Hydrogeological modeling as a tool supporting the interpretation of pollen proxies for palaeoclimate reconstitution: The Senegalese “niayes” case-study

The Niayes of Senegal are sahelian interdunal fens, that hosted an azonal subguinean vegetation during the Holocene thanks to the availability of fresh groundwater despite contrasted climatic conditions. Exploratory scenario-based modeling of the zonal hydrogeology has been conducted for different periods with the Cast3M code. The results show that the delay in the onset of humid vegetation ca. 10 ky cal. BP could be ecosystemic and denote a start of the African Humid Period (AHP) ca. 11.5 ky cal. BP. Alternatively, the AHP could have started earlier while its beneficial effects would have been canceled by low sea levels. Vegetation degradation around 7.5 ky cal. BP is shown to have resulted from a climate minoration, that possibly alleviated until 4 ky cal. BP. The rising watertable allowed the degraded forest to persist during that period however. The forest expansion that followed ca. 3.5 ky cal. BP had then clearly a climatic origin. The interpretation of pollens for climate research requires a careful filtering-out of local groundwater availability.

RésuméLes niayes sont des bas-fonds interdunaires sahéliens, à nappe subaffleurante, qui ont connu une végétation subguinéenne azonale pendant l’Holocène, malgré des fluctuations climatiques importantes. L’hydrogéologie de la zone a été modélisée sous différents scénarios, pour quantifier la contribution des eaux souterraines à l’équilibre végétal. La lenteur de l’installation d’une forêt galerie, à partir de 10 ky cal. BP, peut être d’origine écosystémique et témoigner d’une Période Humide Africaine (AHP) débutant ca. 11,5 ky cal. BP. La péjoration par les bas niveaux marins est une alternative qui ferait débuter l’AHP antérieurement. La dégradation végétale observable autour de 7,5 ky cal. BP résulterait d’une minoration climatique, allégée progressivement jusque 4 ky cal. BP, mais sous soutien croissant par la nappe phréatique. L’essor d’une forêt humide qui s’ensuit ca. 3.5 ky cal. BP dénote clairement une reprise pluviométrique. Ainsi, l’interprétation climatique des pollens nécessite un filtrage soigneux de l’apport local d’eau souterraine.