Etude de l’érosion latérale sur des vallées fluviales andines et françaises par les nucléides cosmogéniques

Soutenance de thèse de Chloé Valenti

 Composition du jury :

• Mme PETIT Carole, Rapporteure, Université Côte d’Azur – GéoAzur
• Mr CHARREAU Julien, Rapporteur, Université de Lorraine – CRPG
• Mr RIXHON Gilles, Rapporteur, Université de Strasbourg – LIVE
• Mr VALLA Pierre, Examinateur, Université Grenoble Alpes – ISTerre
• Mme ROUBY Delphine, Examinateur, CNRS – GET
• Mr CARRETIER Sébastien, Directeur de thèse, IRD – GET
• Mr REGARD Vincent, Co-directeur de thèse, Université de Toulouse – GET

Résumé :

Les vallées fluviales présentent des morphologies variées et évoluent dans le temps sous l’action de l’érosion verticale (incision) et latérale (élargissement). Elles s’intègrent dans les cycles biogéochimiques globaux, participent à la formation de terrasses rocheuses, et sont des lieux où les écosystèmes se développent en équilibre avec leur milieu. Comprendre l’élargissement des vallées par érosion latérale est donc un enjeu important. Toutefois, la quantifier sur le long terme (pluri-millénaire) est aujourd’hui encore un challenge et l’objectif de cette thèse est d’étudier ce phénomène en produisant des données empiriques de taux d’érosion latérale. Pour ce faire, nous avons développé une nouvelle méthode de mesure des taux d’érosion des versants à partir des nucléides cosmogéniques Béryllium-10 et Aluminium-26 et appliquée sur 12 vallées (5 en France et 7 dans les Andes). Nous avons également extrait des paramètres morphométriques, hydrologiques et climatiques et avons développé deux nouvelles méthodes pour l’extraction de la largeur de la vallée et de l’incision totale.

Dans un premier temps, nous avons travaillé sur le phénomène de production de régolithe qui est un épiphénomène de l’érosion latérale. Nous avons développé une nouvelle méthode de cartographie des surfaces de régolithe sur les versants et avons montré que la production de régolithe décroît avec l’augmentation des taux d’érosion, mais augmente avec l’ensoleillement et les variations thermiques journalières. Curieusement, nous n’avons pas observé de dépendance claire avec la lithologie.

Pour terminer, ces résultats sont intégrés à l’étude du phénomène d’érosion latérale et de ses contrôles. Les résultats montrent la consistance de la méthode de détermination des taux d’érosion sur les versants : en France, ils varient de 50 à 360 m/Ma et dans les Andes de 6 à 92 m/Ma, reflétant les différences climatiques et lithologiques. Toutefois, nous observons des contrôles contrastés selon les régions. La largeur de la vallée est considérée comme un paramètre clé dans l’érosion latérale puisqu’elle exerce un contrôle négatif en limitant la probabilité de contact entre les versants et la rivière. Les données issues des vallées françaises confirment cette relation, mais ce n’est pas le cas des données andines. Aucun modèle unique ne permet d’expliquer l’ensemble des données, ce qui souligne la complexité du phénomène. Cette thèse propose ainsi un jeu de données riche permettant de lier le taux d’érosion des versants avec des paramètres variés et soulève la nécessité d’élargir à d’autres paramètres non quantifiés dans le cadre de ce travail. De nombreuses méthodes méritent d’être améliorées et testées afin d’affiner ces résultats.