Modélisation analogique de la dynamique du réseau de drainage sur un prisme d'accrétion

Résumé : Les flux sédimentaires dans les bassins d'avant-pays dépendent de l'activité érosive des rivières qui drainent en amont les chaînes de montagnes. Les variations du flux sédimentaire sont généralement attribuées à des variations de l'activité érosive en réponse à la tectonique ou aux changements climatiques. À l'aide d'un dispositif expérimental nous étudions les interactions entre la déformation, la pluviométrie et le comportement intrinsèque d'un système géomorphologique que constitue un prisme orogénique soumis à l'érosion. Nous montrons que le réseau de drainage dans un tel prisme évolue toujours depuis un réseau dominé par des drains longitudinaux (parallèles aux structures tectoniques) vers un réseau dominé par des drains transversaux. Au cours de cette réorganisation, les captures de drains longitudinaux par les drains transversaux provoquent des modifications des pentes locales et des flux d'eau. Ces captures entraînent une augmentation subite de la vitesse d'érosion des drains transversaux provoquant celle-là même du flux de sédiment à la sortie du prisme (figure 1), alors que la vitesse de raccourcissement et la pluviométrie sont restées constantes. L'analyse de systèmes naturels montre que cette réorganisation progressive du système de drainage semble être une conséquence inéluctable de la croissance des chaînes de montagnes (Babault et al 2012). On doit par conséquent s'attendre à ce que le flux sédimentaire dans les chaînes soit contrôlé, non seulement par la tectonique et/ou le climat, mais aussi par la dynamique du réseau de drainage.