. L'écart-type varie de 0,1 unité pour lesnivaux loessiques à 13,56 dans les niveauxin terglaciai res.

RÉSULTATS (figure 1)

Les valeurs de susceptibilité magnétiquevarient entre 15 et 110 n.kg.m". Les plusfortes valeurs proviennent du sol intergla-ciaire et du sol récen t (110 et 96 n.kg.m" res-pectivement). A la base de la section étudiée,MS augmente progressivement sur 1 m dansle limon correspondant à la transition entreloess sous-jacent et sol interglaciaire, passantde 20 (zone de susceptibilité SZ 6) à 110 uni-

-

3

5

TTllIT6 LAS

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<Il ~I1 1

I~ Figure 2 Comparaison des variations.,N <:') ~ V)r.n c

::; 0 N N N N de la susceptibilité magnétique àV) V) V) V)N Achenheim, exprimée en fonction de la.... ~ profondeur, avec celles du 1)180 global

~ E 0 0 0N de SPECMAP (d'après Martinson et al.,c. ~

0 1987), de la concentration desN

0poussières à Vostok (d'après Petit et

0 al., 1990), et de la susceptibilité

0 magnétique en Chine (séquence de00

Luochan et courbe synthétique

•• 0 -synth- d'après Kukla et al, 1990),e '0

0" exprimées en fonction de l'âge en- 0 milliers d'années. SIM, stades'•. "c :>: isotopiques marins d'aprèsCJl.. ~ 0 !l! SPECMAP. SZ, zonation deE'" N il]Ci l'enregistrement magnétique à

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- CJl 0 Achenheim d'après cette étude.=....: 0 r~:Q é N ~-~- il, Comparison of the variations of the'" 0•. .,., magnetic susceptibility intJ<Il

Achenheim, versus depth, with those:: -i-tr:

of the SPECMAP 1)180 (alter00

Martinson et al., 1987), of the dust

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V)

susceptibility in China (Luochan!ê td sequence and stacked curve - synth-0 after Kukla et al., 1990) versus age•....•. in thousand years BP. SIM, marine

<Il<Il 0 isotope stages after SPECMAP. SZ,:: 00 '0

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Histoire du dernier cycle climatique d'Achenheim (Alsace, France) O.-O. Rousseau et al.

-

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Histoire du dernier cycle climatique d'Achenheim (Alsace, France)

SIM 3 (24 à 59 ka BP) et 4 (59 à 71 ka BP),avec respectivement SZ 3 et SZ 4. Dû à ladiscordance stratigraphique observée dans lacoupe marquant la limite entre Loess récentinférieur et Grand Lehm, le stade isotopique4 doit être considéré comme incomplet, no-tamment à sa base. La partie supérieure deSZ 5, qui indique la transition entre des va-leurs moyennes à basses de MS, peut être cor-rélée provisoirement avec le sous-stade isoto-pique 5a, dans la mesure où la transition ex-primée est progressive et bien marquée parle signal magnétique. Si cette attributionchronologique est provisoire, du fait de l'ab-sence d'information entre parties supérieureet inférieure de SZ 5, la base qui renferme lesol interglaciaire doit être corrélée par contreavec le sous-stade 5e, en accord avec les ana-lyses précédentes (Rousseau et Puisségur,1990; Sommé et al., 1986) (figure 1). SZ 6correspond alors au sommet du stade 6.

Cette interprétation, basée sur le signalfourni par la susceptibilité magnétiquecontredit l'interprétation chronologique pré-cédemment défini (Rousseau et Puisségur,1990) de la base du Pléistocène supérieur,qui indiquait la quasi-absence du SIM 4. Laconfirmation de cette interprétation doit êtrerecherchée dans des comparaisons avecd'autres marqueurs globaux des change-ments climatiques, MS étant interprétéecomme une mesure combinée de la densitédu couvert végétal dans la zone d'accumula-tion et dans la zone source des poussièreséoliennes qui constituent le loess (Kukla,1987). Tout d'abord, les variations de MS àAchenheim sont en accord avec celles ob-tenues dans les séquences loessiques chi-noises (Kukla et al., 1990; Heller et al., 1993).Bien que distantes de plusieurs milliers dekilomètres et étant en relation avec les chan-gements climatiques affectant l'AtlantiqueNord d'une part et le régime des moussonsen Asie d'autre part, un tel résultat soulignel'intérêt stratigraphique de cette approche.Les variations de MS en Alsace sont égale-ment en accord avec celles du 8180 global,indicateur des fluctuations du niveau marinen relation avec l'englacement continental(Martinson et al., 1987). Enfin, MS à Achen-heim présente des intervalles de basses va-

tés. Puis les valeurs diminuent progressive-ment à l'intérieur du sol interglaciaire pro-prement dit, avec une interruption marquéedans la stratigraphie vers -18 m. Ces valeursde MS continuent à décroître dans le sol noirforestier. L'absence de données entre -17 et-15 m interdit toute reconstitution du signalmagnétique et environnemental durant l'in-tervalle immédiatement post-interglaciaire. A-15 m, MS indique des valeurs basses prochesde 20 qui augmentent rapidement pour ap-procher 60 unités. Cette valeur moyenne deMS est conservée entre -15 et -12,6 m, avecprésence de légères fluctuations (SZ 5). A12,6 m, MS décroît rapidement pour attein-dre une valeur minimale de 15 unités à 12,10.Entre - 12,10 et -9,50 m, MS indique desvaleurs inférieures à 20 unités (SZ 4). Entre-9,50 et -5,30 m, MS présente une augmen-tation légère de ses valeurs (SZ 3). Toutefois,des oscillations significatives ponctuent cet in-tervalle, indicatrices de changements clima-tiques locaux ou plus généraux. Entre -5,30et -0,70 m, les valeurs de MS sont de nouveauminimales, proches des valeurs enregistréesentre -12,10 et -9,50 m (SZ 2). Puis à partirde -0,70 m, MS augmente rapidement pouratteindre les fortes valeurs du sol actuel (96unités) (SZ 1).

INTERPRÉTATION

Le Loess récent supérieur et la partie su-périeur du Loess récent inférieur compriseentre le niveau de Kesselt et le niveau àgrandes fentes, c'est-à-dire SZ 2 représentel'équivalent du stade isotopique marin (SIM)2, compris entre 12 et 24 000 ka BP (figure 1).Dans l'interprétation précédente (Rousseauet Puisségur, 1990), l'intervalle correspon-dant à SZ 3 et 4 était considéré comme équi-valent du stade isotopique 3. Or, il s'avèreque les valeurs de MS enregistrées durant SZ4 sont de même amplitude que celles re-connues durant SZ 2. Une telle variation suitcelle indiquée dans les loess de Chine (Kuklaet al., 1990; Heller et al., 1993) (figure2) oùstades isotopiques 2 et 4 (SIM 2 et 4) présen-tent des valeurs basses et quasiment identi-ques, proches de 30 unités. Il semblerait alorsque l'on puisse établir une corrélation entre

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leurs, qui semblent corrélés avec les pics deconcentration de poussières enregistrés dansla glace à Vostok (Petit et al., 1990), variationsque l'on retrouve également au Groenland(GRIP, 1993). Ceci confirme l'interprétationdes variations de MS en terme de couvert vé-gétal de la zone source des poussières éo-liennes qui, en période glaciaire (basses va-leurs de MS), était considérablement réduite.

Si l'on fait référence aux enregistrementsde la susceptibilité magnétique dans les loess(Kukla et al., 1990), la durée du hiatus à labase de SZ 4 peut alors être estimée à environ5000 ans. Cette interprétation est en accordavec les datations par thermoluminescenceobtenues pour les niveaux correspondants(Aitken et al., 1986). Cependant, avec un en-registrement discontinu du Grand Lehm, en-visager une évolution chronologique du si-gnai magnétique durant l'ensemble du der-nier cycle climatique semble pour le moinsprématuré.

Histoire du dernier cycle climatique d'Achenheim (Alsace, France)

CONCLUSION

L'analyse de la susceptibilité magnétiqueà Achenheim a permis de caractériser leschangements environnementaux survenus enEurope occidentale durant le dernier cycleclimatique. Les variations reconnues sont enaccord avec celles fournies, soit par d'autresséquences loessiques, soit par d'autres indica-teurs paléoclimatiques. Une telle concor-dance avec ces signaux globaux confirmel'importance de cette séquence loessiqueouest-européenne et laisse entrevoir descomparaisons prometteuses avec des enregis-trements tels que ceux fournis par les son-dages océaniques, atlantiques, et glaciaires,au Groenland, notamment en ce quiconcerne la recherche d'équivalents des fluc-tuations dénommées cycles de Bond (Bondet al., 1993) ou cycles de Dansgaard-Oeschger(Broecker et Denton, 1989; Dansgaard et al.,1985).

Remerciements: Recherches effectuées pour le projet EV5V-0298 réalisées dans le cadre du Thème Climatologie et Risques Naturelsdu programme EC Environnement 1991-1994, contribution ISEM 94-044. Les auteurs tiennent à remercier MmeHurst pour leur avoirautorisé l'accès aux coupes étudiées.

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