Définition et dénomination
La mer de Goldthwait désigne l'ensemble des eaux marines qui ont envahi, à la fin du Pléistocène et au début de l'Holocène, les terres déprimées bordant l'estuaire maritime et le golfe du Saint-Laurent. Le terme s'applique au territoire situé en aval de Québec ; en amont, l'invasion contemporaine des basses-terres du Saint-Laurent porte le nom de mer de Champlain.
Le nom rend hommage au géologue américain James Walter Goldthwait, auteur de travaux sur les anciens rivages soulevés de la vallée du Saint-Laurent au début du XXe siècle.
La nomenclature des mers postglaciaires du Québec a fait l'objet de discussions dans la littérature scientifique, notamment dans la revue Cahiers de géographie de Québec, devenue Géographie physique et Quaternaire. Les débats portent sur les limites géographiques de chaque mer, sur la pertinence de distinguer des bras ou des phases et sur la terminologie à retenir pour les épisodes successifs de submersion.
Origine et mécanismes
La formation de la mer de Goldthwait s'explique par la combinaison de deux phénomènes liés à la dernière glaciation.
- Enfoncement glacio-isostatique : sous le poids de l'inlandsis laurentidien, épais de plusieurs kilomètres, la croûte terrestre s'est affaissée. Au moment de la déglaciation, les terres côtières se trouvaient donc nettement plus bas qu'aujourd'hui par rapport au niveau de la mer.
- Retrait du front glaciaire : à mesure que le glacier reculait vers le nord et l'ouest, les eaux de l'Atlantique ont pénétré dans le golfe puis dans l'estuaire, en suivant de près la marge glaciaire. Les zones libérées des glaces, encore déprimées, ont alors été inondées.
Le niveau des eaux résultait d'un équilibre entre la remontée du niveau marin mondial, alimentée par la fonte des glaciers, et le relèvement de la croûte terrestre libérée de sa charge. Sur le littoral québécois, le relèvement isostatique l'a emporté, ce qui explique le retrait progressif de la mer et l'étagement des anciens rivages à différentes altitudes.
Étendue géographique
Au Québec, la mer de Goldthwait aurait submergé environ 25 000 km² de terres aujourd'hui émergées. Les secteurs les plus touchés sont les suivants :
| Secteur | Étendue approximative |
|---|---|
| Côte-Nord | des Escoumins à Blanc-Sablon |
| Rive sud de l'estuaire | de Lévis à Tourelles, en Haute-Gaspésie |
| Golfe du Saint-Laurent | île d'Anticosti |
La bande inondée était généralement étroite sur la rive sud, où les reliefs appalachiens s'élèvent près du fleuve, et plus large par endroits sur la Côte-Nord, notamment dans les basses vallées et à l'embouchure des grandes rivières.
La limite marine, soit l'altitude maximale atteinte par les eaux, varie d'un lieu à l'autre. Elle dépend de la date de déglaciation de chaque secteur et de l'ampleur de l'enfoncement initial de la croûte. Dans le Bas-Saint-Laurent, une étude de la Commission géologique du Canada la situe vers 160 m d'altitude.
Chronologie
La chronologie de la mer de Goldthwait varie selon les secteurs étudiés et la définition retenue, la déglaciation n'ayant pas été simultanée sur l'ensemble du littoral.
Début de l'invasion
Des travaux de référence situent le début de l'invasion marine autour de 14 000 ans avant le présent (BP). Une étude portant sur la région de Rimouski documente, pour le Bas-Saint-Laurent, une invasion côtière survenue entre 15 000 et 14 500 ans BP, en lien étroit avec le retrait du front glaciaire dans l'estuaire.
Phases de submersion
Un article publié en 1972 distingue plusieurs phases principales dans l'histoire de cette mer, réparties entre environ 13 500 et 8 000 ans BP. Ce découpage traduit l'avancée et le recul des eaux au rythme de la déglaciation et du relèvement isostatique.
Émergence
Le retrait des eaux s'est effectué graduellement, à mesure que les terres se soulevaient. L'émergence s'est poursuivie durant l'Holocène, ce qui a amené le littoral vers sa configuration actuelle.
Les âges cités sont exprimés en années avant le présent et proviennent pour l'essentiel de datations au radiocarbone ; selon les publications, ils peuvent être exprimés en années radiocarbone ou en années calibrées, ce qui explique certains écarts entre les auteurs.
Dépôts et formes de terrain
La submersion a laissé un ensemble de dépôts et de formes de terrain marins et glaciomarins qui structurent encore les paysages côtiers de l'est du Québec.
- Sédiments fins : argiles et silts marins déposés en eau relativement profonde, souvent à proximité du front glaciaire.
- Terrasses et plages soulevées : anciens rivages étagés à diverses altitudes, témoins des stades successifs du retrait de la mer. Sur la rive sud de l'estuaire, ces terrasses forment une série de replats parallèles au fleuve.
- Deltas : accumulations sableuses et graveleuses construites à l'embouchure des cours d'eau qui se jetaient dans la mer, particulièrement développées sur la Côte-Nord.
- Cordons littoraux : crêtes de sable et de gravier édifiées par les vagues le long des anciens rivages.
Contenu fossile
Les sédiments de la mer de Goldthwait renferment des restes d'organismes marins qui permettent de reconstituer les conditions du milieu et de dater les dépôts. Dans la région de Rivière-du-Loup, ils ont livré une flore fossile de diatomées décrite dans Géographie physique et Quaternaire en 1983. Ces microalgues renseignent sur la salinité et la température des eaux au moment de leur dépôt.
Les dépôts de la mer de Goldthwait ont une incidence sur l'occupation actuelle du territoire : les terrasses ont offert des sites favorables à l'agriculture et à l'établissement humain, tandis que les sables deltaïques et littoraux constituent des sources de granulats et d'eau souterraine.
Relèvement isostatique
Après le départ des glaces, la croûte terrestre libérée de sa charge s'est relevée rapidement. Selon une synthèse publiée dans les Cahiers de géographie de Québec, environ 75 % du soulèvement s'est produit au cours des 3 000 premières années suivant la déglaciation. Le rythme du relèvement s'est ensuite ralenti.
Ce relèvement est responsable de l'émergence progressive des terres et de l'étagement des anciens rivages. Chaque terrasse ou plage soulevée correspond à une position ancienne du niveau marin relatif.
La corrélation des anciens rivages d'un secteur à l'autre demeure délicate. Le relèvement n'a pas été uniforme : il a varié selon la distance au centre de l'ancienne calotte glaciaire et selon la date de déglaciation propre à chaque région. Une même altitude ne correspond donc pas nécessairement au même âge sur la Côte-Nord, sur la rive sud de l'estuaire ou à Anticosti.
Le relèvement glacio-isostatique se poursuit aujourd'hui à une vitesse beaucoup plus faible qu'à la fin de la déglaciation.
Relations avec les mers voisines
La mer de Goldthwait s'inscrit dans un ensemble d'invasions marines postglaciaires qui ont touché le territoire québécois lors du retrait de l'inlandsis laurentidien.
- Mer de Champlain : elle a envahi les basses-terres du Saint-Laurent en amont de Québec, jusque dans la vallée de l'Outaouais et le bassin du lac Champlain. Les deux mers ont été en partie contemporaines et communiquaient par le couloir du Saint-Laurent, dans le secteur de Québec.
- Mer de Laflamme : elle a occupé les dépressions du Saguenay et du Lac-Saint-Jean, en continuité avec l'estuaire par la vallée du Saguenay.
La distinction entre ces mers repose surtout sur des critères géographiques et chronologiques. Leur nomenclature et leur subdivision en phases ont été discutées par les spécialistes du Quaternaire québécois, sans que toutes les limites proposées fassent consensus.