Late Holocene multisource material input into the Aegean Sea: depositional and post-depositional processes

The upper similar to50 cm sediments in the deep-sea Aegean Sea were generally deposited through hemipelagic rain as indicated by paucity of terrigenous sand-sized particles, abundance of clay-sized materials and lack of turbiditic beds. However, quartz sand-sized grains, black debris, higher C org content and ON ratio attest to a significant river-borne supply in the North Aegean Trough. Recurrent gravity-induced transfers from the shelf break are evidenced through various markers of coastal deposition dating back the last low-stand (Characea oogons, Elphidium crispum, Ammonia beccarii, glauconitic grains, evolved organic matter). Especially, this deposition induced significant rise of the C/N ratio of successive layers. The top of ash layers of the Minoan eruption was reached in several sample cores giving opportunity for an estimation of sedimentation rate. The rate values (7-15 cm per kyear) in the southern basin are not significantly lower than those (4-23 cm per kyear) in the northern basin in spite of a lower terrigenous supply. This is due to the abundance of cemented Mg-calcite clasts and nodules throughout the cores of the Cretan Basin and North Skiros Basin rising the carbonate content up to 60%. It is suggested that this high carbonate concentration participates in the relative preservation of the most labile components of the organic matter in a large southern part of the basin characterised by low C/N ratio (5.5-8). Around 2000-1200 year BP, thin darks layers were deposited and are not yet completely oxidised. They would attest to a very beginning stage of sapropelic sediment formation during times of stagnant bottom water probably related to the enhanced Black Sea water circulation.Les dépôts profonds récents de la Mer Égée résultent principalement de processus hémipélagiques comme l’indiquent la rareté de matériaux sableux terrigènes, l’abondance de la fraction fine argileuse et l’absence de lits turbiditiques. Cependant, dans la fosse nord-égéenne, la présence de grains grossiers, de débris noirs, les fortes teneurs en carbone organique et les valeurs élevées du rapport C/N indiquent des apports fluviatiles locaux. Plusieurs marqueurs côtiers du dernier bas-niveau marin (oogones de Characea, Elphidium crispum, Ammonia beccarii, grains glauconieux, matière organique évoluée) attestent de processus gravitaires récurrents issus du rebord externe du plateau. En particulier, ces flux gravitaires induisent une élévation significative du rapport C/N de plusieurs niveaux. Le toit des lits de cendre de l’éruption minoenne a été atteint ou traversé par la plupart de carottages permettant le calcul de la vitesse de sédimentation. Malgré un apport terrigène plus faible, les vitesses dans la partie sud du bassin (7–15 cm/kyr) sont du même ordre de grandeur que celles de la partie nord (4–23 cm/kyr). Cela résulte de l’abondance des clastes et des nodules de calcite magnésienne dans les carottes de la Fosse crétoise et du Bassin nord de Skyros qui se traduit par des teneurs en carbonates atteignant jusqu’à 60 %. Il est envisagé que ces fortes concentrations en carbonate favorisent la préservation des composés les plus labiles de la matière organique dans une large part du sud de la mer Égée caractérisée par de faibles rapports C/N (5,5–8). Entre 200 et 1200 BP, de fins lits sombres ont été déposés et ne sont pas encore complètement oxydés. Ils correspondraient à un stade initial d’accumulation de type sapropèlique pendant des épisodes de stagnation de l’eau profonde sans doute contrôlés par un renforcement de la circulation des eaux issues de la Mer Noire