Original paper

The Lake Voulkaria (Akarnania, NW Greece) palaeoenvironmental archive a sediment trap for multiple tsunami impact since the mid-Holocene

Vött, A.; Brückner, H.; May, S.M.; Sakellariou, D.; Nelle, O.; Lang, F.; Kapsimalis, V.; Jahns, S.; Herd, R.; Handl, M.; Fountoulis, I.

Abstract

This paper presents evidence of multiple tsunami impact on the near-coast freshwater lake environment of the Lake Voulkaria (Akarnania, NW Greece) since the mid-Holocene. Detailed stratigraphies are given for 10 vibracores from the western and southwestern shores completed by additional geo-scientific information from all around the lake. Sedimentological, macro- and micropalaeontological, micromorphological, geochemical and geophysical methods were applied to differentiate between autochthonous quiescent water mud and intersecting layers of allochthonous material out of sand, gravel, marine shell and foraminiferal debris, organic matter and/or ceramic fragments. Arguments against interpreting high-energy sediments as storm or temporary sea level highstand deposits are discussed in detail.Analysing the Lake Voulkaria sediment trap and the adjacent Bay of Cheladivaron revealed a sequence of four tsunami generations. Geochronostratigraphic interpretations are based on relative palynological age determination, radiocarbon dating and geoarchaeological findings. The oldest tsunami (generation I) did probably not affect the lake itself but connected the former Lake of Cheladivaron to the open Ionian Sea; this event took place in the 6th millennium BC or shortly afterwards. The subsequent tsunami generation II is dated to around 1000 cal BC; the following generation III hit the lake most probably during Classical-Hellenistic to maximum Roman times. Thick deposits of tsunami generation IV from the 4th century AD were encountered all around the lake, probably representing traces of the well-known 365 AD earthquake and tsunami catastrophe that destroyed large parts of the eastern coastal Mediterranean. We found generally good accordance in number and age between tsunami sediments found in the Lake Voulkaria and tsunami traces from adjacent coastal sites described in previous papers. This study revealed the Lake Voulkaria to be an outstanding tsunami sediment trap highly valuable to establish a local geochronology for extreme events in the northwestern Ionian Sea.

Kurzfassung

In diesem Beitrag werden Belege für mehrfachen Tsunami-Einfluss auf den Voulkaria-See, einen küstennahen Süßwassersee in Akarnanien (Nordwestgriechenland), vorgestellt. Der detaillierte stratigraphische Aufbau von 10 Schlaghammerbohrprofilen des westlichen und südwestlichen Seeufers wird präsentiert und durch zusätzliche Informationen aus zahlreichen weiteren Bohrungen im gesamten Umfeld des Sees ergänzt. Sedimentologische, makro- und mikropaläontologische, mikro-morphologische, geochemische und geophysikalische Methoden wurden angewandt, um zwischen autochthonen tonig-schluffigen Stillwasserablagerungen und zwischengeschalteten Schichten allochthonen Materials zu differenzieren. Letztere bestehen aus Sand, Kies, Grus, Gehäuse- und Schalenfragmenten mariner Mollusken und Foraminiferen, organischer Substanz und/oder Keramikfragmenten. Argumente gegen die Interpretation dieser Hochenergie-Ablagerungen als Sturmsedimente oder Sedimente eines zwischenzeitlichen Meeresspiegelhochstandes werden ausführlich diskutiert.Die Untersuchung der Sedimentfallen des Voulkaria-Sees und der angrenzenden Bucht von Cheladivaron erbrachte eine Sequenz von vier unterschiedlichen Tsunami-Generationen. Geochronostratigraphische Interpretationen basieren auf relativer palynologischer Altersbestimmung, Radiokohlenstoffdatierungen und geoarchäologischen Befunden. Das älteste Tsunami-Ereignis (Generation I) führte zur Anbindung eines frühen Cheladivaron-Sees an das Ionische Meer und fand wahrscheinlich bereits im 6. Jahrtausend v. Chr. oder kurz darauf statt. Die nächstfolgende Tsunami-Generation II wird auf die Zeit um 1000 cal BC datiert. Das Ereignis der Generation III fand wahrscheinlich in klassisch-hellenistischer bis römischer Zeit statt. Mächtige Ablagerungen der Tsunami-Generation IV wurden im Umfeld des gesamten Sees gefunden und stammen aus dem 4. Jahrhundert n. Chr. Wahrscheinlich stellen sie Spuren der bekannten Erdbeben- und Tsunami-Katastrophe von 365 AD dar, die zur Zerstörung ausgedehnter Küstenabschnitte im östlichen Mediterranraum geführt hat. Anzahl und Alter der Tsunami-Ablagerungen aus dem Voulkaria-See stimmen im Allgemeinen gut mit Tsunami-Spuren an benachbarten Küstenabschnitten überein, die in früheren Studien erfasst wurden. Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass der Voulkaria-See eine ausgezeichnete und höchst wertvolle Sedimentfalle für die Erstellung einer lokalen Chronologie für Extremereignisse im nordwestlichen Ionischen Meer darstellt.