L'érosion : définition, processus et conséquencesCours

Une simple observation de paysages, la vue de photographies ou de cartes anciennes permet de se rendre compte que les paysages et les reliefs changent. Parfois, ces changements se manifestent de manière brutale, par des éboulements, des glissements de terrain, etc. Au cœur de ces modifications se tient le phénomène d'érosion.

I

Une définition de l'érosion

L'érosion, au sens large, est le mécanisme responsable de l'aplanissement des paysages, par disparition progressive des reliefs. Elle procède en arrachant des éléments d'un relief et en les transportant en des lieux où ils s'accumulent.

Il y a 400 millions d'années, la Bretagne (photo de droite) était occupée par une chaîne montagneuse semblable aux Alpes actuelles (photo de gauche). C'est l'érosion qui, en plusieurs millions d'années, a fini par aplanir les reliefs.

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© Wikipédia

La vitesse d'érosion d'une montagne peut être mesurée par différentes méthodes, telles que :

  • la diminution de son altitude ;
  • la diminution de son volume estimé ;
  • l'évaluation du volume des particules qui lui sont arrachées.

Dans le cas d'une montagne comparable aux Alpes, cet aplanissement peut se dérouler en plusieurs dizaines de millions d'années.

La disparition d'un relief montagneux

La disparition d'un relief montagneux

II

Les mécanismes de l'érosion

L'érosion comporte différentes phases :

  • La roche est tout d'abord altérée, modifiée, morcelée sur place.
  • Des éléments de petite taille (= particules détritiques) sont arrachés à cette roche (c'est la phase d'érosion au sens strict).
  • Les éléments sont transportés à des distances plus ou moins importantes sur des lieux de dépôt.
A

L'altération des roches

L'altération des roches est la dégradation et la désagrégation des roches sous l'influence :

  • de facteurs chimiques : l'eau, qui peut dissoudre les composants minéraux des roches ;
  • de facteurs mécaniques : vent, force de l'eau, glace, végétation, etc.

 

L'eau joue un rôle prépondérant dans ces mécanismes.

Premièrement, elle dissout les minéraux (Na+, K+, Ca2+) mais aussi les éléments oxydés (sulfates, nitrates, phosphate, etc.).

L'eau peut dissoudre, en quantité limitée, le carbonate de calcium des calcaires, selon la réaction :

H2O + CaCO3 → Ca2+ + H2CO3 (acide carbonique)

Deuxièmement, elle « use » les roches et en arrache des particules par effet mécanique.

L'altération d'un granite est à la fois chimique et mécanique : les feldspaths et les micas sont dissous et les restes de ces minéraux forment des argiles, alors que le quartz présent dans le granite, par altération mécanique, va engendrer des grains de sable.

Altération du granite

Altération du granite

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Troisièmement, elle fragmente et morcelle les roches (c'est de ce phénomène que vient l'expression « geler à pierre fendre ») lorsqu'elle s'insinue dans les fissures (ou diaclases) des roches et qu'elle gèle.

Divers facteurs peuvent modifier ces phénomènes d'altération et d'érosion :

  • la composition (la roche peut-elle être dissoute par l'eau des précipitations, par exemple ?) ;
  • la compacité de la roche (la roche est-elle compacte ou meuble ?) ;
  • le climat (sec, chaud, humide, etc.) ;
  • l'action de la végétation (les racines d'un végétal peuvent fragmenter une roche lors de leur croissance) ;
  • les activités humaines.
B

Le transport des particules

Les particules arrachées à la roche d'origine (= particules détritiques) sont, après fragmentation ou dissolution, transportées par un agent de transport. Il existe ainsi différents modes de transports :

  • le vent ;
  • le courant d'un fleuve ;
  • la pesanteur, etc.

À la fin de ce transport, les particules détritiques arrachées aux roches finissent par se déposer, on parle alors de sédiments.

La distance de transport des particules détritiques dépend de deux facteurs principaux :

  • la masse de la particule transportée ;
  • la force de l'agent de transport.

Un grain de sable porté par le vent sera transporté sur une distance beaucoup plus grande qu'un galet.

L'eau, sous forme de torrent montagneux, peut transporter des galets, alors qu'en aval, le fleuve, en parvenant à son embouchure, s'écoulant moins, ne pourra transporter que des particules très fines.

Transport des particules détritiques selon leur taille

Transport des particules détritiques selon leur taille

III

Les conséquences de l'érosion

En aplanissant les reliefs, l'érosion participe grandement à la modification des paysages au cours des temps géologiques. Elle permet également, sur des périodes très longues, de faire varier la nature des roches affleurant en un endroit donné. C'est ainsi qu'au fil du temps, sur des millions d'années, avec l'érosion des chaînes de montagnes, des roches profondes et anciennes apparaissent au centre de la chaîne en cours d'érosion.

Érosion d'un relief et modifications des roches à l'affleurement

Érosion d'un relief et modifications des roches à l'affleurement

Vue (théorique) de profil d'un relief constitué de plusieurs couches, de natures variées. Au temps « 0 », seule la couche « grise » affleure en surface. Aux temps 1, 2 et 3, l'érosion progresse et « use » le relief. Les couches « orange », bleue, puis rouge vont successivement apparaître à l'affleurement.

Modifications du cours d'un fleuve liées à l'érosion

Modifications du cours d'un fleuve liées à l'érosion

L'érosion, en usant peu à peu les rives d'un fleuve (sur le bord concave, en rouge sur le schéma ci-dessous, alors qu'il se produit un dépôt sur la rive convexe, en gris sur le schéma), modifie son cours.

La mer, les vagues, quant à elles, rongent les falaises par leur base, des pans entiers de ces dernières se détachant et s'écroulant. La mer gagne alors du terrain et modifie les côtes.

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Enfin, les particules détritiques transportées vont s'accumuler dans des lieux de sédimentation (zones calmes, où les agents de transport ont peu de force : zones basses des rivières, zones terrestres abritées du vent, haute mer, etc.) qui vont s'emplir de sédiments et vont ainsi également voir leur conformation changer. Tous ces phénomènes se font petit à petit et prennent des milliers, voire des millions d'années pour s'accomplir entièrement.

Érosion et modification des paysages

Érosion et modification des paysages