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    Megaturbidite deposits in the Holocene basin fill of Lake Como (Southern Alps, Italy)

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    For the first time, limnogeological investigations have been carried out in Lake Como, the deepest lake of the Alps, combining a bathymetric survey (multibeam Simrad 3000) with a high-resolution seismic reflection study (single-channel 3.5 kHz sub-bottom profiler) and a coring campaign (gravity corer). This data set enables detailed characterization of the sedimentary subsurface in the western branch of the lake, the Como branch, which has a typical fjord morphology. This paper focuses on the deepest part of the Como branch (Argegno basin), in which up to 3.5-m-thick turbidite deposits are identified. The basin fill of the Como branch is characterized by well-layered draping and onlapping pelagic sediments that are locally affected by creeping and that are intercalated with mass-wasting deposits, in particular with two large debris-flow deposits evolving into megaturbidites in the deepest part of the basin. The multibeam data together with the acoustic-facies distributions and the volumes of these two major sedimentary deposits MT1 ( 3 × 106 m3) and MT2 ( 10.5 × 106 m3) indicate that they resulted from large slides at the northern tip of the Como branch along the steep slopes of a sub-lacustrine plateau. The estimated ages of these events, around the mid-12th (MT1) and early 6th (MT2) centuries, are extrapolated from mean sedimentation rates based on radiocarbon (14C) and radionuclide (137Cs) analyses from short cores in the Argegno basin. Possible trigger mechanisms leading to these catastrophic events in the Como branch include a combination of steep-slope overloading, with significant lake-level fluctuations related to Holocene climate change and/or earthquake shaking. The tentative age assignment places the age of both major mass movements near two other events: MT1 near the occurrence of a major earthquake in the Po Plain in 1222 AD (Intensity IX MCS, macroseismically derived magnitude 6.2) and MT2 near a megaturbidite triggered in 700 AD in a proglacial lake in southeastern Switzerland [Blass, A., Anselmetti, F., Grosjean, M., Sturm, M., 2005. The last 1300 years of environmental history in the sediments of Lake Sils (Engadine, Switzerland). Eclogae Geologicae Helvetiae 98, 319–332]. Since dangerous, tsunami-like waves (seiches) can be generated by large sub-aqueous landslides leading to such megaturbidites in this fjord-like basin, future studies are required: 1) to constrain the age of these catastrophic events; 2) to document the stabilities of the steep slopes in the Como branch, 3) to assess the expected frequency of such catastrophic events and 4) to model the propagation of large waves in the Como branch and their potential damage along the highly populated lake shore

    Stochastic Reynolds transport theorem and generalized subgrid tensor

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    We propose a representation that allows decomposing the flow velocity in terms of a smooth component and a highly oscillating random component. This decomposion leads through a stochastic representation of the Reynolds transport theorem to a large-scale expression of the Navier-Stokes equations. In this work we show the benefit of such a representation to construct low order dynamical systems that include naturally a dissipative term related to the action of the small-scale random component

    Séquence des événements des mouvements de masse tardi-quaternaires dans le Lac du Bourget, Nord-Ouest des Alpes françaises

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    Des levés géophysiques réalisés au lac du Bourget (nord-ouest des Alpes françaises) à l'aide d'un échosondeur multifaisceaux et d'un profileur acoustique de sous-surface ont permis d'obtenir un modelé à haute résolution du plancher lacustre. L'organisation de la couche superficielle du remplissage sédimentaire a également pu être précisée. Plusieurs mouvements de masse ont été identifiés et décrits. Des réflexions datées lors de précédentes études ont été utilisées afin de réaliser la première séquence des événements de mouvements de masse du lac du Bourget. Le déclenchement des mouvements de masse identifiés peut être lié à des facteurs géologiques, environnementaux et humains. Quatre séismes semblent à l'origine du déclenchement de mouvements de masse vers 9400 ans cal. BP, à la transition Holocène inférieur/Holocène moyen, vers 4500 ans cal. BP et en 1822 AD. La forme du lac et sa dynamique sédimentaire ont toutefois prédisposé le déclenchement de mouvements de masse. L'implantation d'infrastructures humaines a également influencé le déclenchement de mouvements de masse récents

    Natural and anthropogenic forcings on lacustrine sedimentation

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    Dans la perspective d’appréhender au mieux les conséquences des changements climatiques à l’échelle globale, l’étude des systèmes lacustres apparaît comme un moyen privilégié pour comprendre les interactions passées entre facteurs naturels (climat et tectonique) et anthropiques sur le long terme. Se concentrant sur une zone géographique peu étudiée, l’Auvergne et les bassins versants Loire et Adour-Garonne, ce travail précise les relations existantes entre dynamiques sédimentaires et forçages naturels (tectonique et climat) et anthropiques durant l’Holocène par une approche multi-sites incluant des lacs naturels et des réservoirs. A travers une analyse multi-paramètres du continuum bassin versant - lac, les résultats portant sur les lacs naturels d’Auvergne mettent en évidence : (1) une sédimentation évènementielle témoin de plusieurs aléas naturels (séismes, coulée de boue et éruptions limniques) et (2) une sédimentation de fond reliée aux fluctuations climatiques holocènes et aux activités anthropiques durant la fin de l’Holocène. La reconstitution de l’érosion des sols sur les 700 dernières années souligne une grande disparité entre les sites étudiés, principalement reliée de facteurs de station et de l’impact anthropique à l’échelle locale. L’étude limnogéologique des réservoirs illustre des natures et des processus sédimentaires assimilables aux milieux naturels, mais souligne une grande diversité de géométries de remplissages qui sont dépendantes des typologies d’ouvrages et de l’usage anthropique des réservoirs.In order to assess the consequences of global warming, lacustrine systems are well-indicated to infer past natural (climate and tectonic) and anthropogenic interactions over long time scales. Targeting a poorly documented area, the Auvergne region and the Loire and Adour-Garonne watersheds, this work clarifies relationships between sedimentary dynamics and natural and anthropogenic forcings during the Holocene with a regional multi-sites comparison including natural lakes and reservoirs. Through multi-proxies analyses performed within the lake - catchment continuum, results highlight: (1) sedimentary events related to various forms of natural hazards (earthquakes, debris flow and limnic eruptions) and (2) a background sedimentation related to Holocene climatic fluctuations and human activities during the Late Holocene. For the last 700 years, the reconstruction of soil erosion rates underlines a large disparity between studied sites, mainly connected to site effects and the intensity of human impact at local scale. The limnogeologic study of reservoirs shows similar sedimentary processes than in natural lakes, but highlights a wide range of sedimentary architectures related to the impoundment geometry and the reservoir management

    Climatic and anthropogenic imprints on Holocene detritism : integrative and multiparameter analysis of lacustrine archives from Western Europe

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    L’érosion mécanique des surfaces continentales, ou "détritisme", résulte du forçage climatique mais peut être amplifiée par le forçage anthropique. Cette érosion des sols, et sa compréhension, représentent aujourd’hui un questionnement sociétal majeur. Le présent travail s’est donc intéresse aux relations étroites liant climat, Homme et détritisme, dans les environnements continentaux holocènes. Associée à une démarche analytique multiparamètres, couplant quantification et modélisation de l’érosion des sols, l’étude intégrée et la comparaison de différents systèmes lacustres d’Europe occidentale, d’altitude et de piedmont, alpins et pyrénéens, a permis d’obtenir les informations suivantes. A long terme, la bipartition climatique Holocène (Optimum Climatique/Néoglaciaire) s’illustre par une augmentation de l’humidité, généralisée en Europe occidentale, et de l’ordre de 800 mm/an dans les Alpes françaises. Cette transition résulterait d’un relais entre le forçage solaire et le couplage océan/atmosphère. A court terme, l’Holocène est ponctué de périodes plus humides ou plus sèches, synchrones a l’échelle de l’Europe occidentale, et culminant avec le Petit Age Glaciaire. La présence humaine est d’abord mise en évidence dans les systèmes de piedmont et est synchrone a l’échelle des Alpes (Néolithique). Elle parait plus tardive dans les sites de haute altitude (Age du Bronze). L’implantation humaine en altitude et en piedmont est régulée par l’accessibilité aux sites, mais également par des rétroactions climatiques négatives. En piedmont, ces rétroactions négatives ne sont effectives que jusqu’à l’Age du Fer. Si le détritisme est dans un premier temps principalement controlé par le climat, il subit les conséquences de l’anthropisation des le Néolithique dans les Préalpes. Cette anthropisation est limitée aux systèmes de piedmont, ou elle explique jusqu’à 50% de l’érosion des sols, notamment pendant l’Age du Bronze, l’Age du Fer et le dernier siècle.The mechanical erosion of continental surfaces, or “detritism”, results from climatic forcing, but can be amplified by the anthropogenic one. Today, soil erosion represents therefore one of the major issue. The present work is thus focused on the interactions linking climate, human impacts and detrism, on Holocene continental environments. Associated with a multiparameter analytical approach, combining the quantification and the modelisation of soil erosion, the integrative study and the comparison of different lacustrines archives from Western Europe provide the following informations. At long time scale, the transition out of the Holocene Thermal Maximum towards the Neoglacial period is defined by the progressive establishment of a wetter climate within Western Europe. In Western French Alps, this is more particularly characterized by an increase of 800 mm per year of the mean annual precipitation. Human presence is first detected throughout the piedmont plain, and is synchronous across the Alps (Neolithic period). Human settlements are regulated by the accessibility, but also by negative climate feedbacks, at least up to the Iron Age. Over the Holocene, soil erosion is thereby mainly controlled by the climate but is also influenced by the human activities wihtin the piedmont plain, since the Neolithic period. This anthropogenic pressure explains up to 50% of the soil erosion quantified into the lacustrine archives from the French Prealps. It is more particularly important during the Bronze Age, the Iron Age and the modern period

    Origen del tsunami de mayo de 1960 en el Lago Nahuel Huapi, Patagonia : aplicación de técnicas batimétricas y sísmicas de alta resolución

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    El tsunami ocurrido en el lago Nahuel Haupi, Patagonia Argentina, el 22 de Mayo de 1960, constituye el primer ejemplo de tsunami en lagos continentales en Argentina. La batimetría de detalle obtenida con sonar batimétrico por medición de fase (SBMF) y dos perfiles sísmicos de alta resolución junto con tres testigos sedimentarios cortos del lago permitieron vincular al tsunami con el gran movimiento sísmico conocido como el terremoto de Valdivia, el sismo más fuerte registrado instrumentalmente a escala global (Mw 9,5). El impacto de las ondas sísmicas provocó la movilización de grandes volúmenes de sedimentos lacustres del sustrato, especialmente por debajo de los 70-80 m de profundidad de agua. El fallo fue probablemente inducido por la presencia de una superficie de baja coherencia (tefra?) que funcionó como plano de deslizamiento posibilitan- do la remoción de sedimentos y conformando una megaturbidita en la parte más profunda. La movilización de estos materiales provocó el desplazamiento de un gran volumen de agua, originando el tsunami que golpeó las costas de Bariloche y destruyó el muelle de la ciudad.Origin of the tsunami of may 1960 in the Lake Nahuel Huapi, Patagonia: application of the high-resolution bathymetric and seismic techniques. The tsunami recorded in the Lake Nahuel Huapi, Patagonia Argentina, on May 22, 1960 is the first example of a tsunami in a continental lake in Argentina. High-resolution bathymetry (SBMF), 2 high-resolution seismic profiles together with three short sedimentary cores allowed linking this tsunami to the 1960 earthquake of Valdivia, the strongest (Mw 9.5) ever instrumentally recorded earthquake. The impact of the seismic waves produced huge mass-failure below 70-80 m water depth. The failure was probably induced by the presence of a non-cohesive surface (tephra layer?) that acted as a sliding surface, and the mobilized material evolved into a mega turbidite in the deep basin. A large volume of water was displaced by the mobilization of these sediments producing a tsunami that hit the coasts of Bariloche and destroyed the harbor of the city.Fil: Villarrosa, Gustavo. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medio Ambiente; Argentina.Fil: Villarrosa, Gustavo. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche; Argentina.Fil: Villarrosa, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Outes, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Oceanografía; Argentina.Fil: Gomez, Eduardo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Oceanografía; Argentina.Fil: Gomez, Eduardo A. Universidad Tecnológica Nacional. Bahía Blanca; Argentina.Fil: Chapron, Emmanuel. Universidad de Orleans. Institut des Sciences de la Terre d'Orléans; Francia.Fil: Ariztegui, Daniel. Universidad de Ginebra. Secciôn de Ciencias de la Tierra; Suiza

    Origin of the tsunami of may 1960 in the Lake Nahuel Huapi, Patagonia: application of the high-resolution bathymetric and seism ic techniques

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    El tsunami ocurrido en el lago Nahuel Haupi, Patagonia Argentina, el 22 de Mayo de 1960, constituye el primer ejemplo de tsunami en lagos continentales en Argentina. La batimetría de detalle obtenida con sonar batimétrico por medición de fase (SBMF) y dos perfiles sísmicos de alta resolución junto con tres testigos sedimentarios cortos del lago permitieron vincular al tsunami con el gran movimiento sísmico conocido como el terremoto de Valdivia, el sismo más fuerte registrado instrumen- talmente a escala global (Mw 9,5). El impacto de las ondas sísmicas provocó la movilización de grandes volúmenes de sedi- mentos lacustres del sustrato, especialmente por debajo de los 70-80 m de profundidad de agua. El fallo fue probablemente inducido por la presencia de una superficie de baja coherencia (tefra?) que funcionó como plano de deslizamiento posibilitan- do la remoción de sedimentos y conformando una megaturbidita en la parte más profunda. La movilización de estos mate- riales provocó el desplazamiento de un gran volumen de agua, originando el tsunami que golpeó las costas de Bariloche y des- truyó el muelle de la ciudad.The tsunami recorded in the Lake Nahuel Huapi, Patagonia Argentina, on May 22, 1960 is the first example of a tsu- nami in a continental lake in Argentina. High-resolution bathymetry (SBMF), 2 high-resolution seismic profiles together with three short sedimentary cores allowed linking this tsunami to the 1960 earthquake of Valdivia, the strongest (Mw 9.5) ever ins- trumentally recorded earthquake. The impact of the seismic waves produced huge mass-failure below 70-80 m water depth. The failure was probably induced by the presence of a non-cohesive surface (tephra layer?) that acted as a sliding surface, and the mo- bilized material evolved into a mega turbidite in the deep basin. A large volume of water was displaced by the mobilization of these sediments producing a tsunami that hit the coasts of Bariloche and destroyed the harbor of the city.Fil: Villarosa, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Outes, Ana Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Argentino de Oceanografía. Universidad Nacional del Sur. Instituto Argentino de Oceanografía; ArgentinaFil: Gomez, Eduardo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto Argentino de Oceanografía. Universidad Nacional del Sur. Instituto Argentino de Oceanografía; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Chapron, Emmanuel. Universidad de Orleans; FranciaFil: Ariztegui, Daniel. Universidad de Ginebra; Suiz
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