La torrentialité dans les Pyrénées centrales : évolution depuis la fin du Petit Age Glaciaire, spécificités et dynamiques géomorphologiques actuelles

by Johann Blanpied

Doctoral thesis in Environnement et sociétés

Under the supervision of Jean-Marc Antoine and Jean-Michel Carozza.

defended on 05-12-2019

in Toulouse 2 , under the authority of École doctorale Temps, Espaces, Sociétés, Cultures (Toulouse) , in a partnership with Géographie de l'environnement (Toulouse) (laboratoire) .

  • Alternative Title

    Mountain stream in the Central Pyrenees : evolution since the Little Ice Age, current geomorphological specific features and dynamics


  • Abstract

    The June 2013 stream flood in the central Pyrenees showed a strong reactivity of torrential catchments to an extreme hydrological event and had a significant impact on both natural and social systems. This stream flood follows a period of hydrological calm during the second half of the 20th century. It is similar in its grip and intensity to the great historical floods of the late 19th and early 20th centuries, a period of strong hydro-dynamics at the end of the Little Ice Age. However, it occurs in a very different socio-economic, socio-biological and climatic context, in a poorly studied massif. This work aims tocharacterize specific features of the torrential framework of the central Pyrenees through different analysis: 1) a morphometric analysis of catchments, 2) an analysis of the evolution of the hydrosedimentary context, 3) an analysis of sediment connectivity and 4) an analysis of the current torrential dynamics, given to the June 2013 stream flood. For this purpose, a set of morphometrical statistics, geohistoric, hydrogeomorphological, morphometric modelling and fieldwork monitoring approaches have been developed according to a logic of interlocking scales. Three catchments morphotypes and two types of sediment cascade have been identified to characterize the torrential framework of the central Pyrenees. Geomorphological evolution of the studied catchments showed a decrease intorrential activity and hydro-sedimentary dynamics during the 20th century according to different control factors and their own temporality. Nevertheless, active channels contracts and coupling hillslope/channel pattern efficiency decreases. All the analyses crossing with the June 2013 stream flood dynamics highlights 1) a strong disconnection of the headbasins, 2) a vulnerability of inherited surficial sediment storages of the bottom valley and 3) a sediment deficit.


  • Abstract

    La crue de juin 2013 dans les Pyrénées centrales a montré une forte réactivité des bassins versants à un événement hydrologique extrême et a largement impacté les systèmes tant naturels que sociaux. Cette crue fait suite à une période de calme hydrologique lors de la seconde moitié du 20ème siècle et s’apparente par son emprise et son intensité aux grandes crues historiques de la fin du 19ème siècle et du début du 20ème siècle, période de fort hydro dynamisme de la fin du Petit Âge Glaciaire. Elle survient cependant dans un contexte socio-économique, socio biologique et climatique bien différent, dans un massif peu étudié. Cette thèse propose de caractériser les spécificités du cadre torrentiel des Pyrénées centrales à travers différentes analyses : 1) une analyse morphométrique des bassins versants, 2) une analyse de l'évolution du contexte hydro-sédimentaire, 3) une analyse de la connectivité sédimentaire et 4) une analyse de la dynamique torrentielle actuelle, le tout à la lumière de la crue de juin 2013.Pour cela un ensemble d’approches statistique morphométrique, géohistorique, hydrogéomorphologique, de modélisation morphométrique, de suivi instrumenté ont été réalisés selon une logique d’emboîtement d’échelles. Trois morphotypes de bassin versant et deux types de cascade sédimentaire caractérisent le cadre torrentiel des Pyrénées centrales. L’évolution géomorphologique des bassins versants étudiés montre une réduction de l’activité torrentielle et de la dynamique hydro-sédimentaire au cours du 20ème siècle selon différents facteurs de contrôle et une temporalité propres à chaque bassin versant. Cependant, la contraction des bandes actives et la baisse d’efficacité du couplage versant/lit sont communes à tous. Le couplage de ces analyses avec la dynamique de la crue de juin 2013 met en évidence 1) une forte déconnexion des têtes de bassin, 2) une vulnérabilité des formations superficielles de fond de vallée et 3) un déficit sédimentaire.


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