Messinian palaeoenvironments and hydrology in Sicily (Italy): The dinoflagellate cyst record

Les conditions hydrologiques qui régnaient avant, pendant et après la crise de salinité messinienne en Sicile ont été abordées à travers l'enregistrement des kystes de dinoflagellés. La succession considérée comprend cinq coupes classiques du bassin de Caltanissetta. Les interprétations sont fondées sur l'identification des éléments autochtones, allochtones et remaniés au sein des assemblages de dinokystes. Pour la première fois, la température des eaux marines de surface et la salinité saisonnière ont été calculées à partir d'une Méthode d'Intervalle Climatique mutuel. Les sédiments siciliens du Tortonien supérieur correspondent à un environnement marin caractérisé par de notables apports continentaux favorables aux espèces de dinoflagellés eutrophiques. Des assemblages euryhalins s'installent dès le début du Messinien, relayés par des taxons méso-hyperhalins dans un contexte de réduction de la tranche d'eau. Le milieu devient confiné au sommet de la Formation diatomitique à Tripoli tout en recevant régulièrement des arrivées d'eaux océaniques. Ceux-ci persistent pendant le dépôt du Membre salifère, dénotant le voisinage probable d'eaux marines méditerranéennes normales malgré une circulation hydrologique peut-être réduite et (ou) une diminution des nutriments. Ces afflux régressent quelque peu au sommet des Évaporites Supérieures. Simultanément, les apports fluviatiles, faibles pendant le dépôt salifère en raison du contexte climatique xérique, augmentent dès la base des Évaporites Supérieures comme le montre l'enregistrement du remaniement. Dans le Lago Mare, en contexte toujours xérique (absence d'apports d'algues d'eau douce, rareté dans la flore pollinique des arbres demandant des conditions humides), le milieu de dépôt est confiné avec des eaux de surface méso- à hypohalines et des conditions assez contrastées de salinité des eaux de surface (jusqu'à 6 ‰). L'intense remaniement observé dans les silts de l'Arenazzolo nous conduit, avec l'élévation sensible de la bathymétrie, à envisager une discontinuité entre le Lago Mare et l'Arenazzolo. Ce dernier est perçu comme un faciès transgressif consécutif à une phase d'érosion. Il présente deux termes : le plus ancien, caractérisé par la présence de G. etrusca (espèce d'affinité paratéthysienne), correspond à un haut niveau marin relatif avec des afflux océaniques, un faible contraste saisonnier de la salinité des eaux superficielles et un contexte probablement plus humide d'après les apports importants d'algues d'eau douce ; le second, à salinité devenant plus variable avec une augmentation évidente du contraste saisonnier de salinité des eaux de surface, révèle une possible élévation de la température moyenne des eaux superficielles (quelques degrés seulement) et un ralentissement des apports fluviatiles. Certains auteurs estiment que l'Arenazzolo appartient au Zancléen ; sur cette base nous avançons que la température moyenne des eaux de surface changea peu depuis le début du Messinien jusqu'à la base du Zancléen. À 5,33 Ma, l'achèvement soudain de la restauration d'un environnement océanique profond se caractérise par un refroidissement évident des eaux de surface (jusqu'à 6-7 °C) et une diminution des nutriments alors que le bassin était affamé en apports terrigènes. La salinité de surface était normale, avec un faible contraste saisonnier. Puis, l'apport en nutriments devient quasi normal vers 5,08 Ma. Le basin de Caltanissetta était alors un basin marginal qui s'approfondissait rapidement où l'identification de la discontinuité messinienne à la base de l'Arenazzolo s'accorde bien avec le témoignage des kystes de dinoflagellés.