Réponse au commentaire de Philippe Mourguiart à la note

0 Academic des sciences / Elsevier. Paris R6ponse au commentaire A la note Le dernier (21 000-l tropicales de Philippe Mourguiart maximum glaciaire 7 000 14C ans BP) dans les Andes de Bolivie d’aprk I’ktude des diatomees C.R. Acad. Sci. Paris, tome 327, s&e IIa, 1998, pp. 611-618 Florence Sylvestre, Simone Servant-Vildary, Michel Servant La littkrature sur les bassins nord et sud des Andes de Bolivie admet, depuis tes travaux de Servant et Fontes (1978), qu’une phase s&he, denommee (( inter-lacustre Minchin-Tauca )), s’intercale entre deux pkriodes de hauts niveaux lacustres, respectivement sit&es avant le dernier maximum glaciaire (DCM) et durant le Tardiglaciaire. L’apport nouveau et inattendu de notre note se situe dans le fait que le plan d’eau - aujourd’hui sub-affleurant du bassin de Uyuni-Coipasa etait plus 6lev6 qu’actuellement durant cet interlacustre entre 21 000 et 17 000 ans BP, alors que le plan d’eau du lac Titicaca &ait plus bas qu’actuellement. C’est en ce sens que les situations hydrologiques du Nord et du Sud de I’Altiplano sont consid&+es comme opposkes. Le commentaire de P. Mourguiart ne Porte pas sur nos donnees, celles-ci sont d’ailleurs interpr&es dans le paragraphe (( Implications palkoclimatiques u. La critique, si critique il y a, est que nous n’aurions pas correctement replace nos don&es dans le contexte des connaissances disponibles sur le DMG. P. Mourguiart nous fait dire (( que le DMG est une periode relativement humide )), ce que nous n’avons en aucune faGon 6crit. Une autre critique se situe dans le fait que nous n’avons pas pris en consideration I’histoire des bassins sur I’ensemble des 30 000 dernieres an&es, de telle sorte qu’il nous await khappe que les deux bassins nord et sud (( semblent p&enter tendanciellement une &olution paralkle )). Ce deuxigme point depasse largement le sujet de notre note, et nous oblige a revenir sur diverses publications antkieures. P. Mourguiart presente des reconstructions pakohydrologiques consid6!rkes comme acquises (figure 2) et, de ce fait, non commentees dans le texte. En &alit& la courbe du bassin de Uyuni-Coipasa (ArgoHo et Mourguiart, 1995) est issue pour I’essentiel d’une reinterpktation discutable de nos propres donn6es (Servant et al., 1995). De plus, cette courbe ne tient pas compte des progr&s r&ems sur le sujet (Sylvestre, 1997 ; Sylvestre et C. R. Acod. Sci. Paris, Sciences 1999.329,157-159 de la terre et des planetes al., 1999). La courbe du lac Titicaca (Mourguiart et al., 1997) passe sous silence de skrieux probkmes concernant le contrale chronologique pour la p&iode Minchin et la pkiode comprise entre 18 000 et 9 800 ans BP. (( Le DMG dam le contexte palkohydrologique de I’Altiplano de Bolivie D Les bassins sud Le commentaire de P. Mourguiart relatif a un petit bassin du Sud-Est de la Bolivie (Laguna Ballividn) r&ulte d’une lecture error&e des travaux antCrieurs. La colonne de gauche de la figure 1 concerne les reconstructions des pakosalinitks, les kchantillons &ant ordonnks en fonction du temps (le (( Tauca )) plus recent est represent6 au-dessus du (( Minchin )s). La colonne de droite concerne les reconstructions pakobathymCtriques, les mGmes khantillons &ant ordonnks en fonction de leur altitude sur le terrain (les d6p6ts (( Tauca )) sont emboWs dans les d6p6ts (( Minchin )), et done plus bas dans le paysage). Ce point 6tant kclairci, il faut rappeler que le contr6le chronologique (radiocarbone) se heurte dans ces bassins (Sylvestre, 7 997), comme dans ceux proches du Nord Chili (Grosjean et al., 1995), 2 de serieuses difficult&, IiCes 2 un important effet rkservoir. Les Cvolutions pakohydrologiques du Sudest de la Bolivie ne peuvent pas &re compakes pour le moment avec les autres rCgions. La courbe des variations du niveau lacustre du bassin de Uyuni-Coipasa-Poop6 (nomm6 lac Pocoyu dans la figure 2) appelle de nombreuses remarques ; nous n’en retiendrons que quelques-unes. a) Un haut niveau lacustre est situ6 vers 30 000 ans BP, d’apres des dges radiocarbone de longue date disponibles / Earth & Planetary Sciences F. Sylvestre et al. dans la litterature. Ces ages ont ete obtenus sur des carbonates lacustres. Nous considerons qu’ils doivent etre utilises avec precaution, car il est aujourd’hui bien connu que de faibles recristallisations peuvent entrainer un rajeunissement considerable. b) U ne remontee du plan d’eau est notee a 14 000 ans BP, alors qu’elle est datee de 15 500 ans BP (Servant et al., 1995). Cette date a ete ulterieurement confirmee par une comparaison entre des datations U/Th et radiocarbone (Sylvestre, 1997 ; Sylvestre et al., 1999). c) Le tres haut niveau lacustre (+98 m) a 13 800 ans BP, identifie seulement sur la base de deux ages radiocarbone publies par Bill et al. (1994), sans aucun commentaire, n’a pas ete confirm6 par I’etude detaillee des diatomees. Celles-ci situent le plan d’eau a environ +40 m au-dessus du fond actuel du bassin (Sylvestre, 1997 ; Sylvestre et al., 1999). d) Les deux phases breves et intenses d’abaissement du lac, qui sont notees entre environ 13 000 et 12 000 ans BP, resultent d’une interpretation basee sur la presence, a des altitudes relativement basses, de sediments riches en coquilles et debris de characees, indicateurs d’une faible bathymetric. Nous avons montre que ces coquilles et characees sont en realite issues d’un remaniement synsedimentaire (Sylvestre et al., 1999). e) Une petite oscillation lacustre positive est indiquee vers 11 000 ans BP, sans tenir compte du fait que son age a et& revise grace a des datations U/Th (Sylvestre, 1997 ; Sylvestre et al., 1999). Cette petite oscillation est maintenant attribuee a I’Holocene ancien, en accord avec une phase de haut niveau lacustre mise en evidence dans I’Altiplano du Nord Chili d’apres des ages radiocarbone obtenus sur du materiel terrestre et done non affect& par un effet reservoir (Grosjean et al., 1995). Le lac Titicaca La courbe des variations du niveau du lac Titicaca depuis 30 000 ans (figure 2, d’apres Mourguiart et al., 1997) est empruntee, pour la periode comprise entre environ 24 000 et 8 000 ans BP, aux travaux paiynoiogiques de Ybert (1992) et sedimentologiques de Wirrmann et al. (1992). Elle appelle deux principales remarques. a) Un t&s haut niveau lacustre est situ6 vers 30 000-26 000 ans BP, d’apres trois ages radiocarbone sur coquilles p&levees dans des depots affleurant dans les regions riveraines du lac Titicaca. En I’absence d’informations sur le contexte stratigraphique, on peut se demander si ces depots ne se rattachent pas a la formation lacustre Ulloma/Ballividn (Troll, 1935), attribuee a la fin du Quaternaire moyen. L’eventualite d’un rajeunissement des echantillons par recristallisation des carbonates ne peut pas @tre &a&e. b) Deux ages radiocarbone seulement (mat&e organique) sont disponibles pour la periode comprise entre 17 000 et 9 800 ans BP. Les oscillations du lac ne sont done pas datees, a I’exception de la phase centree sur C. R. Acad. 13 000 ans BP, qui a ete caracterisee par un plan d’eau relativement eleve, mais dont on ne connait pas encore precisement I’altitude. Comparaison entre les bassins nord et sud Le parallelisme sugg&6 par la figure 2, entre les bassins sud et nord, masque d’importantes questions encore en suspens. En l’absence d’une validation des ages radiocarbone sur carbonate, peut-on affirmer qu’il n’y a pas eu de dephasage significatif entre les abaissements des niveaux lacustres a la fin de la periode Minchin ? Faut-il admettre qu’une phase s&he est survenue simultanement dans les deux systemes hydrologiques entre 17 000 et 16 000 ans BP ? Est-ce qu’il y a eu dephasage entre la remontee des niveaux lacustres entre 15 500 et 14 000 ans BP ? Est-il demontre, ou seulement probable, que la phase d’intense secheresse dans le Sud de I’Altiplano, ayant eu lieu, d’apres Sylvestre et al. (1999) dans le Sud de I’Altiplano apres 12 000 et avant 10 000 ans BP, a ete aussi enregistree pour le lac Titicaca ? Faut-il mettre en opposition le bas niveau du lac Titicaca durant I’Holocene ancien avec le niveau, plus haut qu’actuellement, du paleolac dans le bassin de Uyuni-Coipasa ? Ces questions ne relevent pas d’un souci excessif du detail car on sait, d’apres les donnees disponibles aux hautes latitudes, qu’elles conditionnent a terme la comprehension des changements climatiques regionaux dans un cadre global. u Le DMG dans le contexte de I’Amhique du Sud tropicale s Nous n’avons a aucun moment presente le DMG (( comme une periode relativement humide )), mais nous avons effectivement attire l’attention sur le fait que la foret s’est maintenue en Amazonie occidentale, ce qui vient d’etre confirm6 par Hooghiemstra et van der Hammen (1998). Aujourd’hui, nous pouvons renvoyer aux etudes de Haberle et Maslin (1999), qui indiquent que la for& s’est probablement maintenue sur une grande partie du bassin amazonien. Ce qui est important, pour le probleme qui nous preoccupe, reside dans le fait que la for& a recule sur sa bordure sud et que ce retrait est en phase avec un niveau plus bas qu’actuellement du lac Titicaca, suggerant des conditions climatiques seches au sud de I’equateur. II etait done effectivement inattendu de rencontrer une nappe d’eau bien developpee dans le bassin sud, et cela d’autant plus que ce bassin etait alors prive des apports en eau issus du deversement du lac Titicaca. <<Implications palCoclimatiques 8 Les hypotheses evoquees par P. Mourguiart pour expliquer les situations paleohydrologiques du DMG en Bolivie ne sont pas fondamentalement differentes de celles Sci. Paris, Sciences de la terre et des planQtes I Earth & PlanetarySciences 1999.329,157-159 R6ponse que nous avow avancees dans notre note. La premiere hypoth&e, pak$om&orologique, envisage une influence renforcke des processus atmosph6riques d’origine extratropicale. Nous avons privil6gi6 les pr&ipitations ayant lieu en hiver lorsque les vents d’ouest h6misphGriques se situent sur les Andes. P. Mourguiart privilegie plut6t les advections de masses d’air polaire d’origine antarctique. Ce processus doit etre envisage 21 l’est des Andes (voir notamment Servant et al., 1993) mais n’a certainement pas eu une influence directe sur I’&olution du climat dans la chaine montagneuse, car les masses d’air froides et denses se deplacent dans les basses couches de la troposphere et ne peuvent que tr& difficilement atteindre les trB hautes altitudes de I’Altiplano. La deuxi6me hypoth$se, pal6ohydrologique, fait intervenir un effet de stockage des eaux m&oriques dans les glaciers. Pour nous, l’essentiel se situe dans le fait que les glaciers ont et6 beaucoup plus Changes, M., Lenters J.D. Expansions Schotterer Early Holocene in the Atacama et lsacks in the B.L 1997. Constraints Central Andes, Earth on the Interac- U., Ceyh M.A. et Messerli lake sediments, ground-water Altiplano, J. Paleolimnol., B. 1995. Late formation 14, l-l 2 Hooghmienstra H. et van der Hammen T. 1998. Neogene and Quaternary development of the neotropical rain forest: the forest refugial hypothesis, and a literaure overview, Earth Sci. Rev., 44, 147-l 83 Mourguiart P., Argollo J., CorrGge T., Martin L., Montenegro M.E., Sifeddine A. et Wirrmann D. 1997. Changements limnologiques et climatologiquesdans le bassin du IacTiticaca (Bolivie) depuis 30 000 ans, C. R. Acad. Sci. Paris, 325, sCrie Ila, 139-146 1%9.329,157-159 Sci. Paris. Sciences de la terre et des plan&es b la note des hauts paleocli- J., Servant-Vildary S., Sylvestre F., 1995. La derniere transition tropicales sud (Bolivie) d’apr& lacustres et des fluctuations glasCrie Ila, 729-736 Sylvestre F. 1997. La derni&e transition glaciaire-interglaciaire (18 000-8 000 14C BP) des Andes tropicales sud (Bolivie) d’apres I’Ctude des diatomCes, Thse, Museum national d’histoire naturelle, Paris, 317 p. Sylvestre F., Servant M., Servant-Vildary et Ybert J.-P. 1999. Lake-level chronology Altiplano (18-23’S) during Late-Glacial Quater. Res., 51,54-66 Haberle S.G. et Maslin M.A. 1999. Late Quaternary vegetation and climate change in the Amazon basin based on a 50 000 year pollen record from the Amazon fan, ODP site 932, Quater. Res., 51, 27-38 C. R. Acad. Mourguiart 7,25-40 Servant M., Fournier M., Argollo Wirrmann D. et Ybert J.-P. glaciaire/interglaciaire des Andes I’etude des variations des niveaux ciaires, C. R. Acad. Sci. Paris, 320, 1, l-33 Grosjean Philippe Servant M., Maley J., Turcq B., Absy M.-L., Brenac P., Fournier M. et Ledru M.-P. 1993. Tropical forest changes during the Late Quaternary in African and South American lowlands, Global and Planetary Boen Bills B.C., de Silva S.L., Currey D.R., Emenger R.S., Lillquist K.D., Donnellan A. et Worden B. 1994. Hydro-isostatic deflection and tectonic tilting in the central Andes: initial results of a GPS survey of Lake Minchin shorelines, Geophys. Res. Letters, 21 (4), 293-296 Glacial and and climate de Servant M. et Fontes J.-C. 1978. Les lacs quaternaires plateaux des Andes Boliviennes. Premieres interpretations matiques, Cahiers Orstom, serie C~ologie, 10 (l), 9-23 Argo110 1. et Mourguiart P. 1995. Los climas cuaternarios de livia, in : Argollo J. et Mourguiart P. (&ds), Cambios cuaternarios America de/.%/r, Orstom editions, La Paz, Bolivia, 135-l 55 tions, commentaire &endus dans le Nord que dans le Sud de I’Altiplano. P. Mourguiart rappelle, avec raison, qu’aucune avancee glaciaire n’a et6 mise en evidence durant le DMG. II est bien 6tabli que cette p&iode a et6 marquee par un retrait des glaciers, mais on n’en connait pas I’amplitude (voir notamment Servant et al., 1995). Faut-il d&s lors envisager que les lacs ont 6t6 aliment& par des eaux antkrieurement immobilis6es sous forme solide ? Si cela avait et6 le cas, on pourrait s’attendre ?I une influence des eaux de fonte t&s marquee sur le bilan du lac Titicaca et, au contraire, plus faible sur le bilan des bassins du Sud. Ce n’est pas ce que sugg&ent les don&es actuellement disponibles. De nouvelles recherches sont necessaires pour approfondir les arguments en faveur des diffkrentes hypoth&es. Cela passe par une meilleure connaissance des processus qui contrcilent les bilans lacustres (voir 21ce propos Blodget et al., 1997). Rkftkences Blodget T.A., origin of Paleolake au und Troll C. et Finsterwalder R. 1935. des Talkssels von La Paz, Petterm. S., Causse C., Fournier M. on the southern bolivian time and the Early Holocene, Die Karten der Cordillera Miff., 81,393-399 Real Wirrmann D., Ybert J.-P. et Mourguiart P. 1992. A 20 000 years palaeohydrological record from Lake Titicaca, in : Dejoux C. et lltis A. (eds), Lake Jiticaca, a synthesis of limnological knowledge, Kluwer Acad. Pub., Dordrecht, 40-48 / Earth & Planetary Ybert J.-P. pollen analysis, sis oflimnological Sciences 1992. Ancient lake environments in : Dejoux C. et lltis A. (eds), Lake know/edge, Kluwer Acad. Pub., as deduced from Titicaca, a syntheDordrecht, 49-62