Définition et dénomination
La mer de Tyrrell désigne l'étendue marine qui a occupé, pendant l'Holocène, les dépressions libérées par le retrait de l'Inlandsis laurentidien autour de la baie d'Hudson et de la baie James. Il ne s'agit pas d'une mer actuelle, mais d'un épisode paléogéographique : la baie d'Hudson et la baie James en sont les héritières, réduites par l'émersion progressive des terres.
Le nom rend hommage au géologue canadien Joseph Burr Tyrrell, connu pour ses explorations de l'intérieur du Bouclier canadien et de la région de la baie d'Hudson pour le compte de la Commission géologique du Canada.
La mer de Tyrrell appartient à l'ensemble des mers postglaciaires du Québec, dont la nomenclature a été discutée par le géomorphologue Jean-Claude Dionne en 1972. Ces mers, qui comprennent notamment la mer de Champlain dans la vallée du Saint-Laurent et la mer de Goldthwait dans l'estuaire et le golfe, résultent toutes de la combinaison d'un niveau marin en remontée et d'une croûte terrestre encore enfoncée sous le poids de la glace.
On distingue parfois, dans la littérature, plusieurs phases de l'épisode tyrrellien selon l'altitude et l'âge des rivages, la phase la plus récente étant qualifiée d'épisode tyrrellien inférieur.
Formation et chronologie
La mise en place de la mer de Tyrrell est étroitement liée à la déglaciation de la baie d'Hudson. Pendant le recul de l'Inlandsis laurentidien, un vaste lac proglaciaire, le lac Ojibway, occupait les basses-terres situées au sud du front glaciaire, entre le Québec et l'Ontario. Lorsque la glace s'est disloquée au-dessus de la baie d'Hudson, ce lac s'est vidangé et les eaux marines ont pénétré dans la dépression hudsonienne.
Repères chronologiques
Les datations varient selon les secteurs et les méthodes, et aucune date unique ne s'applique à l'ensemble du territoire envahi :
- vers 7 900 ans BP : vidange du lac Ojibway et invasion marine dans les basses-terres de la baie James, selon une étude publiée en 1977 dans Géographie physique et Quaternaire ;
- entre environ 7 000 et 3 000 ans BP : intervalle attribué à l'épisode tyrrellien inférieur dans la synthèse de Jean-Claude Dionne publiée en 1972.
Ces âges, exprimés en années radiocarbone avant le présent (BP), reposent en grande partie sur la datation de coquillages marins et de matière organique prélevés dans les dépôts littoraux et glaciomarins. Le retrait de la mer s'est fait de manière graduelle, à mesure que les terres se soulevaient, si bien que l'âge d'un rivage dépend de son altitude et de sa position géographique.
Extension et limite marine
Au Québec, la mer de Tyrrell a recouvert les basses-terres de la baie James et la frange côtière de l'est de la baie d'Hudson, dans la région administrative du Nord-du-Québec, sur les territoires d'Eeyou Istchee Baie-James et du Nunavik. Elle a pénétré loin à l'intérieur des terres, en suivant les vallées et les dépressions du Bouclier canadien.
La limite marine, c'est-à-dire l'altitude maximale atteinte par la mer, varie fortement d'un secteur à l'autre en raison de l'inégale épaisseur de glace et du rythme différent du relèvement isostatique.
| Secteur | Limite marine rapportée |
|---|---|
| Sud de la baie James | environ 200 m |
| Versant sud (estimation ancienne) | 198 m |
| Versant est (estimation ancienne) | 290 m |
| Nord de Kuujjuarapik | jusqu'à 315 m |
La limite marine tend à s'élever vers le nord-est, en direction des secteurs où la calotte glaciaire était la plus épaisse et où l'enfoncement de la croûte avait été le plus marqué. Là où le relief est faible, la position exacte de cette limite demeure toutefois difficile à établir, les indices littoraux étant peu marqués ou discontinus.
Dépôts et formes de terrain
La mer de Tyrrell a laissé un héritage sédimentaire et géomorphologique étendu, cartographié notamment par Géologie Québec dans ses rapports sur les dépôts de surface.
Sédiments glaciomarins
Les dépôts les plus caractéristiques sont des sédiments fins, argiles et silts, accumulés en eau relativement profonde au large des fronts glaciaires et des embouchures de cours d'eau. Ils forment de vastes plaines planes ou faiblement ondulées. Dans la région de Nemaska, ces sédiments associés à l'ennoyage tyrrellien constituent une plaine qui a favorisé le développement de tourbières et de milieux humides, en raison de leur faible perméabilité et du drainage imparfait.
Formes littorales
À mesure que le niveau relatif de la mer baissait, les vagues ont remanié les dépôts glaciaires et fluvioglaciaires préexistants. Il en résulte :
- des plages soulevées et des cordons littoraux étagés, parfois visibles sur des dizaines de mètres de dénivelé ;
- des sables et graviers littoraux recouvrant les sédiments fins ;
- des affleurements rocheux délavés, dont la couverture meuble a été lessivée par l'action des vagues ;
- des deltas perchés, édifiés à l'embouchure d'anciens cours d'eau.
Ces formes servent de repères pour reconstituer les anciens niveaux marins et la vitesse d'émersion des terres.
Relèvement isostatique et émersion
Pendant la dernière glaciation, la masse de l'Inlandsis laurentidien a enfoncé la croûte terrestre sous la région de la baie d'Hudson. Après la fonte de la glace, la croûte s'est progressivement relevée : c'est le relèvement isostatique, ou rebond postglaciaire.
Ce soulèvement a provoqué une régression marine, c'est-à-dire un recul continu du rivage. Les anciennes lignes de côte ont ainsi été portées à des altitudes de plus en plus élevées, et les terres autrefois submergées ont émergé. L'étagement des plages soulevées sur la côte est de la baie d'Hudson témoigne directement de ce processus.
Le relèvement isostatique n'est pas terminé dans la région hudsonienne. Il se poursuit encore aujourd'hui, ce qui entraîne une émersion lente mais mesurable des côtes, l'apparition de nouvelles terres littorales et l'évolution de la configuration des estuaires et des îles côtières. La réduction graduelle de l'étendue marine depuis le maximum tyrrellien jusqu'à la baie d'Hudson actuelle résulte de ce mécanisme.
Recherche et débats
L'étude de la mer de Tyrrell s'inscrit dans les travaux sur la géologie du Quaternaire du Nord québécois menés par les universités, la Commission géologique du Canada et le ministère des Ressources naturelles et des Forêts du Québec. Des travaux de cartographie des dépôts de surface, notamment dans les régions de Nemaska, du lac Evans et du réservoir Eastmain-1, ont précisé l'extension des sédiments marins et la position des anciens rivages.
Plusieurs questions demeurent discutées :
- la chronologie précise de l'invasion marine et de la régression selon les secteurs ;
- la position de la limite marine dans les zones de faible relief, où les indices de rivage sont ténus ;
- la distinction entre les dépôts et les rivages d'origine marine et ceux du lac Ojibway ou d'autres plans d'eau glaciaires.
Une étude récente portant sur le secteur du lac Wiyâshâkimî (lac à l'Eau Claire) remet ainsi en question l'attribution à la mer de Tyrrell de certaines lignes de rivage présumées, illustrant la nécessité de réexaminer les interprétations anciennes à l'aide de méthodes morphosédimentaires plus détaillées.
Importance pour le territoire
L'héritage de la mer de Tyrrell influence plusieurs caractéristiques du Nord-du-Québec.
Sur le plan écologique, les plaines de sédiments fins à drainage déficient ont favorisé l'extension des tourbières et des milieux humides des basses-terres de la baie James, qui comptent parmi les grands complexes tourbeux du Québec.
Sur le plan géotechnique, la nature des dépôts meubles, argiles marines ou sables littoraux, conditionne la stabilité des terrains, la circulation des eaux souterraines et la disponibilité de matériaux granulaires. La cartographie des dépôts de surface sert ainsi à l'aménagement du territoire, à la planification des infrastructures et à l'exploration minérale, les sédiments marins pouvant masquer le socle rocheux et compliquer la prospection.
Sur le plan scientifique, les rivages soulevés et les sédiments datés constituent des archives de la déglaciation, de l'évolution du niveau marin et du rebond isostatique. Ils contribuent à reconstituer l'histoire du dernier inlandsis nord-américain et à comprendre l'évolution continue du littoral de la baie d'Hudson et de la baie James.