3 Processus et formes d érosion

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1 3 Les formes d érosion généralités 3 Processus et formes d érosion 3-1 Formes liées à la dynamique fluviale 3-2 Formes liées à la dynamique glaciaire 3-3 Formes liées au vent 3-4 Formes liées à la dynamique marine 1

2 3 Les formes d érosion généralités Les formes d érosion et d accumulation : géomorphologie dynamique Les processus d érosion et d accumulation génèrent des formes originales qui «sculptent» ou «façonnent» le paysage. Ces formes peuvent correspondre à des «formes d érosion» qui affectent la roche en place (le substrat) ou les formations superficielles qui recouvrent la roche en place (ex : une plage). Ces formes peuvent aussi correspondre à des formes d accumulation ; ex : une dune qui est constituée de sable transporté et accumulé par le vent ; ou un delta qui est constitué de sédiments transportés par un fleuve qui s accumulent à l embouchure de ce dernier. Il existe 4 agents principaux d érosion et d accumulation : -L eau = l action des fleuves et rivières -La glace = action des glaciers -Le vent = l action du vent en milieu continental (désert) et littoral -La mer = l action des vagues, des courants et de la marée 2

3 3 Les formes d érosion dynamique fluviale Les formes du paysage générées par la «dynamique» fluviale 3

4 3 Les formes d érosion dynamique fluviale bassin versant 1 - Généralités Les eaux fluviales sont collectées au sein d un grand entonnoir que l on appelle le bassin versant surface plus ou moins importante dans laquelle s organise tout un chevelu de réseau hydrographique hiérarchisé ou pas, alimenté par les eaux pluviales, nivales, glaciaires et les sources. Le bassin versant est délimité par des lignes de partage des eaux encore appelées interfluves. Le bassin versant joue un rôle majeur dans la dynamique fluviale car il conditionne l importance et la compétence des écoulements : - superficie importance du réseau hydrographique -altitude (pente) compétence des écoulements -lithologie importance de l érosion = débit solide -climat / conditions météorologiques quantité d eau disponible Il existe des régions sans aucun écoulement (Sahara) régions aériques. Pour d autres, les cours d eau n arrive pas à la mer régions endoréiques (le Chari dans le lac Tchad). Enfin, comme c est le cas en Europe, tous les grands organismes fluviaux débouchent en mer régions exoréiques. Un fleuve = organisme fluviatile se jetant en mer, Une rivière = organisme fluviatile se jetant dans un fleuve (affluent) ou une rivière, Un ruisseau = organisme fluviatile de taille réduite. 4

5 3 Les formes d érosion dynamique fluviale bassin versant Bassin versant : chevelu de réseau hydrographique hiérarchisé 5

6 3 Les formes d érosion dynamique fluviale bassin versant Relief et délimitation du bassin versant de l Aulne Source : Service Rade (BMO),

7 3 Les formes d érosion dynamique fluviale bassin versant Notion de «chevelu» propre à l organisation du réseau hydrographiques des BV Source : Service Rade (BMO),

8 3 Les formes d érosion dynamique fluviale classification des cours d eau 2 - Classification des cours d eau Les cours d eau peuvent être classés en 3 catégories en fonction de deux paramètres morphologiques : la sinuosité et la multiplicité des chenaux. lits rectilignes, à méandres et à tresses ou anastomosés. D après Bravard J.-P., Petit F. (2000) Les cours d eau, dynamique du système fluvial, Armand Colin, 222p. 8

9 3 Les formes d érosion dynamique fluviale classification des cours d eau 2 - Classification des cours d eau La sinuosité est une des particularités des chenaux à méandres, elle peut aussi s appliquer aux chenaux multiples, mais ce n est pas une condition automatique! La sinuosité repose avant tout sur un critère quantitatif. 9

10 3 Les formes d érosion dynamique fluviale classification des cours d eau 2-2 Les chenaux multiples La multiplicité des chenaux définit deux styles fluviaux : la tresse et l anastomose : -le style en tresse présence au sein du lit mineur de bancs d alluvions (iscles) non végétalisés, -le style anastomosé présence d îlots végétalisés et stables. Ces bancs sont constitués de l alternance de dépôts fins (limons + argiles) et grossiers (sables, graviers et galets). Ils sont généralement submergés et remaniés lors des crues mobilité variable en fonction de leur degré de végétalisation (stabilité). La différence entre le style en tresse et l anastomose vient du fait que les derniers présentent un indice de sinuosité > 1,50. Coupe stratigraphique d un banc fluvial 10

11 3 Les formes d érosion dynamique fluviale classification des cours d eau Style en tresse de la Durance (Alpes de Haute Provence) 11

12 3 Les formes d érosion dynamique fluviale classification des cours d eau Style anastomosé (Alaska) 12

13 3 Les formes d érosion dynamique fluviale classification des cours d eau Style en tresse / anastomosé (Réserve Naturelle des Ramières - La Drôme) 13

14 3 - Morphologie des lits fluviaux Le talweg est la ligne unissant les points bas d une vallée fluviale = fond du chenal principal pour les cours d eau à chenal unique (définition plus complexe pour les cours d eau à chenaux multiples). C est en générale le talweg qui est cartographié sur les cartes topographiques afin de signaler la présence d un cours d eau. Pour les chenaux multiples, essentiellement le tressage, on parle de bande active l emprise des chenaux en eau et des bancs de galets non végétalisés. La bande active se situe dans le lit mineur. 14

15 3 - Morphologie des lits fluviaux Définition de la bande active 15

16 3 - Morphologie des lits fluviaux Les levées de berge ou levées alluviales correspondent à des topographies bombées situées de part et d autre du lit mineur. Elles sont construites par les dépôts de crues lorsque ces dernières débordant du lit mineur envahissent la plaine alluviale (lit majeur). 16

17 Petit Rhône au niveau du pont de Fourques. Lit mineur durant la crue de novembre 1994 (Arnaud-Fassetta G.). Petit Rhône au niveau du pont de Fourques. Débits normaux dans le lit mineur (Arnaud-Fassetta G.). 17

18 3 - Morphologie des lits fluviaux La ripisylve (ou forêt riveraine ou forêt alluviale) vient du latin ripa : rive et sylva : forêt. Elle est composé d une végétation formant plusieurs strates et poussant sur les levées de berges des cours d eau. Les espèces varient en fonction du temps d inondation : espèces hygrophiles = saule, peuplier ou l aulne ; espèces plus xérophiles = frêne, érable ou le chêne ; on trouve aussi une strate arbustive et herbacée. Par rétroaction, cette végétation contribue à la construction des berges car elle freine les écoulement et augmente ainsi les processus de sédimentation. 18

19 4 Notion et définition des : -lit mineur -lit majeur (ou lit moyen) -lit majeur extraordinaire 19

20 4-1 Le lit mineur A B L2 IGEO S44B S. Suanez 20

21 4-2 Le lit moyen ou lit majeur A B L2 IGEO S44B S. Suanez 21

22 4-3 Le lit majeur extraordinaire A B 22

23 5 - Morphologie des lits à méandres Deux grands types de lits à méandres se distinguent : -les méandres encaissés -les méandres libres de plaines ou de vallées alluviales. 5-1 Les méandre encaissés donnent aux cours d eau un tracé sinueux inscrit dans la roche en place. On distingue : - les méandres inscrits qui paraissent s être enfoncés sur place. Dans ce contexte, le chenal principal est encadré par deux versant «fluviaux» prenant l allure d escarpements verticaux à subverticaux. En fonction de la nature lithologique (roches tendres), ces escarpements peuvent être adoucis à leur base par des formes d éboulis et/ou de glissement plus ou moins végétalisés. - les méandres sculptés qui montrent un glissement latéral de la concavité pendant l enfoncement et une convexité inclinée en roche résistante forme dissymétrique marquée par une rive concave qui présente un escarpement vertical et une rive convexe en pente plus ou moins inclinée inscrite dans la roche en place. Les conditions lithostructurales jouent un rôle dans la genèse des méandres encaissés pendage, déformation des couches, alternance roche dure / tendre (ex. dans la partie orientale du bassin parisien, les méandres sont associés aux reliefs de cuesta). 23

24 Gorges de Verdon Alpes du Sud Fleuve Colorado USA 24

25 Les méandres encaissés sculptés montrent un glissement latéral de la concavité pendant l enfoncement et une convexité inclinée en roche résistante forme dissymétrique marquée par une rive concave qui présente un escarpement vertical et une rive convexe en pente plus ou moins inclinée inscrite dans la roche en place. Morphologie des lits à méandres encaissés sculptés 25

26 Moyen Atlas - Maroc : exemple de méandre encaissé sculpté 26

27 Morphologie des lits à méandres Lorsque le phénomène de glissement des méandres encaissés sculptés s accentue, il arrive que le cours d eau recoupe son chenal principal laissant en place un méandre abandonné (oxbow en anglais : collier de bœuf), on parle aussi de système de méandre recoupé. Cirque de Navacelles (limite du Gard et de l'hérault) : méandre abandonné par la Vis par recoupement du chenal principal. 27

28 5 - Morphologie des lits à méandres Certains auteurs introduisent la notion de vallée calibrée par le phénomène de migration vers l aval des méandres encaissés (dans le sens des écoulements). Ce processus généralise les phénomènes de recoupement des pédoncules laissant en place des méandres abandonnés ; ce processus est aussi à l origine de l élargissement de la vallée fluviale faisant évoluer les méandres encaissés vers des méandres de plaine alluviale. D après M. Derruau, 1990 Les formes du relief terrestre. 28

29 Vallée à méandres encaissés évoluant vers une vallée calibrée (Appalaches) 29

30 5 - Morphologie des lits à méandres Deux grands types de lits à méandres se distinguent : -les méandres encaissés -les méandres libres de plaines ou de vallées alluviales. 5-2 Les méandre libres de plaines ou de vallées alluviales se développent sur des surfaces planes marquées par de très faibles pentes possibilité de migrer et/ou de divaguer latéralement. Le chenal principal est alors délimité par des levées de berge, la divagation du cours d eau se fait donc : -par érosion des berges ce phénomène accentue la sinuosité de cours d eau, -par défluviation changement de tracé du cours d eau après une crue = les hautes eaux submergent et érodent les berges latérales favorisant ainsi le changement de direction des écoulements. La formation des méandres libres est encore sujette à débats : - variation du niveau de base (élévation du niveau marin), -diminution de la compétence fluviale (idée rejetée par M. Derruau car la divagation d un cours = sapement des berges = écoulements compétents), -en général les cours d eau à charge solide fine (MES) = lits à méandres ; ceux à charge grossière (galets et sables) = chenaux multiples. 30

31 La divagation des méandres de plaine alluviale peuvent également conduire au recoupement des pédoncules processus à l origine des méandres abandonnés (oxbow) 31