Influence de la variabilité des débits sur les taux d’érosions et le relief long-terme : l’exemple de la bordure sud-est du Massif Central, France
Abstract
L’évolution des paysages résulte de l’action conjointe des forçages tectoniques et
climatiques. Ces processus n’agissent pas de manières continus mais via des
événements ponctuels (séismes, glissements de terrains, crues majeurs) qui, intégrés
sur des temps longs conduisent à la formation des reliefs. L’incision fluviale contrôle la
dénudation des paysages et, est souvent modélisée comme une fonction de la contrainte
de cisaillement et de la puissance du cours d’eau. Ce type de modèle (Stream Power
Model) exprime l’incision des rivières en fonction de l’aire de drainage et de la pente du
chenal qui sont des variables facilement quantifiables à partir des données
topographiques. Néanmoins, il ne prend pas en compte certains paramètres tels que le
seuil d’incision et la variabilité des débits, ce qui a nécessité des évolutions de ce
modèle (Stochastic …) devant encore être validées par des données de terrain.
La bordure sud-est du Massif Central est une zone intéressante pour étudier ces
problématiques car elle présente des épisodes de fortes précipitations concentrées sur
le relief, entraînant des différences marquées dans les distributions des débits. Nous
testons ces modèles en quantifiant les taux d’érosion à l’aide des nucléides
cosmogéniques (10Be), en caractérisant la variabilité des débits avec les stations
hydrométriques et en effectuant une analyse morphologique des profils de rivières.
L'analyse de 326 stations hydrométriques nous permet d'observer un fort gradient de
variabilité des débits depuis la bordure SE jusqu'à l'intérieur du massif. Les
concentrations en 10Be mesurées dans les sédiments des rivières de 34 bassins versants
impliquent une grande variation des taux d’érosion entre 29 et 126 mm/ka. Nous
comparons ces taux avec diverses paramètres hydro-morphologiques et, intégrons ces
observations dans le cadre des modèles. Nos résultats confirment l’existence des
relations non linéaires entre les taux de dénudation et le steepness index et leur
dépendance à la variabilité hydrologique et au runoff.