Géologie-fiction : les deux bras de l’Outaouais ou Ottawa, PQ

Version retouchée le 8 févr. 2014.

Fig. 1. Paléochenaux de l'Outaouais (ou du proto-Outaouais) à l'est d'Ottawa,
il y a plus de 5000 ans (Aylsworth et al. ; 2000). Voir la fig. 2 pour la partie à l'ouest de la carte.
Ottawa Channel : «bras Nord» de l'Outaouais dans le texte ; chenal de l'actuelle rivière ; Ottawa River : Outaouais ; Mer Bleue Channel : «bras Sud» dans le texte ; chenal abandonné par la rivière ; Mer Bleue Bog et Alfred Bog : tourbières de la Mer Bleue et d'Alfred ; Hammond, Bourget et Plantagenet Channels : chenaux secondaires abandonnés ; Gris clair + pointillé : zones perturbées (argile «remuée» par des séismes préhistoriques)* ; Gris moyen : glissements de terrains préhistoriques (séismes)* ; Gris foncé (ou noir) : socle rocheux ; Lemieux Landslide 1993 : glissement de terrain de Lemieux, 1993.
* Voir billets des 18 et 19 sept. 2013, «Séismes et argile en Outaouais».

Résumé

Essai de géopolitique fiction : on tente de redessiner la frontière Québec-Ontario et de rapatrier Ottawa au Québec. Suite (ou séquelle, dans le plein sens du terme) du billet du 15 janv. 2014, «Géologie-fiction».
Voir, à propos des chenaux pré-glaciaires de l’Outaouais, le billet du 24 janv. 2014, «Paysages pré-glaciations : annonce d'un ajout». Voir aussi le billet du 4 mai 2013, «Gatineau-Ottawa : courbe immotivée ?», si les questions de frontières vous passionnent.
Ajout (11 mars 2014). Il y a maintenant la  «Suite de la tourbière Mer Bleue».



1. Dur de faire son lit
Je ne vais pas vous resservir une nouvelle mouture de l'histoire des Grandes Glaciations. Les glaces sont venues, les glaces sont reparties, puis elles sont revenues, et ainsi de suite. Au moins quatre grands coups de froid se sont succédés durant le Quaternaire (1).

1. Quaternaire : 2,6 millions d'années – aujourd'hui.

Le rappel minimal nécessaire à la compréhension du billet se résumerait à ceci (si ces histoires de glaces sont du réchauffé pour vous, passez directement à la section 2) :

Le dernier départ des glaces dans la région de Gatineau s'est produit il y a 12 000 ans ; la mer de Champlain a occupé aussitôt, durant deux millénaires, un bassin déprimé par le poids des glaces. Ce n'est qu'ensuite, une fois l'eau salée refoulée par le relèvement du socle, que l'épaisse couche d'argile qui s'était accumulée au fond de la mer s'est révélé. En fait, elle s'est surtout révélée un obstacle pour le proto-Outaouais qui s'est trouvés dans l'obligation de se creuser un lit dans un matelas de glaise compacte. Le déblaiement a été assez efficace pour que la rivière atteigne par endroits le till glaciaire sous-jacent à l’argile, ou bondisse sur le socle rocheux dénudé.

Dur travail que de faire son lit ! Mais il faut savoir que la rivière d'il y a 10 000 ans était beaucoup plus impétueuse que l'actuel cours d'eau. Son pouvoir érosif en était augmenté d’autant. Les eaux des Grands Lacs, grossies par celles du lac glaciaire Agassiz (Manitoba et Ontario), se dévidaient dans la rivière des Outaouais par le chenal du lac Nipissing tandis que celles du lac Barlow-Ojibway (nord de l’Ontario et du Québec) s'écoulaient directement dans la rivière. Le débit atteint était celui d'un grand fleuve : des pointes 200 fois supérieures à celui de l’Outaouais actuel, ou vingt fois celui du Saint-Laurent en aval de Montréal (2) !

2. Selon Gilbert (1994, p. 7 de la version française).

L'Outaouais aurait vraiment mérité à cette époque son nom de Grande Rivière (3). Il drainait une bonne partie du continent au sud des glaces en retrait.

3. Nom algonquin de la rivière : Kitchesippi, qui signifie Grande Rivière.

Le lit actuel, on le comprend, n’aurait pas suffi à contenir la rivière qui le débordait largement. Les territoires des futures villes de Gatineau et d'Ottawa étaient pratiquement noyés sous les flots du proto-Outaouais.

2. Autoroute du proto-Outaouais

À l'ouest, en amont d'Ottawa, le proto-Outaouais disposait potentiellement d'une autoroute à quatre voies taillées dans le roc pour «arriver en ville» (future ville, bien sûr). Du nord au sud (voir carte 2), c'était : le chenal au pied de l'escarpement d'Eardley (EE (4)), celui du lac Deschênes (LD), du lac Constance (LC) et, enfin, celui de la rivière Carp (RC). Les chenaux EE et RC, boudés par le proto-Outaouais, étaient et sont encore enfouis sous le manteau d'argile de la mer de Champlain (5). Notre grand route se réduisait donc en fait à ses deux voies centrales : le chenal du LD, conservé par l'Outaouais actuel, et le LC, que le proto a délaissé lorsque son débit s'est amenuisé. On voit que le socle rocheux exerçait une influence certaine sur l'orientation (sud-est) de la rivière en amont d'Ottawa, orientation qu'elle a conservée jusqu'à nos jours (6).

4. Billet du 19 sept. 2013 sur les glissements de terrains de Breckenridge et de Quyon.
5. Quelques valeurs relatives à des vallées enfouies sous la plaine marine : à Kinburn (RC) : 120 m de sédiments, principalement de l'argile ; à Breckenridge (EE), la profondeur de la couche d'argile atteint 90 m.
6. Ces vallées rocheuses, orientées sud-est, ont une longue histoire et remontent aux époques d'avant les glaciations. Jusqu'à quel point les passages des glaces les ont-elles retouchées : mystère, les données à ce sujet sont rares et d'usage délicat.Voir «Ajout (25 janv. 2016)», à la fin du billet.

3. Travail de bras

À l'est d'Ottawa, dans la plaine d'argile toute grande offerte ouverte, le proto s'est divisé en deux bras. Le bras Nord, qui longe le Bouclier canadien au Québec, est l'ancêtre direct du cours d'eau actuel ; le bras Sud, en Ontario, s'écoulait vers l'est pour rejoindre la branche Nord à la hauteur d’Hawkesbury (7).

7. Des bras secondaires joignaient les deux branches principales, découpant, à l'est d'Ottawa, la couche d'argile marine en plateaux isolés (voir fig. 1). Hawkesbury, ville immortalisée par Jean Leloup dans sa chanson I Lost My Baby.

Quand il y a trop d'eau pour une rivière, on en fait deux !

Le relèvement du continent et le drainage des lacs glaciaires ont peu à peu rapproché le réseau hydrographique des conditions que nous connaissons aujourd'hui. L’Outaouais, il y a 4700 ans, considérablement assagi, s'est vu confiné à son lit et à son bassin actuels. Les tourbières de la Mer Bleue (à l'est d'Ottawa ; fig. 1 et 2) et celle d'Alfred (au SW d'Hawkesbury ; fig. 1), sont les vestiges humides du bras Sud de l'Outaouais (8).

8. On peut suivre les étapes du rétrécissement de la rivière jusqu’à ses proportions actuelles par la succession de terrasses sinueuses découpées dans l’argile marine le long des rives actuelles ou des chenaux abandonnés.

4. Ottawa, PQ (9)

9. J'emprunte ce titre au roman de Jean Taillefer, Ottawa, P.Q. (Éditions du Vermillon, 2000).

On peut se demander ce qui se serait passé si les choses avaient suivi un autre cours, je veux dire si la rivière avait conservé son bras Sud au lieu du Nord, en maintenant, par exemple, le couloir du lac Constance, au lieu de celui du lac Deschênes ?

Avertissement. – À partir d'ici, la spéculation et les «si...» l'emportent sur les faits avérés.

L'examen de la fig. 2 permet de rêver à un Outaouais (la région) différent. Si l'Outaouais (la rivière) avait adopté le bras Sud pour lit définitif, tout le nord de l’actuelle ville d'Ottawa, ainsi que Rockland, Lefaivre, L’Orignal, Hawkesbury, etc, pour ne m’en tenir qu’à ces villes, serait sur la rive gauche (sud nord) de la rivière : au Québec, donc. Imaginez : la Colline du Parlement à Gatineau !

Autre conséquence, plus anodine, le canal Rideau aurait été plus court (il aurait joint la rivière à la hauteur de l’aéroport d’Ottawa) et la plus longue patinoire au monde n'existerait pas. Il serait intéressant d'établir où la Gatineau – et la Blanche et la Rouge et la Petite Nation Sud – aurait joint l'Outaouais.

L'ample Outaouais de jadis disposait d'une non moins ample marge de manœuvres pour établir son lit définitif. Est-ce que le choix du lit actuel était inévitable ?

Est-ce que le maintient du chenal du lac Constance, dont l'embouchure était situé à la même latitude que le bras Sud, aurait pu contraindre ou inciter la rivière à conserver ce dernier ? La courbe à long rayon qui aurait relié le chenal du lac Constance au bras Sud aurait été moins forcée que le coude que fait l'Outaouais aux rapides Deschênes. Mais un rehaut du socle rocheux, dégagé de son manteau d'argile par le proto-Outaouais, a obstrué le chenal à partir du moment où il a émergé des eaux qui s'abaissaient. Obstacle incontournable ?

Autre hypothèse, plus hardie ; si le proto-Outaouais avait excavé le chenal de la rivière Carp, actif, parait-il, avant les glaciations (10), aurait-il été plus aisé de maintenir le bras Sud de la rivière ?

Constance ou Carp, plus la trajectoire de la rivière s’établissait au sud en amont d’Ottawa, plus les chances étaient fortes pour que le bras Sud soit conservé en aval.

Très hypothétiques spéculations, me direz-vous. Mais est-ce qu'à partir du fond plat de la mer de Champlain, il aurait été possible de creuser des chenaux dans la glaise pour que l'un d'eux atteigne l'ancienne vallée pré-glaciaire de la rivière Carp ? Le parcours de l'Outaouais pré-glaciaire à l'est d'Ottawa, à partir de la vallée de la rivière Carp, ressemble à s'y méprendre à celui du bras Sud post-glaciaire (11)...

10 et 11. voir le billet du billet du 24 janv. 2014 et la carte des chenaux pré-glaciaires de l'Outaouais. Voir aussi l'«Ajout», en fin de billet.

5. Gracieuse courbe

Si les choses s’étaient déroulées selon l'un ou l'autre des scénarios que j'imagine, la rivière, au lieu du grand V (dont la pointe est aux rapides Deschênes) que l’oblige à tracer le contournement des rives rocheuses de l'ouest de Gatineau (anciennes villes d'Aylmer et de Hull), aurait suivi une gracieuse courbe à grand rayon, depuis l'ouest d'Ottawa jusqu’à Hawkesbury, s’épargnant ainsi, en plus, la contrainte de l'étroit goulot des Chaudières, à Hull.

«[I]l semble acquis [que le tracé préglaciaire de la rivière] a été repéré au Sud de la ville d'Ottawa, à partir de l'extrémité aval du lac des Chênes. On nous décrit en effet à plusieurs milles de la capitale un lit préglaciaire où l'on constate ''par de forages de puits la présence d'une large vallée profondément comblée de drift''* ; notre impression est que si on pouvait la suivre de bout en bout, on la verrait aboutir à l'Ottawa [à l'Outaouais] à l'amont de Masson, ce qui éliminerait le coude de Hull et les chutes des Chaudières.» (Blanchard, p. 165 ; * cités par Blanchard : Goldthwait, Keele et Johnston ; Johnston.)

Il reste, au sud d’Ottawa, de larges étendues d'argile que la rivière aurait pu excaver (12). Le roc est à nu à quelques endroits, mais le trajet actuel de la rivière des rapides Deschênes à la Colline du Parlement se fait presque exclusivement sur le socle calcaire. Les éperons rocheux ça et là auraient apporté de l’imprévu au trajet de la rivière, dans l’obligation où elle aurait été de les contourner – à moins qu’elle ait préféré les encercler et en faire des îles.

12. Au Musée canadien de la Nature, la couche d'argile atteint 50 m. À Orléans (plus au nord, il est vrai), 70 m.

Enfin, on peut se demander si le moyen le plus simple d’infléchir la rivière vers le sud n’aurait pas été de la laisser emprunter le chenal du lac Deschênes, mais de lui conserver sa trajectoire vers le sud-est à l’embouchure de ce dernier, lui évitant de bifurquer vers le nord-est au goulot des rapides Deschênes (13).

13. En fait, la topographie n'autorise pas ce scénario que je ne mentionne que pour l'écarter (la hauteur des berges rocheuses à Ottawa s'y oppose). Notons que le fond du lac Deschênes est recouvert d'une généreuse couche d'argile (qui atteint plus de 50 m), ce qui indique que le socle rocheux n'a pas été rejoint. Le lac Constance, lui, repose directement sur le roc ; le chenal ne pouvait donc plus être approfondi. On pourra rétorquer, comme il est fait plus haut, que le lac Deschênes est fermé par le seuil rocheux des rapides Deschênes et, qu’en aval de ces rapides, la rivière, bifurquant vers le nord-est, ne s’empêche pas de couler sur le socle rocheux jusqu’à l'embouchure de la Gatineau.

Il faudrait aussi tenir compte du rebond isostatique, plus accentué sur le Bouclier canadien que dans la plaine au sud (Lajoie, 2009). La rivière a creusé son lit (ses lits ?) dans un plan horizontal qui se relevait au nord.

6. La rivière joue des coudes

Je ne prétends pas que mon scénario et ses variantes soient exempts de failles ou de faiblesses. Il faudrait examiner les cartes avec soin avant de se prononcer. Mais ça m’amuse de pouvoir imaginer, ne serait-ce qu'une minute, la Colline du Parlement isolée à l’intérieur des terres, au Québec, à plusieurs km au nord de la rivière. (Mais ça ne serait plus la Colline du Parlement...)

Cet exercice de géologie-fiction n’aura pas été vain s’il permet de se rendre compte à quel point, le cours de l'Outaouais, qui bifurque par de brusques coudes, aurait très bien pu suivre d'autres méandres. (Les coudes, anguleux, sont contraints par le socle rocheux ; les méandres, eux, auraient résulté d'un libre jeu de la rivière dans la plaine d'argile marine.)

Il aurait peut-être suffit d'un petit changement à telle époque et à tel endroit, pour qu'ensuite, par une cascade de conséquences, tout soit changé...



Fig. 2. chenaux du proto-Outaouais
Détail de la carte 1425A de Richard et al (1978) : Dépôts meubles et formes du relief d'Ottawa-Hull.
Légende simplifiée
Gris : tourbières ; vert-gris : chenaux du proto-Outaouais ; jaune vif : sable sub-littoral de la mer de Champlain ; bleu : argile de la mer de Champlain (découpée par le «vert-gris») ; olive : till glaciaire; rose : socle rocheux. La rivière des Outaouais traverse la carte d'ouest en est ; au nord de la rivière, Gatineau (Québec) ; au sud, Ottawa (Ontario).
À l'ouest, l'orientation des vallées rocheuses (rose) a canalisé les eaux du proto-Outaouais vers le sud-est. Les chenaux de l'escarpement d'Eardley (EE) et de la rivière Carp (RC) n'ont pas été exploités par le proto-Outaouais et sont demeurés jusqu'à ce jour enfouie sous le manteau d'argile de la mer de Champlain. Le chenal du lac Deschênes (LD), emprunté par le proto-Outaouais, a été conservée par la rivière actuelle ; la vallée du lac Constance (LC), elle, a été abandonnée (le LC, sur fond rocheux, est un vestige du proto-Outaouais). Le maintien du LD peut expliquer en partie celui du bras Nord (BN) de l'Outaouais au détriment du bras Sud (BS), dont la tourbière Mer Bleue (MB) est un vestige. Pourtant, si le BS avait été conservé, la rivière se serait économisé le coude des rapides Deschênes (RD), où un seuil rocheux ferme le LD – sans parler du goulot des Chaudières (C), plus loin en aval. Le BS maintenu au détriment du BN, une partie de la Ville d'Ottawa, dont la Colline du Parlement (P) et de l'Est ontarien serait au Québec... L'exploitation du chenal RC, s'il avait été entrepris, aurait amené la rivière à suivre beaucoup au sud que l'actuel et son trajet aurait été semblable à celui de la rivière d'avant les glaciations (cf. billet du 24 janv. 2014, lien plus haut.). A, H et G : anciennes villes d'Aylmer, Hull et Gatineau, maintenant Gatineau ; O : Ottawa.

Références

• Cummings, D. I. and Russell, H. A. J., 2007 — The Vars–Winchester esker aquifer, South Nation River watershed, Ontario, CANQUA Fieldtrip Guidebook, June 6th,  2007; Geological Survey of Canada, Open File 5624, 68 p, With contributions from Sam Alpay, Anne-Marie Chapman, Coralie Charland, George Gorrell, Marc J. Hinton, Tessa Di Iorio, André Pugin, Susan Pullan, and David R. Sharpe.
• J.M. Aylsworth, D.E. Lawrence and J. Guertin, 2000 – «Did two massive earthquakes in the Holocene induce widespread landsliding and near-surface deformation in part of the Ottawa Valley, Canada?» Geology, vol. 28, p. 903-906.doi:10.1130/0091-7613(2000)28
• Raoul Blanchard, «Études canadiennes (Troisième série). III. ― Les pays de l'Ottawa.» Revue de géographie alpine, 1949, vol. 37, no 2, p. 135-272. doi: 10.3406/rga.1949.5460
  http://www.persee.fr/doc/rga_0035-1121_1949_num_37_2_5460 
• Gilbert, Robert (compil.), 1994 – Guide d'excursions dans le paysage glaciaire et postglaciaire du sud-est de l'Ontario et d'une partie du Québec, Commission géologique du Canada, Bulletin 453, 1994; 86 pages.
• Paul-Gérard Lajoie, Glacio-isostasie et évolution de l'argile marine (Champlain) et des matériaux parentaux des sols sur le Bouclier laurentidien et sur les terrasses anciennes et actuelles de la rivière des Outaouais et du fleuve Saint-Laurent. 2009 (doc. auto-édité, disponible dans Internet.) 
• J.W. Goldthwait, J. Keele and W.A. Johnston, «Excursion A10. Pleistocene : Montreal, Covey Hill and Ottawa», in : Geological Survey, Guide book no.3, Excursions in the neighbourhood of Montreal and Ottawa (excursions A6, A7, A8, A10, A11), Ottawa : Government Printing Bureau, 1913, 162 p. (with maps). 
• W.A. Johnston, Pleistocene and Recent Deposits in the Vicinity of Ottawa, With a Description of the Soils. Commission géologique du Canada, Mémoires 101, 69 pages, 1917, avec carte 1662 (1/63 360).
• Richard, S H; Gadd, N R; Vincent, J -S; 1978 – Surficial Materials and Terrain Features of Ottawa-Hull, Ontario-Québec / Dépôts meubles et formes du relief d'Ottawa-Hull, Ontario-Québec. Commission géologique du Canada, carte série «A», 1425A, 1 feuille, 1/125 000.

Ajout (25 janv. 2016)

Ce billet a été fortement inspiré par un article sur les chenaux prés-glaciaires de l'Outaouais publié par Ells en 1901. (J'espère n'avoir pas trop extrapolé sa pensée !)

Vous me direz que 1901, ce n'est pas hier. Sans doute, mais les recherches sur les lits préglaciaires de la rivière n'ont pas progressé depuis cette date. La plupart des textes publiés sur le sujet depuis se contentent de reprendre les données d'Ells. Donc, 1901, c'est encore up to date !

L'article d'Ells contient une carte des chenaux pré-glaciaires de l'Outaouais. L'un de ces chenaux, passant au sud d'Ottawa (voir billet du 24 janv. 2014), rejoint le lit actuel de la rivière à la hauteur de L'Orignal. Pendant un temps, j'ai cru qu'Ells avait confondu ce que j'ai appelé le bras Sud (BS) de l'Outaouais (post-glaciaire, dans l'argile) avec un ancien chenal (pré-glaciaire, dans le roc). Ceci d'autant plus qu'il notait que cet ancien chenal passait par la tourbière Mer Bleue (MB), comme le bras Sud.

Or, à la relecture, il m'apparaît que j'avais mal interprété les choses. Ells parle bien d'une vallée rocheuse enfouie sous l'argile de la mer de Champlain, vallée révélée par les rapports des puisatiers. L'épaisseur de la couche d'argile qui remplit la vallée atteint 60 m dans le canton de Plantagenet. Il s'agirait bien d'un chenal pré-glaciaire, dans le roc.

Ells souligne qu'il y continuité de part et d'autre d'Ottawa entre la vallée de la rivière Carp (RC dans mon texte) à l'ouest - autre ancien chenal pré-glaciaire identifié par Ells - et la vallée qui aboutit à L'Orignal, à l'est, et dont le trajet se confond avec le bras Sud. (La continuité que j'avais supposée entre le RC et le bras Sud n'était pas une idée en l'air mais m'avait été inspirée par Ells.)

Tout ceci signifie qu'à au moins deux occasions l'Outaouais, empruntant le chenal de la rivière Carp, a poursuivi son cours directement vers l'est, au sud de son lit actuel, dessinant une «gracieuse courbe à grand rayon» qui lui évite l'anguleux détour par les rapides Deschênes. On peut donc considérer les RC et BS comme une tentative de la rivière de retrouver son ancien lit à travers la couche d'argile.

Si on ne se baigne jamais deux fois dans la même rivière, les rivières, elles, peuvent passer deux fois entre les mêmes rives.

Source. – R. W. Ells, «Ancient Channels of the Ottawa River», The Ottawa Naturalist, vol. XV, no 1, avril 1901, p. 17-30, avec une carte. Disponible dans Internet. 

Fig. 1 C. Détails de Ells (1901).
Légende
_ _ _ _ _ : ancien chenal (pré-glaciaire) de l'Outaouais ;
_ ._ ._ ._ : ligne de partage des eaux (Height of Land) ;
Hull : aujourd'hui Gatineau.
Le chenal (pré-glaciaire) qui passe au sud d'Ottawa pour se rendre jusqu'à L'Orignal correspond à la jonction du chenal de la rivière Carp (RC dans mon texte) et du Bras Sud (BS dans mon texte)  par lesquels l'Outaouais aurait pu, après la glaciation, retrouver son chenal pré-glaciaire, à présent enfoui sous l'argile marine. Le petit chenal à l'ouest d'Ottawa correspond à mon LC (chenal du lac de Constance).