Fluvial morpho-dynamics and climate change during the Late Quaternary in the Kampar Kanan River, Sumatra, Indonesia

Les rivières sont des témoins précieux de l’histoire de notre planète. Les sédiments qu’elles déposent  (sable, gravier, argile) enregistrent les transformations du climat et du paysage au fil des millénaires. En datant et en analysant ces dépôts, les scientifiques peuvent reconstituer comment une rivière se comportait dans le passé et pourquoi elle a changé. C’est dans cette perspective que s’inscrit cette thèse, qui s’intéresse à la rivière Kampar Kanan, une grande rivière sinueuse située sur l’île de Sumatra, en Indonésie.

Cette rivière présente une pente douce, un lit composé de sable et de gravier, et des courbes, appelées méandres, qui se déplacent lentement au fil du temps sous l’effet de l’érosion des berges. L’objectif principal de cette recherche est de comprendre dans quelle mesure les changements climatiques survenus au cours des dernières centaines de milliers d’années ont influencé le comportement de cette rivière, et quel rôle les mouvements tectoniques du sol, c’est-à-dire les soulèvements lents du terrain, ont pu jouer en tant que facteur complémentaire.

Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont mobilisé plusieurs outils. Des images satellites ont permis d’observer la forme actuelle de la rivière, tandis que des visites de terrain ont fourni des informations sur sa dynamique récente et sur les traces laissées par l’activité tectonique. Les sédiments prélevés sur le terrain ont été analysés en laboratoire pour déterminer leur composition et leur taille, ce qui permet de reconstituer les conditions dans lesquelles ils se sont déposés. Ces sédiments ont également été datés grâce à la technique de datation par luminescence, qui mesure depuis combien de temps des grains de sable ont été enfouis dans le sol et protégés de la lumière. Enfin, un modèle informatique a simulé le comportement de la rivière sous différentes conditions climatiques, afin de mieux comprendre et quantifier les facteurs qui ont influencé son évolution.

Les résultats brossent un tableau détaillé de l’histoire de la rivière. À une époque très ancienne, au moins il y a 150 000 ans, lors d’une période glaciaire marquée par un climat froid, une atmosphère plus sèche et un niveau de la mer plus bas qu’aujourd’hui, la rivière déposait de grandes quantités de gravier. Cela s’explique probablement par un afflux important de sédiments venant des terres et/ou par une capacité réduite de la rivière à les transporter, en raison d’un débit plus faible lié aux conditions arides. Ensuite, une phase d’érosion intense s’est produite lors des transitions entre périodes glaciaires et périodes plus chaudes. Durant cette période, la rivière a creusé davantage qu’elle n’a déposé, et les mouvements tectoniques, notamment le soulèvement du terrain, ont joué un rôle important dans ces transformations.

Plus tard, vers la fin de la dernière grande période glaciaire, la rivière a recommencé à déposer des sédiments, mais cette fois plus fins et mieux organisés, formant des structures typiques des rivières à méandres. Par la suite, des inondations de plus en plus fréquentes ont recouvert les plaines situées de part et d’autre de la rivière, et les méandres se sont développés de façon plus prononcée. Ce phénomène est principalement lié au soulèvement tectonique et à la réduction du débit de la rivière, plutôt qu’à une augmentation des précipitations durant cette période. Cette tendance s’est poursuivie jusqu’à une période plus récente, il y a environ 10 000 ans.

Les simulations informatiques ont confirmé ces observations de terrain. Lorsque le débit de la rivière diminue (comme pendant les périodes glaciaires plus sèches), la rivière se comporte très différemment de ce qu’elle fait lors des périodes plus humides : les zones de dépôt, les taux d’érosion, les surfaces inondées et la formation des bancs de sable changent considérablement. Le soulèvement tectonique amplifie encore ces différences, surtout dans la partie sud de la plaine alluviale.

En conclusion, cette étude montre que l’évolution de la rivière Kampar Kanan résulte avant tout des changements climatiques, mais que les mouvements tectoniques du sol ont joué un rôle complémentaire important qu’il serait erroné de négliger. Ces résultats rappellent que pour comprendre comment les rivières tropicales évoluent, et comment elles pourraient réagir aux changements climatiques futurs, il est essentiel de tenir compte à la fois du climat et de la géologie.