Impacts du changement climatique sur les SYSTÈMES NATURELS 2.8 EROSION |
Type de connaissances |
Résultats de recherche et interprétations |
Méthodes
d'observation et d'analyse |
Références |
| Reconstitutions | Alpes
suisses - Fluctuations durant l'Holocène
: Le début de l'Atlantique récent (dès 6000 BP) montre un réchauffement des températures, ce qui se traduit par une élévation de l'ordre de 200 mètres de la limite supérieure des forêts et de la limite de la neige. La limite inférieure du pergélisol atteint l'altitude de 2700m et produit de nombreuses mobilisations de moraines sous la forme de laves torrentielles dans les Alpes (Gamper, 1985). |
Lateltin & al. 1997 - R: PNR31 | |
Alpes italiennes : Les glissements de terrain de grande ampleur sont, en règle général, situés à des altitudes comprises entre 600 et 1200 m, dans les zones qui ont été les plus touchées par les changements climatiques qui se sont produits à la fin de la dernière période glaciaire (Pellegrini et al., 1998). Au cours de cette période, l'expansion maximale des glaciers a été atteinte vers 20 000 ans BP, avec une limite inférieure de la neige située vers 1250 m d'altitude, lorsque les glaciers atteignaient les massifs moins élevés. Par conséquent, les mouvements historiques majeurs, comme les glissements de Morsiano (~13 500 ans BP) et Succiso (~9 500 ans BP), ont certainement été déclenchés par l'action combinée de la fonte du permafrost et de nouveaux facteurs morphogénétiques. En particulier, comme l'ont montré Pellegrini et al. (1998), la transition entre des processus physico-météorologiques typiques et des processus chimiques a été enregistrée au cours de cette période. Malheureusement, il est difficile de reconstruire les données de températures et de précipitations en fonction de l'altitude à partir des données paléo-climatiques disponibles. |
Pellegrini & al 1998 in Bertolini & al 2004 - A | ||
Grandes vallées alpines et leur piedmont jusqu'à la Méditerranée : Le Petit Âge Glaciaire est identifié comme une période de refroidisement et de progression glaciaire qui s'étend du XIVe à la fin du XIXe siècle. Le régime des précipitations et l'intensité de la dégradation du couvert végétal, liées à l'action humaine, sont aussi responsables d'une brutale crise de la torrentialité. |
Les études de paléo-dynamique fluviale réalisées depuis une quinzaine d'années sur la base de carte anciennes et de textes ont été analysées. |
Bravard 2000 - P | |
Dolomites (Cortina d'Ampezzo et Alta Badia) : Au début du Postglaciaire (Pré-Boréal et Boréal), après le retrait des glaciers würmiens, les versants sont devenues propices aux mouvements de terrain. Ces mouvements comprennent les glissements de grande taille, les mouvements complexes (Corvara), les glissements rotationnels et les coulées de boue qui ont affecté les formations pélitiques affleurant au milieu et en bas des versants, en conséquence des niveaux élevés des nappes phréatiques qui s'expliquent probablement par l'augmentation des précipitations [d'après Orombelli et Ravazzi (1996) et Goudie (1992)] et la fonte du permafrost (cf. Soldati, 1999). La seconde période d'occurrence de glissements, qui coïncide avec le Sub-boréal, correspond à l'augmentation des précipitations relevée dans la littérature. |
Les recherches sur les relations entre l'occurrence des glissements de terrain et les changements climatiques depuis la dernière glaciation ont été menées grâce aux cartes de géomorphologie et de glissement de terrain (pour une meilleure compréhension de l'évolution géomorphologique de ces zones) et aux datations au carbone de plusieurs mouvements de terrain et dépôts lacustres. |
Corsini & al 2000 - A | |
Europe: |
Citations bibliographiques | Various authors in Lang & al 2003 - E | |
Alpes italiennes : Depuis le début du Pléistocène, une grande partie de la chaîne a connu une élévation généralisée (Ambrosetti et al., 1982; Bartolini et al., 1982) qui a entraîné un creusement progressif des systèmes de drainage des sols. La formation de vallées incisées ou encaissées a provoqué une plus grande instabilité des pentes. |
Revue bibliographique | Bertolini & al 2004 - A | |
|
Observations |
Alpes
suisses : A cause de la fonte du glacier de Minstinger au cours des 150 dernières années, la source des laves torrentielles a été exposée à l’érosion (Zimmermann & Haeberli 1992) |
Zimmermann & al. 1997 - A | |
Alpes : Relation entre réchauffement et déstabilisation : Les instabilités de falaises sont généralement liées à des fractures préexistantes le long desquelles une masse rocheuse est déstabilisée par un événement déclencheur. Les fractures à l'intérieur des roches gelées en permanence sont susceptibles de contenir de la glace et pourraient connaître d'importants changements lors du dégel. 5 processus physiques peuvent relier le réchauffement du permafrost à la déstabilisation des parois rocheuses escarpés, au travers de l'altération des fractures : (1) la perte de liaison, (2) la séparation de la glace, (3) l'expansion du volume, (4) la pression hydrostatique, et (5) la réduction de la force de cisaillement. Le permafrost des pentes escarpées est important car il est relativement abondant dans les zones de haute montagne et il réagit rapidement aux changements climatiques. Il constitue d'importantes sources d'énergie potentielle dans une optique de mouvements de terrain. La dégradation de ce type de permafrost peut entrainer des déstabilisations. Bien que le rôle du permafrost ne puisse être établi avec certitude pour le moment en ce qui concerne des événements précis, l'hypothèse de son rôle est étayée par des signes tangibles : (1) des processus physiques mettant en rapport le réchauffement et la déstabilisation existent, (2) les fissures remplies de glace sont fréquentes dans les parois rocheuses présentant du permafrost, (3) de nombreuses chutes de pierres partent de zones de permafrost, (4) de la glace a été observée dans les zones de départ, (5) la dégradation du permafrost a été observée et elle est cohérente avec le réchauffement climatique, et (6) la forte activité de chutes de pierres dans les Alpes durant la canicule de 2003 désigne le dégel du permafrost comme seule explication plausible. L'examen des recherches en la matière montre que les joints remplis de glace sont fréquents dans les parois rocheuses avec du permafrost et qu'ils peuvent être élargis par la séparation de la glace. |
Revue bibliographique | Gruber & Haeberli 2007 - A | |
|
Modélisations |
Alpes
: La pénétration d’un front de gel dans des matériaux précédemment fondu a le potentiel d’intensifier la destruction de la roche à travers la formation de glace dans les fissures et les crevasses. De telles formations de glace, en retour, réduisent la perméabilité de surface des falaises rocheuses et affectent les pressions hydrauliques dans les fissures qui ne sont pas englacées. |
Haeberli & al. 1997 - A | |
|
Hypothèses |
Alpes
: La baisse générale des pression d’eau latérales dans les falaises rocheuse, combinée avec la disparition des glaciers tempérés pourrait être contrebalancé et la stabilité des falaises rocheuses altérée |
Haeberli & al. 1997 - A | |
Alpes
: La revégétalisation des terrains après un retrait glaciaire est lente sous des conditions climatiques de haute montagne. De fait, les dépôts morainiques déglacés ne sont plus protégés contre l’érosion pour des périodes prolongées (de quelques décennies à quelques siècles). Ceci induira également la charge en sédiment des rivières concernées et pourrait conduire à une sédimentation accélérée dans les lacs et réservoirs d’altitude. |
Haeberli & Beniston 1998 - A | ||
Alpes
suisses : L’érosion des pentes augmentera probablement dans les zones périglaciaires et affectera de nombreux aléas : mouvements de masse, inondations… |
Bader & Kunz 2000d - R: PNR31 | ||
Bassin
versant du Rhône (France) : A long terme, la végétation devrait coloniser les parties supérieures des versants alpins. Dans les régions méridionales, la diminution du contenu en eau du sol et de la végétation devrait augmenter le stress hydrique et induire une sensibilité accrue du couvert végétal aux feux de forêts pendant les périodes sèches de l’année et augmenter par la même l’exposition des sols à l’érosion |
IPCC, 2001 in Bravard 2006 - P | ||
Monde / Europe (montagnes) : La stabilité physique du permafrost, en particulier localisé dans de fortes pentes, est très sensible aux changements thermiques car le dégel réduit la stabilité des sédiments riches en glaces et des parois rocheuses jointes par le gel . Les sols riches en glace subissent une consolidation durant la fonte qui entraine une élévation des pressions interstitielles, ainsi les versants sédimentaires autrefois gelées peuvent devenir instables. Les pentes rocheuses peuvent également subir une déstabilisation si le réchauffement réduit la force des joints de glace ouverts ou s'il entraine des écoulements d'eau dans les parois qui provoquent une augmentation de la pression interstitielle. La dégradation du permafrost induite par le réchauffement peut donc potentiellement mener à une augmentation de l'intensité et de la fréquence des instabilités de pente et à des dommages aux fondations (d'infrastructures) du fait du dégel. Dans les pentes, la dégradation du permafrost peut entrainer des fractures profondes des parois rocheuses, des chutes de blocs, des coulées de boue ou des détachements superficiels de la couche active, une augmentation de l'activité des coulées de débris et une gélifraction accrue. |
Harris & al 2001 - A | ||
Alpes : L’augmentation des températures atmosphériques qui ne constituerait pas un extrême de température (au sens où l’entend le GIEC) ferait fondre les pergélisols jusqu’à un degré significatif qui réduirait la cohésion des pentes de montagne et augmenterait le potentiel des chutes de bloc et des coulées de boue. |
Beniston & Stephenson 2004 - A | ||
France
: Risque plus élevé d'inondation ou d'érosion pour des développements en zone inondable. Intensité accrue des précipitations, affectant les bas-côtés et les piles de pont, et apportant davantage de débris dans les caniveaux. |
ONERC 2004 - R | ||
Alpes
: Après le passage d'un incendie (qui risque d'être plus nombreux à l'avenir): Du fait de la disponibilité de nombreux arbres morts ou souches, voire de blocs rocheux autrefois retenus par la végétation ou le sol, les risques d'embâcles augmentent, et les ouvrages de franchissement peuvent alors devenir de véritables obstacles à l'écoulement de l'eau. Le lit peut être dépavé par ces crues plus importantes. Une reprise d'érosion se produit alors, linéaire dans le lit avec risque d'affouillement des berges, en nappe dans les versants, augmentant de la sorte le volume de matériaux mobilisés. |
Demirdijan 2004 - A | ||
Monde
: La revégétalisation des terrain déglacés est lente est laisse de larges dépôts morainiques non protégés contre l’érosion sur des périodes de temps de quelques décennies à quelques siècles. Dans les fortes pentes, des matériaux fraîchement exposés ou la fonte d’éléments non consolidés peuvent devenir instables, induisant des laves torrentielles et des mouvements de terrain de magnitudes variables. Une fois qu’un incident est survenu dans une pente, la déstabilisation peut se poursuivre. La tendance générale est à un changement des zones de risque et une propagation générale de l’instabilité des versants de haute montagne. |
Kääb & al. 2005 - A | ||
Alpes
(massif du Mont-Blanc) : Permafrost en fusion - des versants déstabilisés : Les formations superficielles telles que les talus d'éboulis ou les tills déposés par les glaciers sont plus facilement mobilisés lorsque la glace interstitielle qu'elles contenaient se dégrade ou disparaît (...) |
Deline 2006 - P | ||
Monde : Alors que les lits rocheux et les chenaux renforcés pourraient être robustes, les chenaux alluviaux pourraient être substantiellement plus sensible à des changements de transport des sédiments. Les taux d’érosion et les débits des sédiments pourraient également changer en réponse aux changements de précipitation, de fréquence des feux de forêts et des changements d’usage des sols. Des études de modélisation de différents environnements suggèrent que l’augmentation des taux d’érosion pourrait être de l’ordre de 25 à 50%. |
Goudie 2006 - A | ||
| Alpes
suisses : Dans les zones touchées par la fonte de glacier ou de permafrost, autrefois épargnées par ce type de phénomènes, il peut y avoir des chutes de blocs et de matériaux rocheux, des phénomènes d'érosion, des éboulements et des coulées de boue, comme suite du réchauffement. |
Götz & Raetzo 2006 - P* | ||
Alpes
/ Allemagne du Sud : La réduction de la quantité d'eau dans le sol en été et la fréquence accrue des pluies violentes provoquent l'érosion des sols... |
Seiler 2006 - P* |
Légende
des références biblio :
- * : études prises en compte par le WP7.
- A : Article (revue à comité de lecture)
- C : Commentaire
- E : Etude scientifique (non publiée)
- P : Proceedings
- R : Rapport
- Re : Retour d'expérience
- T : Thèse
- W : Site Internet