{"id":3617,"date":"2018-08-31T09:22:52","date_gmt":"2018-08-31T07:22:52","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=3617"},"modified":"2018-08-31T09:22:52","modified_gmt":"2018-08-31T07:22:52","slug":"morphodynamiques-et-transfert-de-sediments-dans-une-riviere-alpine-impacte-par-lhomme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2018\/08\/morphodynamiques-et-transfert-de-sediments-dans-une-riviere-alpine-impacte-par-lhomme\/","title":{"rendered":"Morphodynamiques et transfert de s\u00e9diments dans une rivi\u00e8re alpine impact\u00e9 par l\u2019homme"},"content":{"rendered":"<p><em>Th\u00e8se soutenue par Maarten Bakker, le 28 ao\u00fbt 2018, Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST)<\/em><\/p>\n<p>Au cours de l\u2019Anthropoc\u00e8ne, les bassins versants alpins ont \u00e9t\u00e9 affect\u00e9s par les activit\u00e9s humaines de mani\u00e8re indirecte, via les changements climatiques et l\u2019\u00e9volution des usages du sol, et directement \u00e0 travers l\u2019ing\u00e9nierie des cours d\u2019eau et la r\u00e9gulation des d\u00e9bits. Le bassin du Rh\u00f4ne suisse est un exemple notoire, ses tributaires alpins \u00e9tant significativement impact\u00e9 par le r\u00e9chauffement climatique et l\u2019exploitation hydro\u00e9lectrique. Les environnements alpins s\u2019adaptent en r\u00e9ponse \u00e0 l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration du taux de livraison de s\u00e9diments non-consolid\u00e9s depuis l\u2019amont en lien avec la r\u00e9cession glaciaire r\u00e9cente et les changements climatiques en cours. Parall\u00e8lement, beaucoup de bassins versants alpins sont affect\u00e9s par des pr\u00e9l\u00e8vements d\u2019eau pour l\u2019exploitation hydro\u00e9lectrique. Cette pratique, commune \u00e0 travers la chaine alpine, r\u00e9duit drastiquement la capacit\u00e9 de transport des cours d\u2019eau tout en laissant dans le lit l\u2019entier de la masse s\u00e9dimentaire, contrairement aux lacs de barrage qui tendent \u00e0 stocker les mat\u00e9riaux et produire des d\u00e9ficits s\u00e9dimentaires \u00e0 l\u2019aval. Combin\u00e9s, les impacts des changements climatiques et des pr\u00e9l\u00e8vements d\u2019eau affectent ainsi la dynamique morphologique, la capacit\u00e9 de stockage et la capacit\u00e9 de transfert des tributaires alpins vers les \u00e9missaires principaux, le Rh\u00f4ne dans ce cas pr\u00e9cis.<\/p>\n<p>Dans ce travail de th\u00e8se, ce sont la dynamique morphologique et les transferts s\u00e9dimentaires de la Borgne d\u2019Arolla, tributaire du Rh\u00f4ne, qui ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9s en r\u00e9ponse aux effets combin\u00e9s des changements climatiques et des pr\u00e9l\u00e8vements d\u2019eau pour la production hydro\u00e9lectrique. Le caract\u00e8re intermittent et hautement r\u00e9gul\u00e9 des \u00e9coulements permet la quantification pr\u00e9cise des changements morphologiques \u00e0 travers la t\u00e9l\u00e9d\u00e9tection du lit pendant les p\u00e9riodes s\u00e8ches o\u00f9 le d\u00e9bit est nul, et la reconstruction du taux de livraison s\u00e9dimentaire depuis les ann\u00e9es 1970 est rendue possible par les donn\u00e9es de purge des captages. L\u2019\u00e9volution du lit de la Borgne depuis le d\u00e9but de l\u2019exploitation hydro\u00e9lectrique au d\u00e9but des ann\u00e9es 1960 a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9 \u00e0 travers l\u2019application de m\u00e9thodes photogramm\u00e9triques \u2018Structure from Motion\u2019 \u00e0 des images a\u00e9riennes historiques. Cette m\u00e9thode semi-automatique permet la production de mod\u00e8les num\u00e9riques de terrain historiques \u00e0 haute r\u00e9solution (MNTs), o\u00f9 la faible amplitude altitudinale des plaines alluviales alpines requi\u00e8re un contr\u00f4le consciencieux des r\u00e9sultats photogramm\u00e9triques.<\/p>\n<p>Les r\u00e9sultats de l\u2019\u00e9tude montrent que le tron\u00e7on situ\u00e9 directement en aval du captage principal a subi une aggradation consid\u00e9rable (jusqu\u2019\u00e0 5 m\u00e8tres) depuis le d\u00e9but des pr\u00e9l\u00e8vements d\u2019eau. L\u2019aggradation du lit \u00e0 plus large \u00e9chelle n\u2019a toutefois pas d\u00e9but\u00e9 jusqu\u2019\u00e0 l\u2019initiation du retrait glaciaire \u00e0 la fin des ann\u00e9es 1980 et au cours des ann\u00e9es particuli\u00e8rement chaudes du d\u00e9but des ann\u00e9es 1990 qui ont conduit \u00e0 une augmentation dans le taux de livraison s\u00e9dimentaire depuis l\u2019amont. Malgr\u00e9 cela, les donn\u00e9es montrent que la majeure partie des s\u00e9diments (environ 75%) ont pu \u00eatre transf\u00e9r\u00e9s \u00e0 travers le tron\u00e7on d\u2019\u00e9tude. En effet, si les pr\u00e9l\u00e8vements d\u2019eau ont significativement r\u00e9duit la capacit\u00e9 de transport de la Borgne, il apparait que la capacit\u00e9 de transport r\u00e9siduelle reste proche du taux de livraison depuis l\u2019amont. Cet \u00e9quilibre rend le syst\u00e8me hautement sensible aux for\u00e7ages internes et externes, qu\u2019ils soient \u2018naturels\u2019 ou anthropiques. La distribution spatiale et temporelle du transport s\u00e9dimentaire et les changements morphologiques au sein des tron\u00e7ons \u00e9tudi\u00e9s varient significativement entre des s\u00e9quences intermittentes d\u2019\u00e9coulement qui correspondent \u00e0 des \u2018purges s\u00e9dimentaires\u2019 des captages d\u2019eau.<\/p>\n<p>Ceci souligne l\u2019importance des conditions ant\u00e9rieures \u00e0 la purge \u00e0 l\u2019aval du captage, notamment la morphologie des chenaux de la plaine alluviale et le stockage des s\u00e9diments en leur sein, ainsi que leurs r\u00e9troactions sur les taux de transport, pour la compr\u00e9hension de l\u2019\u00e9quilibre morphologique de ces syst\u00e8mes. La sensibilit\u00e9 du syst\u00e8me conduit \u00e9galement \u00e0 des r\u00e9ponses rapides face aux for\u00e7ages externes li\u00e9s aux changements climatiques et hydrologiques dans le bassin versant, notamment l\u2019\u00e9volution des taux de livraison s\u00e9dimentaire et la fr\u00e9quence des purges des captages d\u2019eau qui avait \u00e9t\u00e9 dimensionn\u00e9s par le pass\u00e9 sur la base de conditions climatiques plus froides. Ceci conduit \u00e0 une forte augmentation de la fr\u00e9quence des crues non r\u00e9gul\u00e9es en raison de la surcharge du syst\u00e8me de captage et de transfert des eaux, ce qui impacte significativement l\u2019export de s\u00e9diment vers l\u2019aval.<\/p>\n<p>Dans le bassin versant \u00e0 plus large \u00e9chelle, l\u2019augmentation du taux de livraison s\u00e9dimentaire d\u00fb aux changements climatiques et sa propagation peuvent \u00eatre per\u00e7us: (1) dans la variabilit\u00e9 temporelle des pr\u00e9l\u00e8vements de mat\u00e9riaux dans les carri\u00e8res du bassin versant; (2) dans le volume des c\u00f4nes de d\u00e9jection \u00e0 la confluence des tributaires avec les \u00e9missaires principaux; et (3) dans l\u2019augmentation de la charge en suspension dans le delta du Rh\u00f4ne sur le lac L\u00e9man.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Th\u00e8se soutenue par Maarten Bakker, le 28 ao\u00fbt 2018, Institut des dynamiques de la surface terrestre (IDYST) Au cours de l\u2019Anthropoc\u00e8ne, les bassins versants alpins ont \u00e9t\u00e9 affect\u00e9s par les activit\u00e9s humaines de mani\u00e8re indirecte, via les changements climatiques et l\u2019\u00e9volution des usages du sol, et directement \u00e0 travers l\u2019ing\u00e9nierie des cours d\u2019eau et la [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":47,"featured_media":3358,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[49465],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3617","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-theses-soutenues"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3617","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/47"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3617"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3617\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3358"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3617"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3617"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3617"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}