Modeling of Paleohydrologic Change during Deglaciation Modélisation des changements paléohydrologiques survenus au cours de la déglaciation Modellierung der paleohydrologischen Veränderungen während der Enteisung

ABSTRACT

This paper aims to test whether estimates of paleodischarge made for proglacial terrace sequences support the model of largescale change in hydrologic regime (as inferred from channel pattern, form and sedimentology changes), during deglaciation. Modeling paleodischarges of former braided stream systems on each terrace surface is shown to be at a tentative stage, however, because of numerous error sources and assumptions that remain to be tested. These are discussed in relation to field measurements of channel width, depth, gradient and sedimentology; to theoretical modeling of flow depth, resistance coefficients, velocity, Froude number and discharge; and to geomorphic interpretation of the flow events being modeled. The different discharge models adopted have provided approximate estimates of former peak flows and patterns of change in peak flow magnitudes during deglaciation. Longterm deglaciation appears to have been associated with largescale decreases in peak flows of between 10 and 30 times. On shorter timescales, peak flows produced by short-term meltwater and by non-melt processes, such as volcanically induced floods, mask any longer term discharge trends in the catchment.

RÉSUMÉ

Le présent article vise à vérifier si les estimations de paléoécoulement faites sur les séquences de terrasses proglaciaires (à partir des réseaux de chenaux, des changements morphologiques et sédimentaires) confirment le modèle des changements à grande échelle qui ont affecté le régime hydrologique au cours de la déglaciation. La modélisation de l'écoulement d'anciens cours d'eau anastomosés est toutefois encore au stade préliminaire en raison des nombreuses sources d'erreur et des hypothèses à vérifier. II faut tenir compte sur le terrain de la largeur, de la profondeur, de la pente et de la nature sédimentaire des chenaux; de la modélisation théorique de la profondeur du débit, des coefficients de résistance, de la vitesse, des nombres de Froude et de l'écoulement ; de l'interprétation géomorphologique des écoulements en voie de modélisation. Les divers modèles d'écoulement ont fourni des estimations approximatives sur les anciens débits maximaux et sur leurs variations au cours de la déglaciation. Celle-ci, étalée sur une longue période, semble avoir été associée à de fortes diminutions des débits maximaux (de 10 à 30 fois moindres). Sur de plus courtes périodes, les débits maximaux provoqués par les eaux de fonte et par des phénomènes comme les inondations associées au volcanisme masquent les tendances de l'écoulement à plus long terme.

ZUSAMMENFASSUNG

Dieser Artikel will überprüfen, ob die Schätzungen der Paleowasserführungen, die für die proglazialen Terrassensequenzen gemacht wurden, das Modell eines tiefgreifenden Wechsels im hydrologischen System während der Enteisung stützen (so wie es aus dem Netz der Kanäle und den morphologischen und sedimentologischen Veränderungen abgeleitet werden kann). Die Modellierung der Paleowasserführungen von zuvor verwilderten Wasserlaufsystemen auf jeder Terrassenoberfläche befindet sich jedoch noch in einem Versuchsstadium, da zahlreiche Fehlerquellen und Annahmen noch erst überprüft werden mùssen. Dièse werden in Bezug auf Feldmessungen der Kanalweite, Tiefe, der Neigung und der Sedimentologie diskutiert; ferner in Bezug auf die theoretische Modellierung der WasserfluBmenge, die Widerstands-koeffizienten, die Geschwindigkeit, die Froud-Zahl und den Wasserertrag ; und in Bezug auf die geomorphologische Interpretation der modellierten FlieBvorgànge. Die verschiedenen angenommenen WasserfluBmodelle fùhren zu ungefâhren Schàtzungen frùherer maximaler FlieBvorgange und Modellen ihrer Verànderungen wàhrend der Enteisung. Ùber einen langen Zeitraum scheint die Enteisung mit einer starken Abnahme der maximalen FlieBwerte um das 10 bis 30 fâche verbunden gewesen zu sein. Ùber Kùrzere Zeitspannen verdecken maximale FlieBwerte, die durch Kurzzeit-Schmelzwasser und andere vom Schmelzen unabhàngige Prozesse wie z.B. durch Vulkane hervorgerufene Ùberflutungen produziert werden, die FlieBtendenzen im Einzugsgebiet ùber einen lângeren Zeitraum.