Accueil du site > Thèmes de recherche > Modélisation du processus d’érosion (...)

Modélisation du processus d’érosion thermique

Costard (100%), L. Dupeyrat (100%), J. Gargani (100%), Doctorants et post-doctorants : M. d’Olce, A. Séjourné ITA-IATOS : E. Carey-Gailhardis IE, Ch. Marmo IR Collaborations extérieures : D. Gobin (FAST) - E. Gautier, D. Brunstein (Geog. Phys. Meudon) E Mouche, O Grenier (CEA-IPSL) - A. Fedorov, (Permafrost Institue, Yakoutsk), D. Yang (Univ. of Fairbanks, USA).

1 - Le programme MANET

Le programme MANET (Modélisation Analogique et Numérique de l’Erosion Thermique) a pour but d’étudier les écoulements en milieu périglaciaire et leurs effets sur les processus d’érosion thermique sur Terre et sur Mars. Le programme comprend un volet de modélisation numérique (collaboration FAST) qui vise à déterminer les coefficients de transfert thermique eau/glace, puis eau/pergélisol, et la vitesse d’érosion afin d’obtenir une modélisation à taux variable des transferts thermiques entre une berge gelée et le fleuve. Une modélisation analogique du processus d’érosion thermo-mécanique a été réalisée avec l’installation d’un chenal hydraulique placé dans une chambre froide. Cette simulation expérimentale a permis d’établir une hiérarchisation des paramètres influençant l’efficacité de l’érosion thermique. L’ensemble de ce programme MANET a été réalisé dans le cadre de la thèse de R. Randriamazaoro soutenue en 2007.

Fig. 1 : Simulation de l’érosion thermique en chambre froide.

Ces modèles sont ensuite validés par des mesures sur le terrain et à l’aide d’images satellitaires appliquées à l’étude de la Lena en Yakoutie Centrale. Ainsi, nous avons mis sur pied un programme de recherche avec le Laboratoire de Géographie Physique de Meudon et le Permafrost Institut (Yakutsk) sur une étude diachronique des modelés fluviaux de la Lena. Une étude SIG du recul d’îles dans le secteur amont de Yakutsk a permis de mettre en évidence un accroissement du recul des berges en tête d’îles. Une analyse de données thermiques (température de la Lena en mai et juin) et hydrologiques (débit au moment de la débâcle) montrent clairement l’impact du réchauffement climatique récent sur l’efficacité du processus d’érosion thermo-dynamique exercée à l’encontre des berges de la Lena en Yakoutie Centrale. Ce travail a été publié dans GRL et a fait l’objet d’un communiqué de presse du CNRS en 2007

2 - Le programme CLIMAFLU

Dans le cadre de l’ANR CLIMAFLU « CLImatic and FLUvial dynamic of the Lena river), nous avons pu mettre sur pied un programme de recherche avec le Permafrost Institut (Yakutsk). Les premiers résultats montrent clairement l’impact du réchauffement climatique récent sur l’efficacité du processus d’érosion thermo-dynamique exercée à l’encontre des berges. Une étude SIG du recul de 33 îles dans le secteur amont de Yakutsk a permis de mettre en évidence un accroissement du recul des berges en tête d’îles depuis les années 80. Une analyse de données thermiques (température de la Lena en mai et juin) et hydrologiques (débit au moment de la débâcle) montrent clairement l’impact du réchauffement climatique récent sur l’efficacité du processus d’érosion thermo-dynamique exercée à l’encontre des berges. Par ailleurs, l’analyse des données climatiques et hydrologiques mensuelles à Yakutsk ont montré une augmentation sensible de la température de l’eau de la Lena à Tabaga (secteur amont de Yakutsk). En juillet 2007, une publication dans GRL (Costard et al., 2007) a mis en évidence l’impact du réchauffement récent sur l’augmentation de l’érosion des îles par érosion thermique. Le CNRS a fait largement l’écho de cette publication sur son site web avec un communiqué de presse. Figure d’une berge composée de pergélisol subissant une érosion de 30 m/an.

L’objet de ce projet est une étude des conditions de déclenchement des débâcles et de leur variabilité temporelle en fonction des paramètres climatiques et hydrologiques. En Sibérie, la Lena présente une assez forte variabilité du régime de débâcle d’une année à l’autre. Les conditions de déclenchement des débâcles, leur intensité et leur efficacité sur l’érosion des berges restent encore mal comprises. Nous souhaitons aborder ce problème par une étude haute résolution temporelle et spatiale des conditions de déclenchement de ces débâcles. Le but est de confronter, pour une année donnée, les informations provenant des données hydrologiques et climatiques sur l’intensité des débâcles. L’analyse détaillée de ces données devrait nous fournir des éléments de réponse sur les conditions favorables de déclenchement des fortes débâcles enregistrées ces 30 dernières années.





IDES Université Paris-Sud 11 CNRS Faculté des Sciences
RSS 2.0 | Plan du site | Espace privé | SPIP