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Caractérisation et quantification par tomodensitométrie axiale de la bioturbation induite, par la communauté à Macoma balthica de l'estuaire du Saint-Laurent, en fonction des caractéristiques sédimentaires de la zone intertidale

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Gagnoud, Marie (2005). Caractérisation et quantification par tomodensitométrie axiale de la bioturbation induite, par la communauté à Macoma balthica de l'estuaire du Saint-Laurent, en fonction des caractéristiques sédimentaires de la zone intertidale. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 104 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Les vasières intertidales de l'estuaire maritime du Saint-Laurent sont occupées par la
communauté boréo-atlantique à Macoma balthica. L'unité sédimentaire de silt argileux
glaciomarin mise en place pendant la transgression tardi-wisconsinienne de la mer de
Goldthwait est omniprésente dans la colonne sédimentaire de plusieurs zones intertidales de
l'estuaire du Saint-Laurent. Cette unité très compacte limite la pénétration d' organismes
appartenant à la communauté moderne de Macoma balthica tels que le polychète Nereis
virens et les deux bivalves Macoma balthica et Mya arenaria (Mermillod Blondin, 2003).
La tomodensitométrie axiale (CT-Scan) est une méthode non destructive fournissant des
images numériques en 3-D des caractéristiques sédimentaires telles que la granulométrie, la
minéralogie, les structures sédimentaires primaires et secondaires, la texture, la
morphologie des cailloux, la nature des contacts entre les lits ainsi que des images des
organismes en place. Dans une étude préliminaire, les images CT -Scan nous ont permis de
VI
visualiser la couche moderne de sédiments fortement bioturbée et de la distinguer de la
couche de boue de la mer de Goldthwait sous-jacente. Étant basée sur les différences de
valeurs de densité du matériel analysé, cette méthode permet de discriminer les différents
lithofaciès, la bioturbation, les organismes vivants dans le sédiment, et de quantifier le
volume occupé par les différentes composantes du matériel. Les images CT -Scan
fournissent également des informations sur la distribution, l'orientation et l' imbrication
dans les lits de thanatocénoses de coquilles alternées avec les lits massifs et faiblement
laminés de silt argileux glaciomarin. Couplées à des analyses sédimentologiques
conventionnelles (granulométrie) et radiochronologiques (14C), les images fournissent des
données aidant à mieux définir les processus et les environnements sédimentaires.
L' échantillonnage des carottes au sein de la colonne sédimentaire de la baie du Ha! Ha! et
de l'Anse à l'Orignal, parc du Bic (Québec), ont permis de suivre temporellement les
sédiments, de comparer leur déposition selon la baie, l'épaisseur des argiles massives de
Goldthwait et la présence ou absence des lits de Mytilus edulis. Les carottes de 800 mm de
longueur, ont aidé à discriminer dans le temps des événements successifs comme des
glissements sous-marins. Après avoir analysé les caractéristiques sédimentaires de la
couche de silt argileux marin et de la couche actuelle de sable vaseux, nous avons
caractérisé et quantifié les organismes bioturbateurs de cette dernière couche. Des analyses
statistiques ont aidé à évaluer s'il y a des différences dans la structure de la communauté à
Macoma balthica selon la baie d'exposition différente. Un dernier but à ce projet a été de
mettre au point une méthode automatique de quantification des individus et des structures
biogènes au sein de la colonne sédimentaire, dans le but d'améliorer la méthode manuelle
mise au point précédemment. -- ABSTRACT : Intertidal zones of the St-Lawrence Estuary are inhabited by the modern community of
Macoma balthica. In these intertidal zones, glaciomarine mud deposited during the Late-
Wisconsinian postglacial marine transgression of eastern Quebec (Goldthwait Sea) is
ubiquitous in the sedimentary column. This mud is very compact and thus limits the
penetration of Macoma balthica community organisms such as the polychaete Nereis virens
and the bivalves Macoma balthica and Mya arenaria (Mermillod Blondin, 2003). Axial
tomodensitometry (CT-Scan) is a non destructive method that provides high resolution 3-D
digital images of the sediment characteristics (grain size, mineralogy, primary and
secondary sedimentary structures, fabric, shape and roundness, bedding contact) from
multiple angles. CT-Scan images allow a visualization of the recent, highly bioturbated
sediment layer, which can be distinguished from the underlying Goldthwait Sea mud. This
technique, which reports the density values of analysed materials, is used to discriminate
between the different lithologies, lithofacies, bioturbations and organisms composing the
deposit, thus allowing a quantification of the volume occupied by the different components
of the material. The CT -Scan images also provide information on the distribution,
orientation and imbrication of thanatocoenosis shell beds that alternate with massive or
faintly laminated glaciomarine mud beds, as well as on ichnofacies characteristics. When
coupled with conventional sedimentary (grain size statistics) and radiochronological
analyses (14C), this data provides valuable data for identifying depositional processes and
depositional sedimentary environments. Sampled cores from the sedimentary column of
"Baie du Ha! Ha! " and "l'Anse à l' Orignal" (Bic National Park, Quebec), are used to
compare sediment deposition between sites, the thickness of massive glaciomarine mud and
v
the Mytilus edulis fossil beds. The 800 mm long cores allowed us to temporally
discriminate several periods of sub-marine mass movement. Following the analysis of
sedimentary characteristics of the glaciomarine mud and modern sand layers, we have
characterized organisms which bioturbate the upper layer. Statistical analyses are used to
evaluate differences in the composition of the Macoma balthica community between sites
of different orientation. Finally, an automatic method to quantify organisms and biogenic
structures in the sedimentary column from CT -Scan was developed, to improve the
previously used manual method.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Desrosiers, Gaston
Information complémentaire : Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de maîtrise en océanographie. Parait aussi en éd. imprimée.
Mots-clés : Bioturbation Communaute Macoma Balthica Estuaire Saint-laurent Caracterisation Quantification Tomodensimetrie Sedimentologie
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 14 févr. 2011 21:05
Dernière modification : 14 févr. 2011 21:05
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/31

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