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The pre-colonial history (i.e. before the 16th century) of Tonga and West Polynesia still suffers from major gaps despite significant scientific advances in recent years, particularly in the field of archaeology. By the 14th century, the powerful Tu’i Tonga kingdom united the islands of the Tongan archipelago under a centralised authority and, according to tradition, extended its influence to neighbouring island groups in the Central Pacific. However, some periods of deep crisis were identified, e.g. in the mid- 15th century, marked by an abrupt cessation of inter-archipelago migration on the deep seas in the Pacific, significant cultural changes, and a decrease in accessible natural resources. The origins of these disturbances are still debated, and they are usually assigned to internal political problems or loss of external influence vis-à-vis neighboring chiefdoms. However, the hypothesis of a major natural disaster was rarely suggested up to now, while field evidence points to the occurrence of a very large tsunami in the past, including the presence of numerous megablocks that were deposited by a “red wave” (orpeau kula, which also mean tsunami in the Tongan language) according to a local myth. Drawing on a body of new evidence from sedimentary signatures and radiocarbon dating of charcoal and marine bioclasts, geomorphology, and sedimentology, in support of previously published archaeological data, we argue that a large tsunami inundated large areas of Tongatapu island in the mid-15th century with runup heights up to 30 m, and that the Tu’i Tonga kingdom was severely impacted by this event. We also discuss the likely sources of this tsunami.

National audience

Hotspot-induced lineaments of islands represent an opportunity to study the long-term evolution of volcanic landforms, following volcanic and morphological stages (Hawaii, Society). This work focus on the construction and destruction rates of hotspot volcanic islands. The Canary Islands are selected because the slow-moving African plate and a composite mantle plume extend the duration of volcanism (20-25 Ma), providing a broad variety of chronological and morphological markers. The methodology to assess construction rates is based on the correlation of K-Ar ages with remnant paleomagnetic polarities. During the first stages (shield stage), the destruction is mostly represented by massive and instantaneous failures, involving about tens of km³. These events have immediate consequences (scarps, debris avalanches, tsunamis), but they also influence the further volcanic and morphological evolution of the islands. We have built a morphometric database of 122 barrancos and erosion amphitheatre. Long-term erosion rates (vertical incision rates and back-weathering of barrancos), particularly high during the rejuvenated stages, and submarine sedimentation rates mainly depend on the dynamics, spatial distribution and rates of volcanic construction, and on the recurrence of the massive failures. This methodology, developed in the Canary Islands, could be enlarged to others hotspot archipelagos., Les alignements d'îles nées d'un point chaud sont le dispositif idéal pour étudier l'évolution d'un relief volcanique sur le long-terme et suivant des stades caractéristiques (Hawaï, Société). Notre travail aborde cette problématique sous l'angle des rythmes de construction et de destruction. Le site des Iles Canaries est privilégié car la lenteur de déplacement de la plaque africaine et un point chaud composite prolongent les effets du volcanisme dans le temps (20-25 Ma), multipliant ainsi les repères chronologiques et morphologiques. Corrélés à ces particularités géodynamiques, les rythmes de construction volcanique sont estimés en couplant les datations K-Ar et les mesures du paléomagnétisme rémanent. Lors des premiers stades de construction (stade bouclier), la destruction se manifeste surtout par des déstabilisations instantanées et massives, impliquant plusieurs dizaines de km³. Ces évènements ont des conséquences directes (cicatrices, avalanches de débris, tsunamis), mais conditionnent aussi en partie l'évolution volcanique et morphologique ultérieure des îles. Nous avons élaboré une base de données morphométrique de 122 barrancos et amphithéâtres d'érosion. Les vitesses d'érosion sur le long-terme (vitesses d'incision linéaire et vitesses de recul des versants des barrancos), particulièrement importantes lors des phases de régénérescence volcanique, et les taux de sédimentation sous-marine sont principalement dépendants des rythmes, de la répartition spatiale et des dynamismes de construction volcanique, et de la récurrence des déstabilisations massives. La méthodologie développée ici aux Iles Canaries est applicable aux autres archipels de point chaud.

International audience; La caldera de Taburiente est une caldera d'érosion qui résulte de l'évolution par érosion régressive des faces d'arrachement d'un grand glissement affectant les flancs sud-ouest de l'île de La Palma, il y a 560 000 ans. Cet article reconstitue l'évolution géomorphologique de la dépression, insistant sur le rôle des paramètres lithologiques et structuraux. Le travail de l'érosion est en effet guidé par la superposition de matériaux volcaniques denses sur des matériaux sous-marins soulevés, très altérés, et par la géométrie d'une structure profonde, qui est analysée en tant que caldera s. s. (effondrement central). L'influence de la récurrence spatio-temporelle de l'instabilité sur la formation des calderas d'érosion est une caractéristique des îles de point chaud. Les estimations relatives aux rythmes de construction (0,5 à 2 m/ka) et de destruction (vitesses d'incision linéaire : 0,3 à 3,5 m/ka ; vitesses de recul de parois : 0,7 à 20 m/ka) apportent des ordres de grandeur caractérisant plus particulièrement le stade d'évolution volcano-structural aux Canaries.

International audience