[en] A large core dataset was used to reconstruct the mid-late Holocene palaeohydrographic evolution of the Arno plain around the city of Pisa. The fluvio-deltaic succession, overlying a laterally extensive lagoonal deposit, is composed of isolated to locally amalgamated channel sand bodies encased in swamp or alluvial clays and silts. Five fluvio-deltaic units (I-V) were identified beneath the city of Pisa and chronologically constrained using top-of-sand body depths, integrated with published radiocarbon datings. The oldest, pre-Roman units (Units I-II) record the development of a wide delta plain characterised by swampy deposits in correspondence of the interdistributary areas and distributary channels that locally cut down 4-5 m the underlying lagoonal clays. The subaqueous erosion and dismantling of the lagoonal deposits was favoured by the low lateral erodibility of highly cohesive lagoonal clays. A gradual transition from deltaic to alluvial plain is recorded by the Roman channels (Unit III), laterally bordering swamp and alluvial overbank fines at distal and proximal locations, respectively. During the Roman Age Pisa emerged at the confluence of palaeo-Arno and palaeo-Serchio rivers. About 1 km kmnorth an abandoned meander of probable palaeo-Serchio provenance has been reconstructed. After the Roman period only one active fluvial course (modern Arno River), is recorded, due to the embankment of the palaeo-Serchio. Our results corroborate the validity of a stratigraphy-based approach to reconstruct the recent evolution of modern deltaic and alluvial plains and confirm its potential for understanding past fluvial patterns and dynamics.

[fr] L'analyse d'un grand nombre de forages et de carottages, concentrés dans la région de Pise, a permis la caractérisation de l'évolution paléogéographique de la plaine de l'Arno à l'Holocène moyen-supérieur. Au dessus d'un dépôt lagunaire latéralement continu, la succession de formations fluvio-deltaïques associées à un haut niveau de la mer est composée par des corps sédimentaires sableux correspondant à des paléochenaux insérés au sein d'une sédimentation fine de débordement caractérisant une plaine d'inondation voire un milieu palustre. Cinq générations de paléochenaux ont été reconnus en utilisant la profondeur du toit des corps sableux et les données radiométriques et archéologiques publiées. Les corps les plus anciens (unités I-II), qui surmontent par une surface d'érosion les dépôts lagunaires sous-jacents, correspondent à des chenaux distributaires et indiquent le développement d'une vaste plaine deltaïque à l'époque pré-romaine. Les chenaux d'époque romaine (unité III) marquent la transition entre la plaine deltaïque et la plaine fluviatile. Pendant l'époque romaine, la ville de Pise était située à la confluence de deux rivières, l'Arno et l'Auser, un ancien bras du Serchio. La présence du Serchio à moins d'1 km kmau nord est attestée par la reconstitution d'un paléochenal secondaire. Après l'époque romaine (unités IV-V), l'endiguement de l'Auser fait de l'Arno le seul fleuve de la région au tracé mobile. Les résultats de cette étude confirment l'efficacité d'une approche stratigraphique " en transect " pour la reconstitution de l'évolution récente des plaines fluviales et deltaïques modernes. Ils soulignent également son intérêt potentiel pour la compréhension de la dynamique et des styles fluviaux.