Karst landscapes in South-Eastern Turkey: potential of cave speleothems to record the Last Glacial Maximum and Holocene climate

Field investigation in the eastern flanks of Taurus mountains in south-eastern Turkey, show a variety of karst landscapes,  comprising polje, ponors, canyons, and multi-cave levels. The eastern Anatolian region is in an active tectonic margin traversed by both the Euphrates and Tigris headwaters. In the region, some of the Tigris river tributaries are diverted by underground karst  drainage. Many cave-level systems and abandoned ponors, demonstrate that the karst dynamic is related to/or evolving with the  surficial drainage. In this frame, the Birkleyn and Bozoba caves (Dicle district) have been investigated to evaluate their potential for  geomorphological and paleoclimate studies. Indeed, both caves display preserved detrital sediments and speleothems, while their location in the eastern Taurus mountains make both caves suitable sites for regional paleoclimate reconstruction as reconstructed by  the geochemical study and dating of speleothems. The first Uranium-Thorium ages of Bozoba-1 and Bozoba-2 show a start of growth  at 22.4 ± 0.2 ka BP and 25.1 ± 0.5 ka BP respectively. Further dating of Bozoba-2 at 2.8 ± 0.2 ka BP and Birk-2 at 0.8 ± 0.2 ka BP  shows rapid calcite growth during the late Holocene. As a result of these preliminary dates, we shall conduct geochronological and geochemical analyses on the sampled stalagmites, to reconstruct the climatic variations during the Last Glacial Maximum and late Holocene periods as recorded by the eastern Taurus range.

Les prospections de terrain sur les flancs Est de la Chaine du Taurus au sud-est de la Turquie ont montré une grande variété de paysages karstiques, tels que poljés, ponors, canyons et cavités multi-étagées. La région d’Anatolie orientale, située sur une marge tectonique active, est drainée par les fleuves Tigre et Euphrate dont certains affluents sont captés par le drainage souterrain. De nombreux systèmes de grottes et poljés abandonnés illustrent cette dynamique karstique liée/ou évoluant avec le drainage superficiel. Dans ce cadre, les grottes de Birkleyn, et de Bozoba (département de Lice) ont été prospectées en vue d’évaluer leur potentiel à la fois géomorphologique et paléoclimatique. Les deux grottes présentent à la fois des dépôts détritiques et des spéléothèmes. De par leur localisation, ces grottes sont des sites propices pour une étude paléoclimatique, telle que l’analyse géochimique et la datation de spéléothèmes. Ainsi, de premières datations U-Th de Bozoba-1 et de Bozoba-2 montrent un début de croissance à 22.4 ± 0.2 ka BP et à 25.1 ± 0.5 ka BP respectivement. Une reprise de croissance de Bozoba-2, datée à 2.8 ± 0.2 ka BP, et de Birk-2 à 0.8 ± 0.2 ka BP, montrent une croissance rapide au cours de l’Holocène tardif. Des analyses géochronologiques et géochimiques vont être menées sur la longueur des stalagmites échantillonnées, dans l’objectif de reconstituer les variations climatiques enregistrées par les versants sud du Taurus oriental au cours du Dernier Maximum Glaciaire et de l’Holocène.