Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 6 octobre 2025 par Xiaoxia Wen, rattachée à l’Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) de la FGSE.
Les Alpes européennes occidentales présentent un paysage dominé par des vallées profondément encaissées, mais la chronologie de leur formation et l’influence précise des glaciations quaternaires sur la dynamique érosive font l’objet de débats scientifiques persistants.
Cette incertitude découle principalement d’une lacune méthodologique critique : l’absence de techniques géochronologiques robustes couvrant efficacement l’échelle temporelle 10⁵–10⁶ ans. Si les approches thermochronométriques conventionnelles comme la datation (U-Th)/He sur apatite contraignent les échelles millionnaires (10⁶ ans) et les nucléides cosmogéniques (CN) les échelles millénaires à cent-millénaires (101–10⁵ ans), ces techniques peinent à résoudre les variations de taux d’érosion à la fréquence des cycles glaciaire-interglaciaire (10⁴–10⁵ ans).
Dans cette thèse, j’ai d’abord optimisé le protocole de thermochronométrie ESR pour les centres Al et Ti du quartz. Des expériences de validation du protocole ESR (tests de plateau de préchauffage et tests de stabilité de sensibilité) ont été menées sur des échantillons de la haute vallée du Rhône (Sion). La méthodologie optimisée a ensuite été appliquée à deux sites du même bassin versant : un ensemble d’échantillons de la vallée principale du Rhône (Visp) a été analysé conjointement avec des données thermochronométriques existantes (traces de fission et (U-Th)/He sur apatite) et modélisé dans un code thermocinématique 3D (Pecube), reconstituant l’histoire d’exhumation régionale depuis le Miocène supérieur. Des échantillons d’une vallée suspendue de la Vispa (affluent du Rhône) ont été collectés pour déterminer si l’évolution de son paysage a été principalement façonnée par l’érosion glaciaire ou fluviale.
L’intégration des jeux de données thermochronométriques multiples et de la modélisation cinématique révèle une exhumation accélérée dans la vallée du Rhône au Quaternaire, avec une incision particulièrement marquée durant les 0,5 million d’années suivant la Transition du Pléistocène moyen. Concernant le mécanisme de formation de la vallée suspendue, bien que les données ESR préliminaires suggèrent une modification glaciaire potentielle du paysage, la résolution limitée de l’ensemble de données actuel (due aux faibles rapports signal/bruit des données de décroissance isotherme) empêche de tirer des conclusions définitives sur l’efficacité relative des processus d’érosion glaciaire par rapport aux processus d’érosion fluviale. Des recherches complémentaires doivent être mises en œuvre.
