LES FACTEURS DE CONTROLE DE L’EROSION

LES FACTEURS DE CONTROLE DE L’EROSION

Dans le précédent chapitre nous avons présenté les différents mécanismes qui ont façonné le relief du Bassin parisien au cours du Quaternaire. Pour chaque processus, nous avons étudié les facteurs qui le contrôlent, ainsi que sa vitesse et le taux de dénudation des versants associé. Le climat est l’un des facteurs de contrôle principaux, mais les fluctuations du niveau marin qui découlent des alternances glaciaire/interglaciaire caractéristiques du Quaternaire, ainsi que la surrection tectonique du bassin sont deux facteurs qui jouent également un rôle considérable dans le façonnement des vallées au cours du dernier million d’années. Des paramètres locaux comme la répartition spatiale du permafrost, la topographie ou la rapidité de colonisation du couvert végétal, peuvent introduire des fluctuations du début ou de la charge sédimentaire qui influencent alors le style et le comportement des cours d’eau. Nous étudions donc ensuite l’impact de chacun des paramètres locaux sur le système fluviatile au sens large (vallée, versants, fond de vallée et lit du cours d’eau). Ceci va nous permettre d’évaluer plus précisément le délai qui peut exister entre les variations climatiques et la réponse de la rivière, pour ensuite pouvoir proposer dans le dernier chapitre de cette première partie, une estimation numérique des paramètres hydrauliques et sédimentaires caractéristiques du système fluviatile.

Le Quaternaire est le dernier système géologique de la charte stratigraphique et chronologique. Il se distingue du Tertiaire par la mise en place d’alternances climatiques contrastées, entre des périodes tempérées et des phases de glaciations. Sa définition est donc clairement climatique, mais sa limite inférieure est encore sujette à de nombreuses discussions (Obradovich et al., 1982, Riser, 1999, Lisiecki & Raymo, 2007). Cependant, le colloque de l’INQUA (Association internationale pour l’étude du Quaternaire) de février 2006 a permis un consensus assez large sur une limite située vers -2,6 Ma (Brugal, 2006). Les fluctuations climatiques et les alternances de périodes glaciaires et tempérées ont entraîné des variations importantes des écosystèmes. Les changements climatiques ont induits des variations importantes du débit des cours d’eau et de leur charge sédimentaire, en fonction de la température et de la pluviométrie. Ainsi, les grandes fluctuations du climat ont été corrélées avec les variations du style fluviatile et du comportement de nombreuses rivières en Europe de l’Ouest. En effet, dans toutes les grandes vallées, les grandes variations climatiques ont marqué le paysage en engendrant des phases d’incision, suivies de dépôts fluviatiles et/ou éoliens. Ces successions ont été décrites par de nombreux auteurs. Citons de façon non exhaustive : Si les dépôts ont vraisemblablement été formés au cours des stades glaciaires (des indications de conditions froides ont été trouvées à de nombreuses reprises), il est plus difficile de situer précisément les phases d’érosion dans le temps car elles ne laissent pas, par définition, de matériel qui permettrait de les dater, et plus gênant, elles peuvent faire disparaître des sédiments déposés auparavant.

Le climat a donc joué un rôle fondamental sur le façonnement des paysages et leur érosion par les cours d’eau. Il nous faut donc reconstituer l’évolution de celui-ci le plus fidèlement possible pour l’intégrer au mieux à notre modélisation de l’érosion du paysage. Il existe de nombreux outils qui permettent de reconstituer l’histoire climatique du Quaternaire. Suivant la méthode utilisée, l’information sur le climat sera spécifique à une région ou valable à l’échelle globale. La cause principale de la mise en place des glaciations au Quaternaire est la redistribution latitudinale et saisonnière des radiations solaires arrivant sur Terre. Les variations à long terme des paramètres de l’orbite et de la rotation de la Terre, engendrent des variations de l’ensoleillement ou insolation reçue à la surface du globe. En effet, l’orbite terrestre subit l’influence de l’attraction gravitationnelle des autres planètes du système solaire et de la Lune et change donc au cours du temps. Elle évolue suivant trois paramètres : l’excentricité qui traduit l’aplatissement de l’orbite elliptique de la Terre autour du Soleil, l’obliquité qui représente l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre par rapport à l’écliptique, et la précession des équinoxes qui indique la position de la Terre sur son orbite au printemps. Milankovitch (1941) a relié l’évolution du climat à ces variations de l’orbite terrestre. Les fluctuations climatiques possèdent donc les mêmes périodes : celles de la précession sont de 19 et 23 ka, celle de l’obliquité est d’environ 41 ka et celles de l’excentricité valent 400 et 100 ka. Il a également corrélé les minima du signal d’insolation aux périodes d’extension des glaciers, ce qui a permis de définir ensuite de façon systématique les périodes glaciaires et interglaciaires.