Forçages climatiques quaternaires à différentes échelles de temps des rivières de plaines à lit de graviers
Au cours des dernières décennies, les recherches menées sur les systèmes fluviaux des latitudes moyennes ont démontré les liens étroits entre la formation des systèmes de terrasses emboîtées et les cycles climatiques quaternaires au cours du dernier million d'années. Au sein des séquences de terrasses, les processus géomorphologiques et sédimentologiques sont en effet étroitement contrôlés par les forçages climatiques, tant pendant les périodes glaciaires (avec la production de graviers grossiers à sables déposés dans de larges rivières en tresse) que pendant les périodes interglaciaires (avec le dépôt de limons de débordement lors d’inondations dans des systèmes à méandres, ou de sables tidaux en aval).
Des travaux récents ont également montré que les accumulations de tufs calcaires en sommet de séries fluviales fournissent un ensemble d'indices (incluant mollusques, empreintes de feuilles, restes de mammifères et isotopes stables) sur la dynamique environnementale passée des périodes interglaciaires. Dans les régions où d’autres archives continentales, comme les dépôts lacustres ou les spéléothèmes, font défaut, ces données sont particulièrement précieuses pour la reconstruction des climats passés et des biocénoses associées. L’étude de l’évolution des systèmes fluviaux au fil du temps offre une base pour évaluer leur capacité d’adaptation aux changements globaux actuels.
Cette session est ouverte aux communications portant sur des recherches pluridisciplinaires sur les systèmes fluviaux pléistocènes et leurs connexions avec les processus de versant et les paysages (par exemple, en morphologie, sédimentologie, paléontologie ou géochimie). Les études incluant des comparaisons avec d’autres archives continentales ou développant des approches diachroniques avec des analogues actuels sont encouragées, notamment si elles visent à mieux comprendre les réponses environnementales aux changements climatiques récents.
Animateurs : P. Antoine (CNRS), J. Dabkowski (CNRS), JL. Grimaud (Mines Paris, PSL).
Modes de construction des plaines alluviales et estimation de la texture et du volume des dépôts alluvionnaires
La nature, la texture et le volume des remplissages alluviaux constituent un facteur majeur contrôlant la mobilité du lit et du cours d’eau. En raison de leur caractère « caché », ces informations restent peu connues, alors qu’elles sont fondamentales pour évaluer le potentiel de restauration des rivières. Par ailleurs, nous ignorons encore largement comment les impacts anthropiques indirects (changements d’usage des sols) et directs (aménagements fluviaux et pratiques d’entretien) se sont superposés à la variabilité climatique et aux héritages pré-néolithiques dans la construction des plaines alluviales. Cette session accueille ainsi tout d'abord des contributions axées sur les modes et temporalités de construction des plaines alluviales, avant et après le Néolithique, avec un intérêt particulier d'une part, pour l’identification de points de bascule et, d'autre part, pour la compréhension de la façon dont les interventions anthropiques directes dans ou à proximité des lits (systèmes de drainage, canaux associés aux moulins à eau, seuils, enrochements, digues ou extractions de graviers) ont pu modifier la stratigraphie et la texture des dépôts alluviaux. En second lieu, la session s’intéresse aux approches méthodologiques originales permettant de reconstituer l’évolution des fréquences de débordements et des dépôts sédimentaires associés, de quantifier les stocks de sédiments grossiers (> 2 mm) et fins (< 2 mm) dans les remplissages alluvionnaires, et d’en estimer la variabilité spatiale.
Animateurs : L. Lespez (UPEC), E. Wohl (Utah State University).
Connectivité hydrologique et sédimentaire entre lit mineur et plaine d'inondation
Les échanges multidimensionnels (verticaux, latéraux et longitudinaux) d’eau et de sédiments entre lit mineur et plaine d'iondation consitutuent les principaux moteurs de la formation des paysages fluviaux et de la biodiversité des écosystèmes riverains. Les transfert et les échanges de sédiments entre chenaux et plaine inondable sont contrôlés par des facteurs étroitement interdépendants : le fonctionnement hydrologique interagit avec le stock sédimentaire disponible (apports longitudinaux et latéraux), ainsi qu’avec le tracé fluvial, qui détermine la mobilité des chenaux. Ces échanges ont été profondément modifiés au cours des derniers siècles en réponse à la construction d’aménagements fluviaux (seuils, enrochements, digues, etc.). Cette session vise à explorer les conséquences de ces interventions anthropiques sur la connectivité hydro-sédimentaire récente, en mettant particulièrement l’accent sur les modalités et les rythmes de transfert et de stockage de l’eau et des sédiments entre la plaine inondable et le lit mineur, à différentes échelles temporelles. Nous encourageons tout particulièrement des contributions présentant des méthodes et approches innovantes en matière d’acquisition de données.
Animateurs : E. Gautier (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne), H. Piégay (CNRS).
Charge de fond : flux, mobilité, processus et métrologie
En raison de leur énergie relativement faible et de la taille grossière des particules constituant leur lit, les rivières de plaine à lit de graviers sont généralement considérées comme ayant un lit peu mobile, avec de faibles vitesses et des volumes de charriage. Pourtant, selon la taille et le volume des particules grossières hérités, cette perception est souvent battue en brèche, les particules composant le fond de nombre de ces rivières s’avèrent en réalité souvent très mobile. Dans le même temps, la taille de ces sédiments, leur structure de surface inter-granulaire, et in fine leur mobilité, ont pu être fortement altérées par la présence ancienne d’aménagements fluviaux, qui ont inhibé les connectivités longitudinales et transversales des sédiments grossiers, réduisant ainsi leur apport vers les lits fluviaux. La dynamique de la charge de fond est ainsi sous le contrôle d’une combinaison complexe et imbriquée de facteurs naturels et anthropiques, qu’il est nécessaire de démêler pour améliorer la gestion des rivières de plaine à lit de graviers. Par ailleurs, les vitesses et les flux de charriage, l’épaisseur de la couche active, la contribution de l’érosion latérale aux volumes charriés, ou encore les interactions entre les déplacements des particules et la morphologie du lit restent mal compris dans ces cours d'eau. Enfin, ces questions sont directement liées à notre capacité à déterminer et cartographier de manière fiable la variabilité de la granulométrie du matériau de fond. L’utilisation de méthodes modernes basées sur les drones (UAV), applicables aux rivières en tresse ou éphémères dont le lit est souvent exondé en partie ou en totalité, ne peut pas être transposée aux rivières de plaine, en raison de l’immersion quasi permanente de leur lit. Il existe donc un fort besoin en matière de développement de méthodes et outils permettant l'extraction de ce type d'informations. Cette session vise ainsi à explorer les différentes problématiques décrites ci-dessus, ainsi que la gamme de méthodes et de dispositifs (par définition variables selon la taille des rivières) pouvant être déployés pour y répondre.
Animateurs : T. Dépret (CNRS), F. Arnaud (CNRS).
Restauration/Rehabilitation
La plupart des opérations de restauration ou de réhabilitation géomorphologique des rivières de plaine reposent encore très souvent sur la restauration de formes fluviales, consistant généralement en la reconstruction de méandres et de séquences de mouilles et radiers, à laquelle on il n'est pas rare d'adjoindre des réinjections de sédiments et/ou la création de structures (embâcles notamment). A l'exception des opérations de suppression de seuils et petits barrages, les actions de restauration basées sur les processus restent moins courante, peut-être en raison de la lenteur des processus dans les rivières de plaine à lit de graviers. Le temps nécessaire pour atteindre un nouvel équilibre après une restauration, et donc pour évaluer l’efficacité de ces opérations, est en effet considéré comme relativement long. Cette session sollicite ainsi des contributions portant 1) sur l’estimation du potentiel de restauration ou de réhabilitation hydro-géomorphologique des rivières de plaine à lit de graviers, en accordant une attention particulière à la définition des conditions pour lesquelles les actions passives ou actives sont pertinentes, sur 2) l’identification des échelles spatiales et temporelles auxquelles les opérations de restauration ou de réhabilitation doivent être définies, et auxquelles il est adapté d’évaluer leur efficacité, 3) le développement de cadres méthodologiques originaux et de métriques permettant de suivre les effets des actions de restauration ou de réhabilitation mises en œuvre dans ces rivières.
Animateurs : F. Gob (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne), B. Belletti (CNRS), V. Chardon (Université de Strasbourg).
Rivières urbaines et péri-urbaines
Les rivières urbaines et périurbaines comptent par définition parmi les hydrosystèmes les plus modifiés par les activités humaines. En raison des changements drastiques ayant affecté leur géométrie, leurs flux d’eau et de sédiments, mais aussi du fait de l’étalement urbain croissant à l’échelle mondiale, ces rivières font l’objet d’une préoccupation toujours plus marquée. Alors que les milieux urbains connaissent une demande accrue de nature, l’un des enjeux majeurs concerne la préservation ou la restauration des fonctionnalités fluviales dans un contexte de pressions persistantes élevées et de possibilités limitées d’ajustement vertical et/ou latéral. Cette session accueille des contributions documentant 1) la diversité des altérations subies par les formes, les structures et les processus des rivières de plaine à lit de graviers, ainsi que l’ampleur et la rapidité de ces altérations, 2)la gamme de solutions pouvant être mises en œuvre pour gérer et/ou restaurer ces rivières.
Animateurs : N. Thommeret (UPEC), O. Navratil (Université Lyon 2).
