Dynamique des versants en contexte périglaciaire : apports de la modélisation physique

par Emeric Védie

Thèse de doctorat en Terres solides et enveloppe superficielle

Sous la direction de Jean-Louis Lagarde.

Soutenue en 2008

à Caen .


  • Résumé

    La modélisation physique en enceinte de gel a été utilisée pour analyser l’impact des changements climatiques sur des versants expérimentaux soumis à des conditions périglaciaires. Les données obtenues montrent le rôle des variations des régimes thermiques et hydriques qui modifient à la fois les taux d’érosion et la dynamique des versants expérimentaux. Ces données montrent en particulier le rôle déterminant de la saturation de la couche active sur l’activation des processus d’érosion. Lors de précipitations modérées, cryoexpulsion, cryoreptation/gélifluxion et glissements gravitaires sont les processus d’érosion qui contrôlent l’évolution de la morphologie du versant par érosion régressive. Lors de précipitations intenses, les processus d’érosion rapide type coulées de débris deviennent prédominants et accélèrent la dégradation du versant. Les coulées de débris s’initient systématiquement au niveau des ruptures pentes et en présence d’un pergélisol qui limite l’infiltration de l’eau en profondeur tout en jouant le rôle de plan de glissement. Ces résultats apportent une aide précieuse pour établir une méthodologie de mesure in situ des systèmes périglaciaires. Ils permettront aussi de prévoir l’évolution morphologique des versants périglaciaires, lorsque le réchauffement climatique augmente à la fois la profondeur du toit du pergélisol et la quantité d’eau apportée aux versants lors des dégels de printemps.

  • Titre traduit

    Slope morphodynamics in periglacial environments : data from physical modelling


  • Résumé

    Physical modelling in cold room is used here to constrain the impact of climate changes on periglacial slopes. Experimental data show that changes in thermal and moisture regimes influence both erosion rate and slope morphodynamics. They attest to the role of active layer moisture regime on slow and rapid slope processes. When rainfall is moderate, changes in slope morphology are controlled by cryoexpulsion, frost creep -gélifluxion and gravity slides that induce a regressive erosion. When heavy rainfall is applied to the model, rapid slope processes lead to the more marked slope degradation. Their triggering is controlled by (i) topography and particularly by steeper slopes and (ii) by the occurrence of a permafrost at deep which minimizes water infiltration and plays the role of a slip surface. The highest erosion rates are related to heavy rainfall. These experiments bring new data showing that slopes with permafrost are particularly sensitive to changes in thermal and moisture regime. They constitute a precious help for establishing in situ measuring methodology applied to periglacial systems. Experiments should also improve the knowledge of landscape evolution in periglacial environments, when climate warming increases both the thaw of the permafrost and the abundance of water during spring thawing.

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  • Détails : 1 vol. (318 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 270-282

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  • Cote : TCAS-2008-8
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
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  • Cote : 08 CAEN 2008
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