GÉOMORPHOLOGIE

La géomorphologie (« géo », la terre, « morpho », la forme, et « logie » formé du grec logos, que l'on peut traduire ici par loi ou science) est une discipline scientifique dont l'objet est de nommer et de mesurer les formes du relief, mais aussi d’expliquer leur genèse et de prévoir leur évolution. La complexité de cette discipline, et ce qui en fait aussi son originalité, est liée à cette triple démarche puisqu'elle emprunte à de nombreuses autres sciences. Cela revient, dans certains cas, à interpréter les conditions d'élaboration de paysages anciens tandis que, dans d'autres cas, il s'agit de prédire et de mesurer la dynamique d'un processus en cours comme le glissement de tout un versant de montagne.

La forme et sa genèse

À l'aide de cartes et d'instruments topographiques, comme le GPS, ou avec des modèles numériques de terrain, le géomorphologue mesure les volumes, les pentes, les surfaces, leur orientation, et définit ainsi des plaines, des vallées, des plateaux, des montagnes, mais aussi des unités plus petites, comme une paroi, une cuvette, un replat, la densité des chenaux d'une rivière...

Ce travail de nomenclature des formes est complété par l'interprétation de leur mode de mise en place, ce qu'on appelle leur morphogenèse. La genèse des formes relève de nombreux facteurs ; traditionnellement, on oppose la géomorphologie structurale, qui s'attache à interpréter les formes structurales en relation avec le bâti géologique (Peulvast et Vanney, 2001 et 2002), à la géomorphologie climatique ou dynamique (Valadas, 2004), qui consiste à identifier les modelés disséqués ou accumulés par des processus morphodynamiques conditionnés par des agents externes : l'eau (solide ou liquide), la température, les agents biogènes, les sociétés humaines, etc.

Paysage dans le Mâconnais

Ce paysage du Mâconnais montre à l'ouest (à gauche et en arrière-plan) la retombée des monts du Charolais (hercynien), qui constitue une forme d'aplanissement élaborée au Miocène (moins de 15 millions d'années) et taillée dans les roches cristallines primaires. Au centre, la butte,... 

Crédits : P. Pech

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Une même forme topographique peut donc avoir plusieurs origines. Prenons le cas d'une colline. Disposée en avant d'un relief de cuesta, elle peut être une butte témoin constituée d'un empilement de roches sédimentaires coiffé d'un niveau plus résistant. Elle peut aussi correspondre à un relief d'érosion différentielle lié à une faille ou bien à un relief résiduel dans un granite plus résistant, comme dans la baie de Rio de Janeiro, ou encore à un cône volcanique, voire à une dune, etc. De plus, depuis l'ère industrielle, certaines collines artificielles (haldes ou terrils) sont apparues dans les paysages miniers ; elles se sont formées par l'accumulation de débris ou de résidus de l'activité minière et font l'objet d'études géomorphologiques car des mouvements de terrain peuvent s’y produire et représentent de ce fait une menace pour les populations voisines.

La forme du relief dépend du mode de mise en place et de la nature du substrat (le socle), mais sa genèse peut varier. Une vallée est un relief en creux, allongé, bordé par des versants. Si elle est occupée par un cours d'eau, on parle de vallée alluviale. Toutefois, il existe des types de vallées totalement à sec, comme la vallée de la mort, dans l'ouest des États-Unis. La vallée peut aussi être d'origine tectonique, par exemple celle où a été édifiée la ville de Santiago du Chili, entre les deux cordillères andines, centrale et côtière. Dans le cas de la vallée de la Durance, dans les Alpes, elle est située à l'emplacement d'une faille qui a été exploitée par le surcreusement glaciaire. Assez souvent, les vallées ont des formes composites où l’on reconnaît l’action de plusieurs agents morphogéniques. Les vallées alluviales représentent un cas complexe et, pour le grand public et même pour les aménageurs, la confusion est telle que, dans de nombreuses plaines occupées par les grands cours d'eau, il est difficile de savoir en quoi consiste réellement la vallée. S'agit-il seulement du lit permanent d’un cours d’eau ou bien d'une zone étendue de part et d'autre de celui-ci ? En géomorphologie fluviale, on distingue, dans la plaine alluviale, le lit mineur et le lit majeur, susceptible d'être inondé moins fréquemment mais lors de crues plus importantes. Une crue qui a une probabilité de survenir une fois par siècle correspond à un niveau d'inondation plus important et à un champ d'extension plus étendu dans la plaine alluviale. Les géomorphologues distinguent la plaine alluviale active avec ses niveaux d'extension des crues, même si les périodes de retour d'inondation sont très espacées dans le temps, et les terrasses plus élevées, jamais inondées, qui correspondent à des phases plus anciennes d'activité du cours d'eau, dont les conditions d'alimentation et d'écoulement étaient différentes. Dans ce cas, il est même difficile de parler de vallée alors que l'œil non averti ne voit qu'une immense plaine ; mais le géomorphologue est capable de distinguer les secteurs inondables de ceux qui ne le sont pas à l'aide d'indicateurs morphométriques, les niveaux topographiques, et morphosédimentaires tels que la nature des formations superficielles qui tapissent le niveau alluvial envisagé. La connaissance des niveaux d'inondation marqués par des occurrences à périodes de retour variables constitue un élément très important dans la gestion des risques, mais aussi dans la gestion de ressources comme les corridors écologiques.

Vallée de la Durance au nord de Guillestre

L'axe nord-sud de la vallée de la Durance au nord de Guillestre, représenté ici du premier plan vers l'arrière-plan, est déterminé par une faille qu'a « exploitée » le surcreusement glaciaire du grand glacier durancien. Celui-ci occupait la vallée il y a 20 000 ans, on reconnaît... 

Crédits : P. Pech

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En géomorphologie, un terme peut donc désigner à la fois une forme et un type de mise en place, toujours dans le but de répondre à deux objectifs, celui de la compréhension de la forme et de sa mise en place et celui de l'interprétation de sa dynamique, et surtout des processus censés la créer. Ainsi en est-il de formes majeures comme les montagnes. Dans le cas des Alpes ou de l'Himalaya, la convergence de deux plaques continentales aboutit à la constitution de ces chaînes de montagnes, mais toutes les montagnes ne sont pas exclusivement dues à cette dynamique de la tectonique des plaques, d'abord parce que les montagnes ne sont pas toutes aussi étendues que ces deux reliefs terrestres majeurs mais aussi parce que d'autres processus générateurs de formes peuvent être responsables de la constitution d'un massif montagneux ; ainsi des montagnes volcaniques à Hawaii ou aux Canaries. En outre, certains processus de convergence de plaques se sont produits il y a si longtemps qu'ils ont donné naissance à des reliefs montagneux qui n'existent plus, en raison de l'action prolongée de l'érosion. En géomorphologie, une chaîne montagneuse correspond toujours à un relief dont l'altitude est élevée. Elle comprend des sommets, des pics, des versants en pente plus ou moins forte qui présentent des dénivellations importantes. Leur genèse peut varier : sous la forme d'une chaîne bordant un océan comme les Andes (subduction), au centre d'un continent comme les Alpes (collision), au centre d'une plaque comme les volcans de points chauds de [...]

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Paysage dans le Mâconnais
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Vallée de la Durance au nord de Guillestre
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Crête de Chabreyrel dans le vallon du Couleau, parc national des Écrins
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Mégagéomorphologie
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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