Le calcaire bioclastique et le conglomérat à lits croisés sont visibles dans les roches exposées à Marl Wash dans la Formation de Bouse, au sud de Blythe, Californie. Le lavage a été nommé par les géologues étudiant les gisements. Les structures sédimentaires conservent un enregistrement de dépôt par de forts courants de marée à l'extrémité nord du golfe de Californie il y a environ 6 millions d'années, avant l'arrivée du fleuve Colorado et de sa charge sédimentaire. Une équipe dirigée par la géologue de l'Université de l'Oregon, Rebecca Dorsey, a interprété un large éventail de processus et d'environnements de dépôt, et leurs changements dans le temps, en utilisant une analyse stratigraphique détaillée et une micropaléontologie. Crédit :Rebecca Dorsey
Le voyage initial du fleuve Colorado vers l'océan n'a pas été facile, mais son histoire a émergé de couches de sédiments préservées dans des étendues tectoniquement actives des cours inférieurs de la voie navigable.
Une équipe scientifique, dirigé par la géologue Rebecca Dorsey de l'Université de l'Oregon, théorise que la route de la rivière au large du plateau du Colorado a été influencée par une combinaison de déformation tectonique et de changement du niveau de la mer qui a produit une série d'arrêts et de départs il y a environ 6,3 à 4,8 millions d'années.
L'équipe de Dorsey expose son cas dans un article de recherche invité dans le journal Géologie sédimentaire . L'interprétation de l'équipe remet en question la pensée conventionnelle de longue date selon laquelle une fois qu'une rivière se connecte à l'océan, c'est une affaire conclue.
"La naissance du fleuve Colorado a été plus rythmée et remplie de comportements plus inégaux que ce à quoi nous nous attendions, " a déclaré Dorsey. "Nous essayons de comprendre cela depuis des années. Cette étude est une synthèse majeure de la stratigraphie régionale, sédimentologie et micropaléontologie. En intégrant ces différents ensembles de données, nous sommes en mesure d'identifier les différents processus qui ont contrôlé la naissance et l'évolution précoce de ce système fluvial emblématique."
La région couverte par la recherche s'étend du sud de la Formation de Bouse, près de l'actuelle Blythe, Californie, à l'ouest de Salton Trough au nord de l'endroit où la rivière se jette maintenant dans le golfe de Californie. La formation de Bouse et les gisements de la fosse de Salton ont des âges similaires et s'étendent des deux côtés de la faille de San Andreas, fournissant des indices importants sur les origines de la rivière.
L'année dernière, dans la revue Géologie , un projet dirigé par l'étudiante diplômée Brennan O'Connell, un co-auteur de la nouvelle étude, ont conclu que les sédiments stratifiés trouvés dans la roche exposée le long de la rivière près de Blythe ont été déposés par les courants de marée il y a 5,5 millions d'années. Le golfe de Californie, il a été soutenu, étendu dans la région, mais l'âge des dépôts et les changements tectoniques et du niveau de la mer à l'œuvre pendant cette période n'étaient pas bien compris.
Analyses de Kristin McDougall, un micropaléontologue du U.S. Geological Survey et co-auteur du nouvel article, a aidé l'équipe à mieux localiser le moment des dépôts de calcaire à environ 6 millions d'années, lorsque de minuscules organismes marins vivaient dans l'eau et se déposaient en même temps.
Il y a environ 5,4 millions d'années, les conditions ont changé. Le niveau mondial de la mer baissait, mais au lieu de baisser les niveaux d'eau de la baie, comme on pouvait s'y attendre, la profondeur de l'eau a augmenté en raison de l'affaissement tectonique de la croûte, les chercheurs ont découvert.
Le matériau carbonaté basal laissé par les organismes marins a ensuite été inondé par l'eau douce lorsque la rivière a balayé vers des altitudes plus basses, apportant avec elle de l'argile et du sable de la montagne, ils ont trouvé.
"La baie s'est remplie de sédiments fluviaux alors que les sédiments migraient vers l'océan, " Dorsey a dit. " Comme plus de sédiments sont entrés, les processus de transport ont fait descendre le front du delta dans la vallée, transformant la baie marine en un delta, puis le premier fleuve Colorado à s'écouler."
La rivière était arrivée dans le golfe, mais seulement temporairement. Un bras de fer d'une durée de 200, 000 à 300, 000 ans ont commencé il y a 5,1 millions d'années, lorsque la rivière a cessé de livrer des sédiments de l'amont. Le delta s'est retiré et l'eau de mer est revenue dans la vallée inférieure du fleuve Colorado pendant une courte période. La preuve est dans la stratigraphie et les fossiles. Les chercheurs ont découvert que l'argile et le sable de la rivière se sont mélangés puis recouverts de sédiments marins.
Quelque chose, Dorsey a dit, se passait apparemment en amont, piégeant les sédiments fluviaux. Un bon pari, les chercheurs pensent, est l'activité tectonique, peut-être des tremblements de terre le long d'une zone de faille dans le bassin nord de la rivière qui ont créé un affaissement dans le lit de la rivière ou des lacs profonds le long du trajet de la rivière.
Il y a environ 4,8 millions d'années, la rivière a recommencé à déposer des quantités massives de sédiments dans le creux de Salton et a commencé à reconstruire le delta. La vue d'aujourd'hui sur le delta, cependant, reflète les perturbations modernes causées par l'homme au débit de sédiments de la rivière et à l'écoulement de l'eau atteignant le golfe.
Pour répondre aux demandes agricoles d'irrigation et d'eau potable pour la consommation humaine, Le barrage Hoover a été construit sur la rivière pour former le lac Mead dans les années 1930. En 1956-1966, Le barrage de Glen Canyon a été construit, formant le lac Powell.
« Si on pouvait remonter à 1900 avant les barrages qui retiennent les sédiments et l'eau, nous verrions que la zone du delta était pleine de canaux, îles, barres de sable et sédiments en mouvement. C'était très diversifié, système delta dynamique et riche. Mais les barrages artificiels piègent les sédiments aujourd'hui, étrangement similaire à ce qui s'est passé il y a environ 5 millions d'années, " dit Dorsey.
L'essentiel de la recherche, elle a dit, est qu'aucun processus ne contrôlait la route initiale du fleuve Colorado vers la mer. "Différents processus ont interagi dans une séquence d'événements étonnamment compliquée qui a conduit à l'intégration finale de cette rivière dans l'océan, " elle a dit.
La recherche, Dorsey a dit, fournit des informations qui aident les scientifiques à comprendre comment ces systèmes changent au fil du temps. Le fleuve Colorado est un excellent laboratoire naturel, elle a dit, parce que les dépôts sédimentaires qui se sont formés avant et pendant l'initiation de la rivière sont bien exposés dans toute la basse vallée de la rivière.
"Cette recherche, " Dorsey a dit, "est très pertinent pour aujourd'hui parce que nous avons une élévation du niveau de la mer dans le monde, le climat se réchauffe, les côtes sont inondées et submergées, et l'approvisionnement en sédiments fluviaux exerce un contrôle critique sur le sort des deltas où ils rencontrent l'océan. Documenter l'interaction complexe de ces processus dans le passé nous aide à comprendre ce qui se passe aujourd'hui."
