Dynamiques d'érosion des bas plateaux de l'Est de la France : l'exemple du bassin-versant amont de la Marne

par Olivier Lejeune

Thèse de doctorat en Géographie physique

Sous la direction de Alain Marre.

Soutenue en 2005

à Reims .


  • Résumé

    Au cœur du Bassin de Paris, la vallée de la Marne est restée un secteur peu étudié d'un point de vue géomorphologique, en dépit de quelques études ponctuelles et souvent anciennes, alors même que les autres vallées environnantes faisaient l'objet de nombreux travaux. L'objectif de ce travail consiste à tenter de remédier à ces lacunes en apportant un certain nombre d'informations nouvelles, offrant ainsi une meilleure compréhension de l'évolution géomorphologique de la vallée de la Marne depuis le début de son encaissement dans les plateaux calcaires de l'Est de la France. Ce travail en prend en considération différentes échelles temporelles. Ainsi, cette thèse se déroule selon trois pas de temps : 1) Dans la première partie, les étapes de l'incision de la vallée de la Marne au cours du Quaternaire sont décrites. Ce travail se base sur l'étude des indices géomorphologiques et sédimentologiques laissés par la Marne et les cours d'eau affluents lors de leur encaissement. Ces indices font aussi l'objet de datations absolues qui permettent de calculer des vitesses d'incision qui sont comparées à celles des autres cours d'eau du Bassin parisien. Sept niveaux d'incision on été définis. Ils s'ordonnent en trois phases. La phase la plus ancienne correspond à deux vastes gouttières emboîtées dans la surface sommitale. La seconde phase coïncide avec une période incision forte où trois niveaux de terrasses sont étagés. La troisième phase correspond au remblaiement du fond de la vallée dans lequel s'emboîtent deux niveaux d'incision. Ces informations permettent d'apporter un éclairage nouveau sur les anciennes hypothèses, selon laquelle la Marne supérieure appartenait jadis au bassin de la Meuse en passant par les vallées de l'Ornain-Saulx, de l'Aisne et de la Bar. Ces hypothèses se révèlent infondées. 2) Dans la seconde partie, les évènements plus récents (Weichsélien / Tardiglaciaire / Holocène) sont examinés. Ils ont façonné le fond de la vallée de la Marne. Les processus et la chronologie du remplissage alluvial du fond de la vallée sont abordés. Ensuite l'évolution du fond de vallée à l'échelle séculaire et annuelle est étudiée. L'accent est mis sur l'impact des aménagements humains et des variations climatiques pour expliquer la dynamique fluviale de la Marne. Enfin, une évaluation de la dégradation spécifique dans le bassin-versant de la Marne à la sortie des plateaux calcaires permet de replacer ce bassin dans le contexte géomorphologique général de l'Est de la France. 3) Dans la troisième partie, l'utilisation de méthodes hydrologiques ont révélé à la fois des transferts d'eau à l'intérieur d'un bassin versant et vers les bassins versants contigus. Il apparait des secteurs d'infiltration généralisée, de perte, de rendement moyen et de rendement fort. Cela démontrent une divergence ou une concentration des écoulements en fonction du compartimentage morpho-structural des aquifères calcaires et les différentiels d'incision des vallées. On obtient un maillage hydrogéologique des interfluves entre des secteurs déficitaires et des secteurs excédentaires en eau qui témoignent de transferts d'eaux. Ce processus constitue les " captures actives " souvent corroborées par des traçages hydrogéologiques. Ces " captures actives ", révélées par ces méthodes en période chaude ou interglaciaire, préparent de futures captures hydrographiques de surface, communément reconnues en début de phase froide.

  • Titre traduit

    Dynamics of erosion in the low plateau river : exemple of the upstream basin of the Marne river


  • Résumé

    In the heart of Paris basin, the Marne valley remained an area not well known from a geomorphologic point of view despite a few specific and often old studies, while the other surrounding valleys were the subject of many works. The objective of this work consists in trying to overwhelm this gap by bringing a certain number of new information, thus offering a better comprehension of the geomorphologic evolution of the Marne valley since the beginning of its cashing in the limestone plateau of the East of France. This work takes into account various temporal scales. Thus, this thesis proceeds according to three steps of time : 1) In the first part, the stages of the incision of the Marne valley during the Quaternary are described. This work is based on the study of the geomorphological and sedimentological indices, left by the Marne and its tributary rivers at the time of their cashing. These indices are also the subject of absolute datings, which allow to determine speeds of incision, which are then compared to the other rivers of the Paris basin. Seven levels of incision were defined, ordonating in three steps. The oldest step corresponds to two vast gutters, encased in summit surface. The second step coincides with one strong incision period where three levels of terraces are staged. The third step corresponds to the filling of the bottom of the valley in which two levels of incision are encased. This information allow to bring a new insight on the old assumptions, which thought that the upper Marne belonged formerly to the Meuse basin, while passing by the valleys of Ornain-Saulx, Aisne and Bar. These hypothesis appeared to be unfounded. 2) In the second part, the more recent events (Weichsélien/Tardiglaciaire/Holocene) are examined. They worked out the bottom of the Marne valley. The processes and the chronology of the alluvial filling of the bottom of the valley are explained. Then, the evolution of the bottom of the valley on a secular and annual scale is studied. The impact of human installations and the climatic variations are highlighted in order to explain the river dynamics of the Marne. Finally, an evaluation of the specific degradation in the Marne basin at the exit of the limestone plateau allow to replace this basin in the general geomorphologic context of the East of France. 3) In the third part, the use of hydrological methods revealed at the same time transfers of water inside a catchment area and towards the basins contiguous slopes. Some sectors of generalized infiltration, loss, average output and strong output appeared, meaning a divergence or a concentration of the flows according to the morpho-structural partitioning of the aquifers limestones and the differentials of incision of the valleys. A grid hydrogeologic of the interfluves between overdrawn and surplus sectors in water is obtained, which prove the water transfers. This process constitutes the " active stream piracy " often corroborated by hydrogeologic trackings. These "active captures", revealed by these methods in hot or interglacial period, prepare future hydrographic captures of surface, commonly recognized at the beginning of cold phase.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 2 vol. (590 p)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 601 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Section Droit-Lettres.
  • Disponible pour le PEB

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Institut de géographie. Bibliothèque.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : MF 2151
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.