aspects techniques et socio-economiques des - Infoterre

BUREAU
DE
RECHERCHES
GEOLOGIQUES
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A
I
SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL
ASPECTS TECHNIQUES ET SOCIO-ECONOMIQUES DES CONSEQUENCES
DE
L'EROSION ACCELEREE
DE
L'ILE
DES
DE LA REUNION
L.
TERRAINS VOLCANIQUES
(OCEAN
STIELTJES
SERVICE GEOLOGIQUE REGIONAL
81 REU 03
INDIEN)
DE
LA
REUNION
JANVIER 1981
RESUME
Cette note a été rédigée pour le Séminaire
"Gestion
Régionale des Sédiment^" de Propriano
(27 au 29 mai 1981), â
la demande même des organisateurs
du séminaire
qui souhaitaient
qu'un point soit fait
pour la Réunion sur ce problème, en
particulier
après le passage du cyclone "Hyacinthe".
Ce
-
les
lie
rsaison
cyclonique,
relief
en évidence
important
volcaniques
particulières
types
de mettre
de sédimentation
:
écroulements
la
en masse,
alluvion-
évolution rapide des falaise
. .
Ces constatations
-
et de décollement,
des cirques,
montrant
que si la Réunion produit
ments, elle
n'en retient
que fort
touchant
dans _cette
aval pendage
jeune,
d'entaille
nemeñts'di vers j cônes'de 3§jection,
côtières.
:
_des mouvements de sécllments
structures
structures
les
permet
particularités
général,
-
travail
la
gestion
vie
économique
des sédiments
réflexions
sur l'utilisation
faites
touchant
spécialement
une énorme quantité
peu sur son sol.
préalables
et sociale
,
débouchent
de l'Ile
pour laquelle
sur
de sédi¬
2
domaines
:
un certain
nombre de
rationnelle
des granulats
sont
la mise en valeur des Hauts,
- la gestion
des terres _des Hauts, concernant
les terres
agricoTès et forestières.
Tes problèmes d'aménagement (dans le do¬
maine de l'habitat,
des communications,
des infrastructures
d'équipement,
des aménagements touristiques...)
et les questions
de Sécurité
Civile.
!
SOMMAIRE
RESUME
I
-
INTRODUCTION
II
-
TRAITS GEOGRAPHIQUES
DE
III
IV
-
-
ET
GEOLOGIQUES ESSENTIELS
LA REUNION
LES
PROCESSUS NATURELS D'EROSION
îîl
-
J
-
Les facteurs
principaux
facteurs
permanents
facteurs
accidentels
ÎIÎ
-
2
-
Les processus
d' érosion
îîî
-
3
-
La sédiment at ion
IÎI
-
4
-
Conclus ions
CONSEQUENCES
SOC I AUX-ECONOM I OUES
D'EROSION ET
DE
ET
SEDIMENTATION
DE
d' érosion
producteurs
DES
de sédiments
PROCESSUS
SEDIMENTATION
îl/
-
I
- Gestion
des sédiments
IV
-
2
- Gestion
des terres
des Hauts
TV
-2.1-
Gestion
IV
-2.2-
Problèmes
d'aménagement
IV
-2.3-
Problèmes
de Sécurité
BILAN ET PERSPECTIVES
des terres
agricoles
des Hauts
Civile
-
I - INTRODUCTION
Le cyclone "Hyacinthe" est passé près de la Réunion le dimanche 27 janvier 1980, après 12 jours et nuits
de pluies indiscontinues
qui avaient déjà complètement gorgé d'eau les sols. Certaines stations météorologiques
ont enregistré des précipitations de 7 mètres en 12 jours, ce qui est un record mondial des valeurs répertoriées.
Les dégâts ont de ce fait été considérables
: ponts, routes, lignes électriques et téléphoniques, cana-
lisations, habitations emportées ; inondations des zones basses ; rivières ayant repris leur ancien lit
des aménagements urbains réalisés depuis 15 ans ; érosion très forte des rivières de leur lit
au défi
et de leur berge,
érosion des pentes. Les pertes humaines se sont élevées à 25 morts pendant cette période.
Il
démobilisent,
a été remis en mémoire, si besoin en était, l'existence d'événements cycloniques exceptionnels qui
plus que de coutume encore, des quantités colossales de sédiments, provoquant une érosion extrêmement
profonde et une évolution géomorphologique particulièrement rapide. Les cyclones de 1948 et de 1875, pour ne citer
q u ' e u x deux, ont ainsi laissé des traces ancrées dans les paysages et dans les mémoires. Les processus de mise en
mouvement, de transports et de sédimentation sont si amples qu'ils affectent la gestion de ces sédiments certes,
mais surtout la gestion des terres des "Hauts" de l'île pour l'agriculture, l'aménagement, l'habitat et les communications.
Nous brosserons un aperçu de la façon dont sont perçus et vécus les aspects socio-économiques de cette
érosion, après avoir esquissé les facteurs et les processus naturels d'érosion et de sédimentation.
II
- TRAITS GEOGRAPHIQUES ET GEOLOGIQUES ESSENTIELS DE LA REUNION
L'île de la Réunion se situe dans la zone intertropicale de l'océan Indien sud entre 20°50' et 21°25'S
et entre 55° et 56° E . Elle est soumise ä une saison cyclonique annuelle (entre décembre et avril) et voit ainsi
casser chaque année sur elle ou à proximité plusieurs dépressions cycloniques (fig.
1).
100°
CaJitz de ¿-itíiatíon de. ta. Ko.avU.on dam, ¿'Ocian
avo-c me.rvti.on d<u> pKA.ncA.paax counanti
(d'après Münchenez Rück,
198O)
JtuUzn Sud
up°
2
-
Les
de
précipitations moyennes annuelles varient entre 2. . 5
et 3 m aans le secteur "au-vent" de l'Ile et
OG à 2 . m dans le secteur "sous-le-vent". Toutefois, lors de précipitations cycloniques exceptionnelles, on
peut atteindre
6.U- m e h 1 3 •jooir.s
/'tf
doC
Corroerse«
4580J
Cette tie est formée par un double cône volcanique récent en forme d'ellipse dont les axes ont une
longueur de 40 et de 70 tun (fig. 2 ) . Ce double cône ne constitue que la fraction supérieure d'un énorme volcan
central posé sur le fond océanique sous 4 000 m d'eau et émergeant de 3 000 m .
Le volcan majeur culmine au Piton des Neiges (3 069 m) ; les plus anciennes formations affleurantes ont
été datées à 3,1 MA, mais l'activité s'est manifestée jusqu'à il
y a 20 000 ans, avec de puissantes émisions basal-
tiques à l'intérieur d'une caldera centrale aujourd'hui estompée sinon disparue, reprise et développée par l'érosion pour former les "cirques".
Les
cirques (Mafate, Salazie, Cilaos) constituent 3 dépressions coalescentes de 5 km de diamètre chacune
environ limitées par des murailles abruptes de 500 à 2 000 m de hauteur. Le fond des cirques est constitué par des
"îlets", panneaux du coeur du volcan
effondrés de plusieurs centaines de mètres le long de surfaces de glissement
dont la meilleure image est fournie par les remparts des cirques. Les empilements laves-scories
formant le sque-
lette du strato-volcan ont alors été fragmentés sur place et sont réduits à l'état de brèches emballées dans un
matériau terreux ; un fantôme d'ancien sol ou de niveau cendreux rouge est parfois là pour rappeler la structure
initiale statifiëe. Ce matériau brèchique, souvent totalement incohérent, est évidemment soumis â un ravinement et
une érosion intense à chaque pluie, ce qui explique l'érosion exceptionnellement vive et par là l'aspect fort d é chiqueté du fond des cirques. Chacun de ces cirques dispose d'un exutoire vers la mer au débouché duquel se trouve
un vaste cône de déjection (fig. 2 ) .
S'-DENIS
P o m » oit Giltu
LEGENDE:
— ~7
-• Cirçut OijT Cirent de '
il
Mtttie £
-
.--/—
Seltne /
*****
Contour des cirque
/l\\
Cônes d'alluvions
—
Traces de calderas
anciennes
^T- 1 " 1 " Caldera actuelle
,-s=
Zone emissive actuelle
10
20Km
TlgitAe. 2 : Ccuvtz phyàlognaphiquo. de ¿a Réunion mttùint en évidence £e¿ gnandi £>uUt& ¿>&iu.cXLLian.x
voicanlqLL&> eX Izun. KzpnÂAz eX fâv&tcppmtnt pan. ino&lon. Lz¿ cÁJiquej, du ma¿¿.¿¿ da Piton
deÀ fJeÂ.gzi &orut dzi> bXAu.oJMA.zb d'&io&ion de. molm dz 20 OÛO oui, dl^ttopplzi à
d'Q.iiondn.mznU
ttAAictiiAOJix {¡iquAtà tn polntUtli [zaldvio.). Ct dzvztoppmznt
pobàibtz d'une poAX paA ¿a. conv&igzncz. d'éA.o¿¿on& Ke.gi2¿6¿vzi ajnoic&zâ déjà b-izn antéti¿<LUA.mznt dan¿> i'kutoine. du volcan, d''auJjiz pant pan. 1'aM.tt dz i'acti\i¿t¿ votccuUquz
qui ne psAmcX pea VobZUX&JicutLûn dzé cA.mtAA.cti> ¿tAuctuAnità tt éx.o&¿\jz¿ comme, c&ia &&t
tz CM dam ¿z ma¿iXá du ViXûn de, ¿a
3 -
Sur le flanc
SE du
Piton des Neiges s'est développé depuis 400 000 ans une activité
volcanique basaltique
qui se poursuit de nos jours au Piton de la Fournaise (2 631
m) avec une fréquence de l'ordre de l'année. Ce volcan
actif présente 3 calderas successives concentriques partiellement comblées par les émissions ultérieures (fig. 2).
Les limites de ces calderas sont accentuées par les rivières qui ont creusé leur lit au pied de ces remparts,
entaillant profondément ce gateau stratifié constitué de coulées de faible épaisseur (ordre du m) alternant avec
des niveaux de
scories tendres et friables,
souvent
de même
épaisseur.
présence, à la Réunion, d'un relief important très jeune édifié très rapidement (en
centaines de milliers d'années), affecté par une des structures volcaniques d'effondrement.
L'ensemble des massifs présente un pendage aval général vers la mer de 'ordre de 5°. Des formations volcaniques
particulières (intrusions -dykes et sills- ; niveaux de cendres ou de pyrocl asti tes) constituent souvent des zones
de décollement préférentielles.
Par ailleurs, un léger soulèvement d'ensemble allié à l'agressivité de l'océan
contribuent à la formation de falaises dans les zones côtières et à leur évolution rapide (éboulements). Rappelons
enfin la situation particulière des cirques et de leur remplissage par des panneaux entiers de brèches d'écroule¬
Nous sommes donc en
quelques dizaines
à
1
ment.
Tous ces facteurs concourent à créer une situation favorable à une érosion exceptionnelle, tant par sa
rapidité, par sa continuité que par son ampleur. Les précipitations annuelles, violentes et abondantes, marquent
alors profondément le paysage : rivières encaissées de plusieurs centaines de mètres, remparts des cirques verti¬
gineux et lisses, îlets des fonds des cirques dévorés de façon continue, falaises côtières en évolution permanente.
III
-
LES PROCESSUS NATURELS D'EROSION ET DE SEDIMENTATION
III.
1.
On
LES FftCTEURS PRINCIPAUX D'EROSION
peut considérer
3
grandes familles de facteurs d'érosion, les
2
premières étant des facteurs perma-
(liés à la géologie, â la dynamique...), la 3ème regroupant les facteurs temporels
climatologie, la végétation, l'activité
humaine...).
nents_
vímanti & (¡oitu pe.nta> : remparts
d'il et dans les cirques
de
cirques,
d' e.ntaÁJU.t initiale
àt>w.cXunje.i votcxLYiictau
des
de
rivières,
massifs
ou
accidentels (liés
à
la
falaises côtières, bordures
caldera, effondrements
:
¿nJAixilûni \>olcia.niqaeJi : forte densité dans le coeur des volcans (cone-sheet) -et donc dans
les cirques- ainsi que le long des anciens axes de rifts
iJAacXuJie. d'aval, píndagt Qe.ne.naZ. (5
nxiWüjaux httifioginu
à
très vulnérables
10°)
dans
les cirques
:
brèches d'activité
volcanique,
brèches d'effondrement, brèches remaniées, coulées de boue...
¿nlXXJyiationi eX cÁAQuíat¿oni iouteAAaÁ.nta privilégiées
volcaniques
iott it rUvíoux di ptj.iodUutÁXeA faisant écran
à
le long
des surfaces
la percolation verticale
de
d'intrusions
l'eau
- pizcÁ-pÁMutioM abondantzi tt piolonQÎu pendant la saison chaude (5 mois)
pVUxidicAXl annaítLí
¿zcouiieA itimiquu
aminagemtnti hrnncuim
V
de.
la ¿alion de.i plaLej, et des cyclones
périodiques
:
routes
chement, canalisation
de
désenclavement dans les cirques, routes forestières,
des rivières...
défri-
4
-
-
III.
2. - LES PROCESSUS D'EROSION
PRODUCTEURS DE SEDIMENTS
Ces processus sont avant tout liés à l'action
et coulées, écroulement rocheux. Ils concernent
ficiels
- ii
ou
cAe.uiijme.nt
d'intrusions
- l'ivclutlcn
l'eau
de
:
ruissellement, ravinement, glissements super¬
:
d'an matiU.U jeune., souvent à partir des traits structuraux
(ex. : rivière des Remparts)
fiapldi du jaùUMi, dôtilua (ex.
:
corniche littorale
:
caldera, zones
rifts
St Denis - la Possession)
- Vi>uii,lûn dam un maXéAleZ dt dimantettimint des formations volcaniques initiales
cirques) .
Signalons pour mémoire l'activité
de
sismique apparente qui pourrait être
à
(ex.
:
fonds des
l'origine du déclanchement de
la sismicité de l'île rend
grands écoulements rocheux (Grand Sable, 1867). Toutefois, le manque d'informations sur
difficile
cette approche (l'Observatoire sisraologique vient d'être installé par l'IPG
de
Paris
en 1979).
ÍS£-££5£Sffü® d'érosion sont beaucoup moins développés en voluae dans le matériau volcanique jeune que
les cirques : ainsi dans le massif de la Fournaise et sur les falaises côtières ou de l'intérieur où l'évolu¬
tion des pentes se fait par écaillage, processus très lent comparé à l'abrasion des fonds de cirques, permanente
elle.
dans
íl£^°®-'°" sont très développés dans les cirques OÙ il S'agit déjà d'une 2ème remise en
matériau. Notons à ce sujet que l'érosion des 3 cirques en est à un stade différent, ce qui est fort
important pour la gestion des sédiments : le cirque de Salazie est le moins érodé et par là-même le plus enclin à
une érosion ample ; son relief est encore relativement souple, le cône de déjection relativement étalé. Le cirque
de Cilaos a déjà été plus entamé par l'érosion, ce qui se traduit par un relief extrêmement échancré et un cône de
déjection plus important, mais l'érosion y est encore très violente. Le cirque de Mafate a déjà été vidé de la plus
grande partie des sédiments mobilisables : l'érosion actuelle y est donc très réduite en volume, le relief toute¬
fois raarqué par la présence de crêtes formant l'ossature du volcan ; le cône de déjection est de loin le plus déve¬
loppé des 3 cirques.
i:S£_££2£SfSÜS
mouvement de
III.
3. - LA SEDIMENTATION
La
-
sédimentation
Lfct
se
manifeste
icM)uliminti in mam
à
dans
diverses échelles
le lit
rivières apportent une masse énorme de sédiments ; ils
tels le barrage de l'exutoire au cirque de Cilaos en 1875
des
peuvent constituer de véritables barrages naturels
barrage du Bras Mahavel en 1965.
- L' a¿lav¿onnemint peut atteJ.ndM ptuiliuu
Jaunes (Salazie) a été recouvert par 5
rivière Fleurs
l'ordre de 100
(4
à 5
m. Au même moment,
le canal
de
:
mètn.ej>
à 6
ra
d' ípa¿.i¿iuA toM, di cMni,
de
la Ravine Patates
sédiments
le
le radier de la
la largeur du lit est de
été totalement comblé par les sédiments
à un
à Durand a
ou
endroit
:
en 1980,
où
m).
-
Lfci
coultis
ou
¿a àlltk
en fond de
rivière {¡onmint du,
ca¿cade¿
qui bloquent l'érosion
à
l'araont raais
provoquent la sédiraentation à l'aval. Cet alluvionnement peut être stoppé si une coulée de lave se déverse dans
lit de rivière, ce qui est le cas sur le volcan de la Fournaise (ex. : rivière Langevin).
-
Le6
côna atlwjlaux
de
déjection
se
constituent
à
l'aval
des grandes
rivières. Ainsi
3
un
cônes majeurs
sont édifiés à la sortie des 3 cirques, le plus important étant celui de la plaine des Galets (Mafate), puis
celui de St Louis (Cilaos) et enfin celui de St André (Salazie). Des cônes plus mineurs se retrouvent â l'aval des
autres grandes rivières (rivière de l'Est, des Remparts...).
se
Les pentes d'écoulement étant fortes et
sédiments étant transportés jusqu'à l'océan.
régulières, les
cônes
d'éboulis sont
peu développés en
terre, les
5
-
I I I. 4. - CONCLUSIONS
retiendrons que la situation de volcan insulaire jeune confère à l'île de la Réunion une particula¬
:
alors que l'érosion y est exceptionnelle et intense, les produits de démantel lement disparais¬
sent très rapidement en mer, ce qui doit d'ailleurs constituer des cônes d'éboulis sous-marins colossaux.
Nous
rité remarquable
L'île
de
¿2_5éiíí3i22_££2¿i;i£_Í22£_ií2e_eíí°£2íf_21iaí3íiíÉ_íf_£®íi2'S"'^^
' elle
n'en
retient
que
fort
peu
sur
son sol .
IV - CONSEQUENCES SOCIO-ECONOMIQUES
DES
PROCESSUS D'EROSION ET DE SEDIMENTATION
l'évolution des terres concernent 2 domaines : celui de la gestion des
granulats, et celui de la gestion des terres qui touchent les pro¬
balance entre l'agriculture, la forêt, l 'aménagement et la sécurité civile.
Les aspects socio-économiques de
sédiments eux-raêmes et leur utilisation
blèmes
délicats
de
comme
IV. 1. - GESTION DES SEDIMENTS
Le transport de la plupart des sédiments jusqu'à la raer fait que l'on ne dispose à la Réunion que de
plaines alluviales réduites, la production énorme de granulats étant perdue pour l'essentiel. Actuellement, l'ex¬
ploitation de granulats dans les rivières ou les cônes d'alluvions se fait de façon très artisanale et surtout fort
anarchique.
Outre une évaluation des réserves alluviales et de leur quantité, on pourrait exploiter directement à
l'araont les réserves colossales de granulats constituées par les brèches des cirques, avant leur reprise par l'éro¬
sion : brèches d'écroulement, brèches d'explosion volcanique, lahars, coulées de boue... Cela présenterait des
avantages multiples :
- ¿a liiiAva
- £a quatiti
iont
da
énonma,
:
de
véritables exploitations
gnanutat e¿t ixceZlinti
:
fixes peuvent
donc
matériau anguleux (peu roulé),
de
être installées
toutes granulométries confon¬
dues
- utítiiation
dill gAonutati luA placi pour développer les infrastructures
de
l 'aménageraent des Hauts
- dtvetoppimint d'un antxianat et d' emploli &uk plate., avec exportation de granulats vers les plaines
côtières de par leur qualité et leur bas prix de revient (réduction du concassage)
- cont/LÔlt panxiet dz V iAxiiAjon par l 'araénagement
des pentes
IV. 2. - GESTION DES TERRES DES "HAUTS"
JV.2.1.
- Gestion
des terres
agricoles
Les bonnes terres dans les cirques s'en vont à une allure étonnante. Cela est souvent lié à la defores¬
tation anarchique des îlets liée à la culture sur "brûlets" : en 1830, Tîlet à Cordes (Cilaos) était couvert de
forêts ; aujourd'hui, il est entièrement cultivé mais la surface de ces terres diminue à une allure inquiétante.
IV. 2. 2. - Problèmes d'aménagement des "Hauts"
Ils concernent le domaine de l'habitat,
électriques, conduites d'eau approvisionnant les
des corarauni cations, des
zones
côtières...),
infrastructures d'équipement (lignes
les aménagements touristiques...
6
-
-
IV. 2. 3. - Problèmes de sécurité
Ils concernent les questions
7
civile
:
- d'habJMU
- de tormunitatyion^ (cirques,
Un
de zontb
¿nondabla (zones littorales
plan d'évacuation et de regroupement
par le B.R.G.M. pour Salazie et Cilaos, touchant
la férule
Un
plan
du
Commissariat
de
reclassement des terres et
à
route en corniche)
surtout).
des personnes menacées après
1
de
le cyclone "Hyacinthe"
été élaboré
a
500 personnes.
l'habitat
du
cirque
de
Salazie est
en
cours d'élaboration
sous
l'Aménagement des Hauts.
L'aménagement de la falaise
de
la route littorale
St Denis - la Possession est en cours d'établissement
pour la protection des usagers.
V
- BILAN
ET PERSPECTIVES
Les précipitations
et les violents mouvements
sol lors du cyclone "Hyacinthe" ont permis
de
1) de remettre en mémoire que ce genre d'événement, considéré
fait
périodique
:
1829, des précipitations
2) de faire
qu'il
convient
de
prendre conscience
diluviennes
â
â
:
chaque fois comme exceptionnel,
est
en
se sont abattues sur le cirque de Salazie pendant 43 jours
la collectivité
de
l'existence
répétée
de phénomènes
!
catastrophiques
prendre en compte dans les plans d'aménagement et d'équipement
3) de conmencer à élaborer
des plans d'évacuation
d'urgence pour les saisons cycloniques et des plans
d'aménagement des terres et de l'habitat
4) d'engager la cartographie des risques naturels à l'échelle de toute l'île
(mouvements du sol et risques
volcaniques), les risques de mouvement du sol étant l'appréciation des processus d'érosion et sédiraentation. Cette
cartographie, réalisée sur 3 années par le B.R.G.M.*, servira de document d'orientation pour les plans d'occupation
des sols et programmes d'aménagements.
et de sédimentation devraient déboucher à long
tant que zones où l'équilibre
entre repeuplement
et défrichement doit être trouvé, où la remise en culture de terres est souhaitable, l'habitat et les équipements
collectifs
développés, la sécurité civile prise en compte, mais encore une gestion des sédiments eux-mêmes qui, en
tant que granulats, participent à la mise en valeur du territoire.
La bonne gestion de ces granulats doit prendre
un poids notable dans la vie économique et les questions d'emploi pour une île dont l'espace est défini.
Ces
approches de la connaissance des processus d'érosion
terme sur une gestion intelligente
*
"Les risques
géologiques
à
des
terres,
non seulement en
la Réunion dans les
cirques
de Salazie
et de Cilaos
de 1/25 OOOe" par M. HUMBERT, R. PASQUET et L. STIELTJES - Rapport
BRGM,
1981
et leur
cartographie
(à paraître).
à
l 'échelle
-