Numerical Reconstruction of Landslide Paleotsunami using Geological Records in Alpine Lake Aiguebelette
Reconstruction numérique de paléotsunami dû à un glissement de sédiments à partir de données géologiques dans le lac alpin d'Aiguebelette
Abstract
Mass movements and delta collapses are significant sources of tsunamis in lacustrine environments, impacting human societies enormously. Paleotsunamis studies play an essential role in understanding historical events and their consequences, along with their return periods. This study investigates a paleotsunami induced by a subaqueous mass movement during the Younger Dryas to Early Holocene transition, ca. 11,700 years ago in Lake Aiguebelette (NW Alps, France). Utilizing high-resolution seismic and bathymetric surveys associated with sedimentological, geochemical, and magnetic analyses, we uncovered a paleotsunami triggered by a seismically induced mass transport deposit. Numerical simulations of mass movement have been conducted using a visco-plastic Herschel-Bulkley rheological model and corresponding tsunami wave modeled with dispersive and nondispersive models. Our findings reveal for the first time that dispersive effects may be negligible for subaqueous landslides in a relatively small lake. This research reconstructs a previously unreported paleotsunami event and enhances our understanding of tsunami dynamics in lacustrine environments.
Les mouvements de masse et les effondrements de delta sont des sources significatives de tsunamis dans les environnements lacustres, impactant énormément les sociétés humaines. Les études de paléotsunamis jouent un rôle essentiel dans la compréhension des événements historiques et de leurs conséquences, ainsi que de leurs périodes de retour. Cette étude examine un paléotsunami induit par un glissement de sédiments subaquatiques pendant la transition du Dryas récent au début de l'Holocène, vers 11 700 ans avant aujourd'hui, dans le lac Aiguebelette (Alpes du NW, France). Utilisant des levés sismiques et bathymétriques de haute résolution associés à des analyses sédimentologiques, géochimiques et magnétiques, nous avons découvert un paléotsunami déclenché par un dépôt de transport de masse induit par un séisme. Des simulations numériques de glissement de sédiments ont été réalisées en utilisant un modèle rhéologique visco-plastique de Herschel-Bulkley et le tsunami correspondant modélisé avec des modèles dispersifs et non dispersifs. Nos découvertes révèlent pour la première fois que les effets dispersifs peuvent être négligeables pour les glissements de sédiments subaquatiques dans un lac relativement petit. Cette recherche reconstruit un événement de paléotsunami auparavant non rapporté et améliore notre compréhension de la dynamique des tsunamis dans les environnements lacustres.
Keywords
Paleotsunami
Paleotsunami deposits
Paleotsunamis
Lacustrine
Lacustrine deposit
Lacustrine deltas
Lacustrine carbonate
Lacustrine clay sediment
Lacustrine paleoseismology
Lake sediment
Lake sediment core
Subaqueous delta
subaqueous landslide
Submarine landslide
Submarine landslides
Sedimentology
Alpine Lake
Lake Aiguebelette
Tsunami
Landslide tsunamis
historical tsunamis
Dispersive model
Shallow water equations
Boussinesq Equations
Boussinesq approach
Dispersive waves
importance of dispersive wave
Landslide hazard
Inundation model
Inundation modelling
Lake shore
Lake level
Paleo climatic constrains
Geological record
Sediment record
PDE Modeling
Uncovered a 11
700‐year‐old subaqueous landslide‐induced paleotsunami in Lake Aiguebelette (NW Alps
France)
Numerical model is constrained to reproduce the available geological data
Found dispersion effects to be of minimal importance in the modeling of this historical tsunami event
NUMERICAL MODEL
HYPERBOLIC PDE
Froude Number
Froude Number analysis
froude number landslide
massmovement tsunamis
Mass movement
mass movement delta
Validation & Simulation
validation geological records
Tsunami Wave Directivity
Dispersion Analysis
Tsunami Hazard on Lake Aiguebelette
French alps
Swiss alps
Lac d'Aiguebelette
Paléotsunami
Dépôts de paléotsunami
Paléotsunamis
Lacustre
Dépôt lacustre
Deltas lacustres
Carbonate lacustre
Delta subaquatique
Glissement de terrain subaquatique
Sédimentologie
Lac alpin
Tsunamis dus à des glissements de terrain
Équations de Boussinesq
Découverte d'un paléotsunami induit par un glissement de terrain subaquatique vieux de 11 700 ans dans le lac d'Aiguebelette (Alpes du Nord France)
Modèle numérique contraint à reproduire les données géologiques disponibles
Les effets de dispersion ont été trouvés de faible importance dans la modélisation de cet événement tsunami historique
MODÈLE NUMÉRIQUE
Mouvement de masse delta
Mouvement de masse
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