Analyse spatiale et temporelle des transferts sédimentaires dans les hydrosystèmes normands : Exemple du bassin versant de la Seulles

Spatial and temporal analysis of sediment transfer in Normandy hydrosystems : Example of the Seulles watershed

• Auteur / Autrice : Vincent Viel
• Direction : Daniel Delahaye
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géographie physique, humaine, économique et régionale
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse des systèmes

Analyse spatiale (statistique)

Sols -- Érosion

Sédiments (géologie) -- Transport

Géomorphologie

Géomorphologie fluviale

Résumé

L’élaboration de la Directive Cadre sur l’Eau (2000) et de la Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques (2006) a mis en lumière l’importance de la quantification et de la caractérisation des transferts hydrosédimentaires dans les cours d’eau pour la gestion des milieux et des ressources naturelles. En effet, les conséquences de ces transferts peuvent être catastrophiques pour les écosystèmes, la biodiversité et pour les populations (inondations, pollutions). A l’heure où l’on s’interroge sur les modalités de gestion des masses d’eau et des bassins versants, nous avons mené une étude centrée sur les cours d’eau « ordinaires » de l’ouest de la France qui restent peu étudiés jusqu’à présent. En effet, si des études se sont attachées à évaluer le degré d’érosion des sols à l’échelle de la parcelle, à analyser les dynamiques de ruissellement au sein des blocs culturaux ou à quantifier les volumes de sédiments exportés des bassins versants, les modalités de transferts des sédiments entre la parcelle et l’exutoire du bassin restaient difficile à déterminer. C’est pourquoi, pour aller au-delà d’une approche en boîte noire du fonctionnement du bassin versant, nous avons mis en place un réseau de mesures des flux de MES dans le bassin de la Seulles (430 km²), représentatif des hydrosystèmes bas-normands. Il a permis de suivre en continu les flux de MES dans différents contextes géologiques, géomorphologiques et paysagers, et de s’interroger sur le rôle des effets d’échelles sur les dynamiques spatiales et temporelles des transferts de MES. De plus, la réalisation de bilans a permis d’identifier l’origine des sédiments dans le bassin et de proposer des budgets sédimentaires emboîtés

The quantification and characterisation of hydrological and sedimentary transfers are now major challenges, not only in terms of knowledge of hydrosystems way of functioning, but also for the management of the environment and its natural resources. Indeed, the consequences associated with these transfers can be catastrophic for land ecosystems, aquatic biodiversity and for people, when they are accompanied by transfers of pollutants or flooding. These are so many issues to preserve and restore water resources and soils that are now one of the government’s environmental priorities (Law on Water; Water Framework Directive). While there are questions on watercourse and watersheds managements, we conducted a study focussed on typical feature for low-energy water system in a large quarter of NW France, poorly documented. Indeed, if studies have attempted to assess the degree of soil erosion at the plot scale, to analyze the dynamics of runoff on slopes or to quantify the volume of sediment exported from watersheds, it remains difficult to analyze sediment dynamics into the catchment. Therefore, to go beyond the “black box” study of the catchment behaviour, a network monitoring suspended sediment transfers was set up in the Seulles watershed (430-km²), representative of hydrosystems observed in Lower-Normandy. To identify the role of interlocking scales on the spatial and temporal dynamics of sediment transfers, SS fluxes have been monitored for several years in different geological, geomorphological contexts and landscapes. Several nested sediment budgets have been suggested considering each sediment sources contributions in the basin