20 000 ans de migrations de cours d’eau en Amazonie

Une équipe de géomorphologues du GET avec l’appui de l’IRD et de l’ORE Hybam a reconstruit les migrations du Rio Pastaza, un tributaire de l’Amazone prenant sa source dans les Andes d’Equateur.

Une étude cartographique détaillée, basée sur des images satellites, un modèle numérique de terrain, des cartes historiques ainsi que des datations 14C disponibles dans la littérature a permis de mettre en évidences les 108 cours successifs occupés par le Rio Pastaza depuis le DMG (Dernier Maximum Glaciaire, il y a environ 21 000 ans). Sur cette période, Le Rio Pastaza a progressivement balayé une surface de 60 000 km2 donnant naissance à l’un des cônes de piedmont – ou megafan – les plus étendus du globe.

La cartographie des cours successifs de cette rivière montre que ces migrations ne sont pas dues à des déplacement continus et réguliers résultant de la construction de méandres, mais à de brusques changements du cours (on appelle de tels changements des avulsions). La chronologie des migrations met en évidence 3 étapes :

1. Après le DMG et avant 9200 ans dans le passé, le Rio Pastaza s’écoulait globalement du nord vers le sud, parallèlement au front topographique des Andes. Durant cette période, une série d’avulsions a amené le Rio Pastaza à décrire un éventail, typique d’un cône alluvial, autour de son débouché dans la plaine amazonienne. Durant cette période la fréquence des avulsions est de une tous les 100-200 ans.
2. Vers 9200-8500 ans avant notre époque, le cours passe d’une direction nord-sud à nord ouest – sud est. Dans ce secteur, une série d’avulsions déplace le cours d’eau vers le sud avec une fréquence d’une avulsion tous les 300-400 ans.
3. La dernière avulsion du Rio Pastaza, qui lui donne son tracé actuel, n’est pas datée précisément, mais est antérieure à la première carte fiable de la région dressée en 1691.

Si les avulsions du Rio Pastaza durant l’étape 1 et l’origine du passage de l’étape 1 à 2 sont très clairement liés à un forçage tectonique, le forçage contrôlant les avulsions durant les étapes 2 et 3, localisées loin du front subandin, est difficile à identifier. Il semble que les caractéristiques des cycles hydrologiques actuels (débit annuel maximum et contraste avec le débit moyen annuel) qui sont reconnues comme le facteur déclencheur des avulsions ne puissent pas être retenues dans ce cas. Cependant, les caractéristiques des cycles hydrologiques ont pu fluctuer avec le climat depuis le DMG.

Ces résultats ouvrent des perspectives intéressantes quant à la quantification des volumes de sédiments préservés sur les piedmonts orogéniques. En particulier, cette étude suggère que ce phénomène de changements rapides et fréquents des cours d’eau doit être pris en compte pour estimer le volume de sédiments stockés dans les piedmonts, lors de leur transfert de la chaîne de montagnes à l’océan.

Référence :

Bernal C. , Christophoul F., Darrozes J., Soula J.C., Baby P., Burgos Zambrano J., 2011. Late Glacial and Holocene avulsions of the Rio Pastaza Megafan (Ecuador- Peru): frequency and controlling factors, Int J Earth Sci (Geol Rundsch), DOI 10.1007/s00531-010-0555-9.

Contacts : Frédéric Christophoul