Erosion des Andes: contrôle tectonique et/ou climatique des bas
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MASTER 2 MENTION « HYDROLOGIE HYDROCHIMIE SOL ET ENVIRONNEMENT » Erosion actuelle des Andes: Contrôle tectonique et/ou climatique sur les bassins du versant Atlantique Emilie Pépin Encadrants : Jean Loup Guyot (LMTG) et Sébastien Carretier (LMTG) Effectué avec le projet HYBAM, IRD, Lima, Pérou 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Transferts de matières : Problèmes socio-économiques variés • Pertes des terre agricoles • Ensablement des ports et des systèmes hydrauliques …. Le climat et la tectonique sont considérés comme les deux facteurs principaux des transferts de matières Quelle est la répartition actuelle de l’érosion sur le versant oriental des Andes et quel est le facteur qui la contrôle au premier ordre? 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique Zone d’étude : Amazone • 9 grands bassins versants Plata • Superficie totale: 875 000 km² • Caractère montagneux: 88% de la superficie totale > 400m d’altitude • Stations hydrologiques à l’exutoire de chaque bassin 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Données • Taux d’érosion : Flux de matière en suspension à l’exutoire, divisé par la superficie du bassin • Topographie : SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) traité avec ARCGIS • Climat : Moyennes interannuelles et variabilités saisonnières des précipitations Intégration des données pluviométriques sur la superficie des bassins par Kriegeage Corrélation forte entre précipitations et débits: validation de la base de données 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives • Gradient nord-sud • Bassins boliviens : Taux d’érosion ≥ 0,8mm/an • Autres bassins : Taux d’érosion ≤ 0,5 mm/an 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Nouvelle méthodologie : relier le volume total érodé au taux d’érosion instantané. Contrôle tectonique Flux de sédiments Vitesse de surrection D’après les modèles d’évolution des paysages (Kooi et Beaumont, 1996; Tucker et Slingerland, 1997) 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique Flux de sédiments Qs0 ∗ t Qs = τC 5. Discussion et Perspectives 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Contrôle climatique Influence du climat : Flux de sédiments • Variation plus rapide que la tectonique • Réponse sinusoïdale du système. D’après les modèles d’évolution des paysages (Kooi et Beaumont, 1996; Tucker et Slingerland, 1997) 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Volume total érodé Qs0 × t Qs = τC t Ver = ∫ Qs(t ).dt 0 Qs 2 = Ver t Contrôle tectonique Taux d' érosion =C × Ver Surface Relation directe entre taux d’érosion actuel et le volume total érodé Application à plusieurs bassins: hypothèse de surrection synchrone le long de la chaîne 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Volume total érodé = relief initial – relief actuel 2 reliefs initiaux testés: • Surface constante à 4500m • Surface enveloppe passant par les points hauts du relief actuel Pas de relation directe entre les deux variables à l’échelle de la zone d’étude Pas de contrôle tectonique au premier ordre 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Caractérisation du Climat grâce aux précipitations: Equatorial au nord: • Faible saisonnalité • Moyenne interannuelle élevée Tropical au sud: • Saisonnalité marquée • Moyenne interannuelle plus faible 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discusion et Perspectives Les valeurs significatives à 90% dans cette matrice doivent être supérieures à 0,58 et 0,62 pour la variabilité des pluies selon la table des valeurs critiques de Bravais-Pearson. • Variabilité saisonnière FORTE Erosion IMPORTANTE • Moyenne interannuelle FAIBLE Rôle de la végétation, du coefficient de cisaillement 1. Introduction 2. Répartition de l’érosion 3. Hypothèse tectonique 4. Hypothèse climatique 5. Discussion et Perspectives Conclusions • Rôle de la tectonique apparemment négligeable à l’échelle de la zone d’étude. • Facteurs climatiques semblent contrôler l’érosion au premier ordre, en particulier la variabilité saisonnière. Significativité des résultats : • Incertitudes sur les taux d’érosions : transport de fond, zones de dépôts, chroniques courtes pour certains bassins • Etude de 9 bassins : manque de robustesse, mise en évidence de tendance générale Perspectives: • Lithologie à étudier pour définir des coefficients d’altération sur les bassins • Affinement du calcul du volume total érodé (différence entre les deux types de calculs) • Ajout de bassins comme ceux du versant Pacifique des Andes
