Climat, topographie et érosion en Himalaya, Népal

Climate, topography and erosion in the Nepal Himalayas

• Auteur / Autrice : Christoff Andermann
• Direction : Stéphane Bonnet, Richard Gloaguen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1 en cotutelle avec Bergakademie (Freiberg, Allemagne)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géomorphologie

Précipitations (météorologie)

Hydrogéologie

Sédiments (géologie) -- Transport

Himalaya (Népal)

Népal

Érosion

Résumé

Cette thèse porte sur le rôle des précipitations sur l'érosion et la formation des reliefs dans l'Himalaya Népalais. J'étudie chaque étape du processus d'érosion : 1) Evaluation des bases de données de précipitations, 2) Transfert des précipitations au débit fluvial, 3) Mobilisation et transport du matériel dans le bassin versant, et enfin 4) Mécanismes d'érosion sur de longues échelles de temps. Pour cela, j'exploiterai diverses bases de données telles que des données de précipitations, débit de rivières, concentrations de sédiments en suspension et analyses de nucléides cosmogéniques. Ce manuscrit est structuré en quatre chapitres correspondant à quatre publications scientifiques. Je montre que la base de données de précipitations obtenue par interpolation de données pluviométriques est la plus performante pour la région de l'Himalaya. Je démontre l'importance d'une composante majeure, jusqu'alors ignorée, du cycle de débit de l'Himalaya que j'identifie comme étant les aquifères de sous-sol fracturé, et j'évalue la contribution de la fonte des neiges et glaces aux rivières Himalayennes. Les taux d'érosion calculés à partir des flux de sédiments en suspension et des analyses de nucléides cosmogéniques varient de 0. 1 à 6 mm/a. Les rivières au Népal sont limitées par l'apport sédimentaire alors que les versants, en tant que source de sédiments, sont limités par le transport. Enfin, je montre que l'érosion sur des milliers d'années ne dépend des précipitations mais du relief et je démontre que les reliefs himalayens ne sont pas à l'état d'équilibre actuellement.

This thesis deals with the role of precipitation on erosion and landscape formation in the Nepal Himalayas. I investigate all successive steps involved in the erosion process: 1) Starting from the evaluation of precipitation datasets, 2) the transfer of precipitation to river discharge, 3) the mobilization and transport of material out of the mountain range, 4) and finally, erosion constrains over longer time-scales. In order to make this possible I will exploit multiple datasets such as precipitation, river discharge, suspended sediment concentrations of rivers and cosmogenic nuclide analysis. The work is structured in four research publications, which build the principle content of this manuscript. I show that the dataset derived from the interpolation of rain gauge data performs best in the Himalayas. With the evaluation of precipitation data, I set the basis for the further analysis in order to better understand erosion processes. I demonstrate the importance of an until now unconsidered, major compartment of the Himalayan discharge cycle, which I identify as a fractured basement aquifer, and estimate the snow and ice melt contribution to the Himalayan rivers. Erosion rates calculated from suspended sediment fluxes and cosmogenic nuclide analysis range between 0. 1 and 6 mm/yr. The rivers in the Nepal Himalayas are supply limited and the hillslopes as contributing source are transport limited. Last I show that over several thousand years erosion is not related with precipitation, but with relief, and I demonstrate that the landscape in the Himalayas is not in equilibrium.