Examen au microscope optique de la carotte sédimentaire

3.1 Résultats

Les vues caractéristiques au microscope optique des niveaux 6-12, 12-18, 18-24, 24-30, 129-135 et 260-270 cm de la carotte sédimentaire sont exposées sur les Figures 3.2 et 3.3.

La tranche 6-12 cm révèle un sédiment contenant une matière minérale constituée en grande majorité par les diatomées. Des cristaux de silicates présents en faibles quantités peuvent également être mis en évidence. Ceci témoigne d'un apport terrestre faible comparé à l'apport autochtone.

Le niveau 12-18 cm est par opposition riche en matière minérale constituée notamment de silicates. Les diatomées ne représentent qu'une faible fraction de l'échantillon indiquant une contribution limitée des apports autochtones. Des amas de cuticules, des débris grossiers de lignine et des pollens sont la preuve d'apports de plantes supérieures peu dégradées par les bactéries.

Le tranche 18-24 cm s'apparente à la précédente. Néanmoins la proportion des diatomées est légèrement plus importante que dans la tranche 12-18 cm.

La tranche 24-30 cm possède des similitudes avec la tranche 6-12 cm. Elle contient essentiellement des diatomées, preuve d'une forte contribution autochtone. Des silicates en faibles quantités peuvent être identifiés. Quelques débris ligneux et pollens sont également observés témoignant de faibles apports allochtones. La matière organique amorphe pyritisée est représentative d'une activité bactérienne conséquente.

La tranche 129-135 cm se distingue par l'absence de diatomées mais la présence de dinoflagellés lacustres. L'apport autochtone apparaît donc différent des niveaux décrits ci-dessus. Des cuticules et fragments ligneux sont représentatifs d'un apport allochtone conséquent. La présence de quantités significatives de pyrite indique l'activité conséquente des bactéries sulfatoréductrices.

Enfin la tranche 260-270 cm contient elle aussi une proportion significative de dinoflagellés lacustres. Des débris ligneux ainsi que des pollens de conifères ont également été identifiés témoignant d'apports allochtones. La matière organique amorphe et pyritisée est représentative d'un remaniement bactérien important. Ce dernier est plus intense que pour la tranche 129-135

(a) Tranche 6-12 cm: Matière organique en présence de diatomées (cercles).

(b) Tranche 12-18 cm: Cristaux de silicates accompagnés de matière organique (matière de couleur sombre)

(c) Tranche 12-18 cm, résidu palynologique: Débris

de cuticule préservée. ^{(d) Tranche 12-18 cm, résidu palynologique: Pollen} (cercle) accolé à un débris de lignine préservée (matière de couleur sombre)

(e) Tranche 18-24 cm: Cristaux de silicates accompagnés de diatomées (cercles) et de matière organique.

(f) Tranche 24-30 cm: Matière organique en présence de diatomées (cercles)

Remarques: le traitement palynologique consiste en une exposition pendant 24 heures à l'acide fluorhydrique et

séparation à la liqueur lourde (ZnCl2) (Steffen et Gorin, 1993); le grossissement utilisé varie entre 10 et 63 X selon

les échantillons.

Figure 3.2: Vues au microscope optique des tranches 6-12, 12-18, 18-24 et 24-30 cm, frottis sédimentaires et lames palynologiques.

(a) Tranche 24-30 cm, résidu palynologique: Pollen

(cercle). ^{(b) Tranche 24-30 cm, résidu palynologique: Matière} organique amorphe pyritisée (les points noirs correspondent à la pyrite).

(c) Tranche 129-135 cm, résidu palynologique: Dinoflagellé (cercle) accolé à un amas de matière organique amorphe (zones plus sombres) pyritisée (points noirs).

(d) Tranche 260-270 cm, résidu palynologique: Pollen de conifère (cercle du bas), dinoflagellés (cercle du haut) et matière organique amorphe (zones sombres) pyritisée (zones noires).

Remarques: le traitement palynologique consiste en une exposition pendant 24 heures à l'acide fluorhydrique et

séparation à la liqueur lourde (ZnCl2) (Steffen et Gorin, 1993); le grossissement utilisé varie entre 10 et 63 X selon

les échantillons.

Figure 3.3: Vues au microscope optique des tranches 24-30, 129-135 et 260-270 cm, lames palynologiques.

3.2 Interprétation des résultats

Ces résultats peuvent être confrontés avec le profil du TOC.

La tranche 12-18 cm contient des proportions majeures de matière minérale. Cette dernière dilue la matière organique et explique la faible valeur du TOC. Les tranches 6-12 cm et 18-24 cm

apports clastiques dus, par exemple, aux avalanches, aux glissements de terrain (Del Don et al., 2001) ou aux torrents en crue, soient responsables de la dilution de la matière organique du niveau 12-18 cm et de manière moindre des niveaux 6-12 cm et 18-24 cm. Cette dilution, résultat d'un taux de sédimentation beaucoup plus élevé, peut donc expliquer le minimum observé pour la tranche 12-18 cm.

Par opposition le niveau 24-30 cm possède une valeur de TOC élevée. Ceci est compatible avec l'apport autochtone majoritaire de matière organique et les faibles quantités de silicates observés. Cette tranche de la carotte apparaît donc ne pas avoir été perturbée significativement par des apports allochtones clastiques importants.

Les niveaux 129-135 cm et 260-270 cm (tranches dont l'âge est estimé à environ 300 et 600 ans respectivement si l'on se base sur le taux de sédimentation de 4-5 mm donné par Putschew et al (1995) pour les premiers 36 cm de la carotte) témoignent d'apports de matière organique mixtes autochtones et allochtones. La valeur de TOC correspondant est élevée. Contrairement à la tranche 12-18 cm, une dilution de la matière organique des niveaux 129-135 cm et 260-270 cm par des apports allochtones de matière minérale clastique grossière n'est pas observée. Ainsi une sédimentation beaucoup plus "calme" non perturbée par de fortes avalanches ou de fortes crues, et un taux de sédimentation plus faible expliquent les valeurs de TOC élevées. Par ailleurs, l'abondance des dinoflagellés lacustres et l'absence de diatomées dans les niveaux 129-135 cm et 260-270 dénotent un changement de la population phytoplanctonique.

Il est également intéressant de noter la présence de pollens de conifères dans la section 260-270 cm. Actuellement il n'y a aucune couverture forestière dans le bassin du lac. Il faut toutefois mentionner la présence de conifères au sud du lac Ritom (Stapfer, 1991). Situés environ 75 mètres en contrebas et à 2 à 3 km de distance du lac de Cadagno, ces pollens sont à des distances compatibles avec un transport éolien. Par ailleurs, une origine de ces pollens du fond de la vallée de Leventina peut également être envisagée (Birch et al., 1996). Néanmoins, l'analyse pollinique d'une carotte provenant d'une tourbière se trouvant en bordure sud du lac a montré que la végétation autour du lac Cadagno s'est modifiée les 500 dernières années (Stapfer, 1991). Les arbres et buissons occupent actuellement 22% des pollens analysés, alors qu'ils représentaient 55% de ces derniers il y a approximativement 500 ans. Ainsi, bien qu'un transport éolien des pollens de conifères ne peut pas être entièrement exclu, l'analyse pollinique suggère fortement que la couverture forestière était plus proche du lac de Cadagno dans le passé voire montait jusqu'en amont.

L'activité des bactéries sulfatoréductrices semble globalement s'intensifier avec la profondeur, parallèlement à la teneur en TOC, si l'abondance de la pyrite dans les niveaux étudiés est

considérée. Ceci est cohérent avec le fait que la production de pyrite peut être influencée par la quantité de matière organique disponible (Berner, 1984).