Nature du substrat et granulométrie

Dans chaque station, l’observation sur les 200 m² rend compte de la qualité et de l’importance relative des strates (voir chapitre matériel et méthodes).

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Les stations de chenal (type 3) ne présentent pas de substrat dur (Tableau 8) dans l’aire d’étude fixée. En revanche, les stations situées près de la barrière (type 4) incluent au moins 10 % de substrat dur. Dans tous les cas, les sédiments représentent plus de 50 % de la surface étudiée, et généralement plus de 90 % ; Dans le complexe récifal le lagon est une zone d’accumulation détritique.

TABLEAU 8 —. Recouvrement (%) par type de substrat dans les stations étudiées. A gauche, le pourcentage de substrat meuble, à droite celui de substrat dur. En gras : type dominant.

Meuble - Dur

Zone 1 (Arue)

Zone 2 (Port)

Zone 3 (Outumaoro)

Zone 4 (Paea)

Zone 5 (Mahaena)

1 (frangeant) 100 - 0 90 - 10 90 - 10 10 - 90

2 (transition) 100 - 0 100 - 0 60 - 40 90 - 10

3 (chenal) 100 - 0 100 - 0 100 - 0 100 - 0 100 - 0

4 (platier interne) 10 - 90 70 - 30 90 - 10 85 - 15

Est considérée comme substrat meuble toute surface couverte d’au moins cinq centimètres de sédiment : ainsi des fonds de la station 14 (barrière Arue) ou de la station 51 (frangeant Mahaena) sont répertoriés comme meubles malgré la présence sous-jacente d’une dalle calcaire (de quelques cm à quelques dizaines de cm de profondeur selon la position géographique).

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Les représentations graphiques sont présentées dans l’Annexe 1 ; les valeurs brutes de refus par tamis pour chaque station dans l’Annexe 2. Le calcul de la taille moyenne Tm selon la méthode de Folk & Ward (1957) donne les résultats suivants (Tableau 9) :

TABLEAU 9 —. Taille moyenne (Tm) et dénomination (selon classification de Wentworth, 1922) des sédiments dans les

Ces résultats en mm sont triés par ordre croissant et présentés sous forme schématique (Figure 13).

Des ségrégations nettes apparaissent entre les divers types de stations (voir ci-dessus), c’est-à-dire entre les diverses structures récifales. La proximité du récif barrière induit des sédiments grossiers (SG) alors que les chenaux abritent des sédiments fins (STF). En position intermédiaire (SM) se trouvent les récifs frangeants.

Quelques cas particuliers sont dus à des conditions spécifiques. Ainsi, la station de récif frangeant de Mahaena (51) a un classement de type sable grossier et non sable moyen comme pour les autres stations de frangeant ; ce qui peut s’expliquer par un fort hydrodynamisme (exposition NE), favorisé par deux grandes passes agissant sur un frangeant étroit (15-20 m). A Mahaena encore, le chenal très profond (40 m) et très large (environ 700 m) associé à des courants généralement orientés vers les passes (voir schéma des stations), ne permettent probablement pas le transfert des bioclastes originaires de la barrière récifale vers le littoral et le récif frangeant. Les matériaux sont donc essentiellement arrachés à ce récif et rejetés rapidement sur la plage adjacente sans avoir connu un long cycle de dégradation comme celui qu’auraient subit des bioclastes dans un lagon moins ouvert. Dans la station 51 les sédiments ont donc toujours un aspect grossier.

Arue

Port

Outumaoro

Paea

Mahaena

STATION 20 12 13 15 32 33 53 52 43 41 31 11 54 42 14 44 34 51

VA STF SM SG

Type 1 _{41 31 11 51}

Type 2 _{12 15 32 52 42}

Type 3 _{20 13 33 53 43}

Type 4 _{54 14 44 34}

FIGURE 13 —. Tri des stations en ordre croissant par la taille moyenne (Tm) du sédiment. La ligne supérieure représente les stations sont triées par granulométrie croissante de la gauche vers la droite. Chacun des quatre types de stations (respectivement frangeant, transition, chenal et platier interne) apparaît entouré, dans une ligne distincte après translation des numéros de station correspondant.

Un autre cas particulier est observé au niveau de la zone de Paea (zone 4), qui ne possède pas de chenal géomorphologiquement différencié (profondeur de 2.5 m identique à celle des stations 2 ou 4). Ce quasi continuum contient des sédiments de type SM ou SG dans les quatre strates définies (frangeant ; transition ; chenal ; barrière), contrairement aux autres zones. La station de type 3 ne contient donc pas de STF ou VA mais du SM : l’accumulation détritique y est donc peu marquée. Les éléments bioclastiques se répartissent entre le platier interne du récif barrière et la zone de la plage sans que le chenal ne les accumule de façon prépondérante.

Enfin certaines stations sont représentées par des éléments de granulométrie très fine (VA).

Il s’agit de la station du port (20) et des stations de transition (12) et de chenal (13) de la zone d’Arue.

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La fraction insoluble par traitement à l’HCl est par hypothèse (simplificatrice) essentiellement constituée d’éléments terrestres, organiques ou sédimentaires. Ces apports sont essentiellement convoyés par les rivières adjacentes (voir cartes des sites). La part relative de ces fractions soluble et insoluble à l’HCl permet d’estimer, qualitativement, les apports terrigènes au niveau de chaque station étudiée (toutes sauf 11, 13 et 15).

L’étude de la couche superficielle (premier centimètre) peut être utilisée pour montrer la variabilité saisonnière des apports (Figure 14) alors que l’analyse des sédiments sous-jacents (2 - 5 cm de profondeur) révèle plutôt la tendance interannuelle. Ainsi c’est cette dernière série qui sera plus particulièrement utilisée (Figure 15). Les résultats confirment le rôle accumulateur des chenaux (type 3) : la fraction insoluble assimilée aux apports terrestres y dépasse 35 %.

Proportion calcaire/basalte dans les sédiments (premier cm)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

12 14 31 32 33 34 41 42 43 44 51 52 53 54

Station

Taux

Fraction acidosoluble Fraction insoluble

FIGURE 14 —. Couche superficielle (premier cm du sédiment) ou approche annuelle des apports terrigènes. En ordonnée le taux représente le rapport poids sec/poids sec total de l’échantillon pour la fraction acido-soluble (assimilée aux carbonates) et pour la fraction insoluble (assimilée aux éléments terrigènes basaltiques).

Proportion calcaire/basalte dans les sédiments (2e - 5e cm)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

12 14 31 32 33 34 41 42 43 44 51 52 53 54

Station

Taux

Fraction acidosoluble Fraction insoluble

FIGURE 15 —. Couche sous-jacente (2^e - 5^e cm du sédiment) ou approche interannuelle des apports terrigènes. En ordonnée le taux représente le rapport poids sec/poids sec total de l’échantillon pour la fraction acido-soluble (assimilée aux carbonates) et pour la fraction insoluble (assimilée aux éléments terrigènes basaltiques).

Un gradient croissant des apports s’observe nettement depuis les stations de type 1 (frangeant) jusqu’à celles de type 3 (chenal) comme le montre l'exemple ci-dessous (Figure 16) tiré des histogrammes précédents :

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Taux

Fraction acidosoluble Fraction insoluble

FIGURE 16 —. Gradient de matière terrigène évoluant le long de la radiale frangeant-barrière ; exemple de la zone d’Outumaoro (zone 3), stations 31 à 34.

En revanche, les sédiments des stations de type 4 (barrière) montrent des teneurs en éléments non carbonatés inférieures à celles des trois stations les précédant (Figure 15) : une discontinuité se présente dans le gradient, entre le groupe littoral-chenal et la zone de barrière.

L’hypothèse émise suite à ces observations (combinées à la connaissance empirique acquise à propos de l’hydrodynamisme des zones) établit que les apports terrigènes sous contrôle rivulaire parviennent en majorité dans les chenaux où ils sédimentent en grande partie, ou sont réacheminés hors du système lagonaire par la passe. Les particules apportées par les cours d’eau sédimentent en fonction de leur taille moyenne et de leur densité, les plus riches en matière organique sédimentant plus tardivement.

Frangeant (type 1)

Transition (type 2)

Chenal (type 3)

Platier interne (type 4) Apports terrigènes

vers passe

FIGURE 17 —. Schéma de cheminement des apports terrigènes dans la radiale frangeant-barrière.

Les stations non traitées (11, 13, 15, 20) ont un sédiment à l’aspect noir ou marron, avec éléments basaltiques qui laissent supposer une forte proportion d’éléments non solubles à l’HCl.

Par exemple les sédiments du port (20) d’aspect semblable à ceux des stations 13 (chenal) et 15 (transition) d’Arue contiennent 42.3 % d’éléments insolubles (mesure dans le premier centimètre).

La zone de Paea (zone 4) révèle une tendance opposée à celle observée au sein des autres zones, en ce qui concerne le gradient littoral-chenal : il est inversé. Ceci justifie l’hypothèse d’un faible flux terrigène associé à un faible écoulement d’eau. En zone de barrière (44) les apports sont négligeables. Enfin la zone de référence (zone 5) apparaît soumise à de forts apports d’origine terrestre, la teneur minimale des sédiments en éléments insolubles n’étant jamais inférieure à 20 % dans toutes les strates définies, même en station de barrière (54) et ce malgré la profondeur et la largeur du chenal complétées par un hydrodynamisme généralement orienté vers la passe nord.

31 32 33 34