Hydrological conditions prevailing before, during and after the Messinian salinity crisis in Sicily have been approached using dinoflagellate cyst records. The synthetic sequence considered is based on five classical sections from the Caltanissetta Basin. Our interpretations are based on the recognition of autochthonous, allochthonous and reworked population among the dinocyst assemblages. For the first time, sea-surface temperatures and seasonal salinity contrasts were tentatively reconstructed using a “Mutual Climatic Range Method”. Sicilian late Tortonian deposits correspond to marine environment with significant terrestrial inputs favourable to eutrophic dinocyst species. Immediately after the beginning of the Messinian Stage, euryhaline assemblages took place, followed by meso-hyperhaline taxa, within a general trend to shallowing. At the end of the Tripoli diatomitic Formation, environment appears confined, with regular oceanic inflows. Such marine inflows remain persistent during the deposition of the salt Member, witnessing the probable persistence of nearby normal marine sea-surface water conditions in the Mediterranean Sea but with possible reduced hydrological circulation and/or low nutrient component. Such inflows are slightly decreasing up to the top of the Sicilian Upper Evaporites. At the same time, river inputs appear weak during the salt deposition, as the consequence of a rather dry climatic context. As shown by reworking activity, terrestrial inputs increase progressively from the base of the Upper Evaporites. During the Lago Mare period, while climate remains rather dry (absence of freshwater algae inputs, very low amount in trees requiring humid conditions), local deposition environment is confined with mesohaline to hypohaline sea-surface waters, in a context with relatively high seasonal sea-surface salinity contrast (up to 6 ‰ ). The very high reworking observed in the Arenazzolo silts, in addition to slightly increasing water depth, led us to consider the presence of a discontinuity between the Lago Mare and the Arenazzolo Fms. We consider the Arenazzolo Formation as a transgressive facies following a deep downcutting period. The Arenazzolo Formation presents a two-step development. The first one, correlative with the presence of a G. etrusca (a species with Paratethyan affinities), corresponds to a relative high-stand sea-level with oceanic influxes, low seasonal sea-surface salinity contrast and probable more humid context, as revealed by the important freshwater algal inputs. During the second step, salinity becomes much more variable, with a clear increase of seasonal sea-surface salinity contrast, a possible slight mean sea-surface temperature increase (only few degrees) and a clear weakening of the river inputs. Taking the proposed Zanclean position of the Arenazzolo Fm. into consideration, we state that mean sea-surface temperature did not change significantly from the base of the Messinian to the earliest Zanclean. At 5.33Ma, the suddenly achieved flooding restored a fair, deep oceanic environment characterized, at the beginning, by a clear mean sea-surface temperature cooling (up to 6-7°C) and a nutrient depletion, associated with the basins starvation. Sea-surface salinities were normal, with very low seasonal contrast. Hydrodynamics then nutrient supply became then quite normal from c.a. 5.08Ma. The status of the Sicilian Caltanissetta Basin as a marginal basin although fastly deepening and the stratigraphical location of the Messinian discontinuity at the base of the Arenazzolo is the scenario that best matches our dinocyst record.

Les conditions hydrologiques qui régnaient avant, pendant et après la crise de salinité messinienne en Sicile ont été abordées à travers l'enregistrement des kystes de dinoflagellés. La succession considérée comprend cinq coupes classiques du bassin de Caltanissetta. Les interprétations sont fondées sur l'identification des éléments autochtones, allochtones et remaniés au sein des assemblages de dinokystes. Pour la première fois, la température des eaux marines de surface et la salinité saisonnière ont été calculées à partir d'une Méthode d'Intervalle Climatique mutuel. Les sédiments siciliens du Tortonien supérieur correspondent à un environnement marin caractérisé par de notables apports continentaux favorables aux espèces de dinoflagellés eutrophiques. Des assemblages euryhalins s'installent dès le début du Messinien, relayés par des taxons méso-hyperhalins dans un contexte de réduction de la tranche d'eau. Le milieu devient confiné au sommet de la Formation diatomitique à Tripoli tout en recevant régulièrement des arrivées d'eaux océaniques. Ceux-ci persistent pendant le dépôt du Membre salifère, dénotant le voisinage probable d'eaux marines méditerranéennes normales malgré une circulation hydrologique peut-être réduite et (ou) une diminution des nutriments. Ces afflux régressent quelque peu au sommet des Évaporites Supérieures. Simultanément, les apports fluviatiles, faibles pendant le dépôt salifère en raison du contexte climatique xérique, augmentent dès la base des Évaporites Supérieures comme le montre l'enregistrement du remaniement. Dans le Lago Mare, en contexte toujours xérique (absence d'apports d'algues d'eau douce, rareté dans la flore pollinique des arbres demandant des conditions humides), le milieu de dépôt est confiné avec des eaux de surface méso- à hypohalines et des conditions assez contrastées de salinité des eaux de surface (jusqu'à 6 ‰ ). L'intense remaniement observé dans les silts de l'Arenazzolo nous conduit, avec l'élévation sensible de la bathymétrie, à envisager une discontinuité entre le Lago Mare et l'Arenazzolo. Ce dernier est perçu comme un faciès transgressif consécutif à une phase d'érosion. Il présente deux termes : le plus ancien, caractérisé par la présence de G. etrusca (espèce d'affinité paratéthysienne), correspond à un haut niveau marin relatif avec des afflux océaniques, un faible contraste saisonnier de la salinité des eaux superficielles et un contexte probablement plus humide d'après les apports importants d'algues d'eau douce ; le second, à salinité devenant plus variable avec une augmentation évidente du contraste saisonnier de salinité des eaux de surface, révèle une possible élévation de la température moyenne des eaux superficielles (quelques degrés seulement) et un ralentissement des apports fluviatiles. Certains auteurs estiment que l'Arenazzolo appartient au Zancléen ; sur cette base nous avançons que la température moyenne des eaux de surface changea peu depuis le début du Messinien jusqu'à la base du Zancléen. À 5,33 Ma, l'achèvement soudain de la restauration d'un environnement océanique profond se caractérise par un refroidissement évident des eaux de surface (jusqu'à 6-7 °C) et une diminution des nutriments alors que le bassin était affamé en apports terrigènes. La salinité de surface était normale, avec un faible contraste saisonnier. Puis, l'apport en nutriments devient quasi normal vers 5,08 Ma. Le basin de Caltanissetta était alors un basin marginal qui s'approfondissait rapidement où l'identification de la discontinuité messinienne à la base de l'Arenazzolo s'accorde bien avec le témoignage des kystes de dinoflagellés.