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Analyses géomorphologiques d’événements basse fréquence-haute énergie sur les versants, les dynamiques fluviales et les littoraux d’Islande et apports méthodologiques

Éditorial
Denis Mercier et Armelle Decaulne
p. 3-7
Cet article est une traduction de :
Analyses of high energy – low frequency geomorphological events on slopes, fluvial and coastal dynamics in Iceland and methodological contributions

Texte intégral

1L’Islande est un cadre idéal pour conduire des recherches relevant des géosciences. Certes, l’activité géodynamique interne inhérente à cette île volcanique, connectée à un point chaud et située au droit de la dorsale médio-atlantique, contribue à l’attrait pour de nombreuses recherches de géologie, notamment géochimiques et tectoniques. Cependant, c’est de la géodynamique externe et, plus précisément, des apports méthodologiques et de l’analyse d’événements de basse fréquence mais de haute énergie, dont il est question dans ce numéro spécial que la revue Géomorphologie : relief, processus, environnement consacre pour la première fois à cet espace nordique. En effet, depuis ses débuts en 1995 la revue n’a accueilli que trois articles sur des recherches menées en Islande (Decaulne, 2002 ; Etienne et André, 2003 ; Roussel et al., 2008).

2Sur le plan spatial, les six études réunies dans ce numéro sont réparties dans quatre régions islandaises contrastées (fig. 1). Julien Coquin, Denis Mercier, Olivier Bourgeois, Thierry Feuillet et Armelle Decaulne étudient l’étalement gravitaire et son impact sur le glissement du versant du Stífluhólar dans le massif montagneux de Tröllaskagi, à l’est du Skagafjörður ; Aurore Peras, Armelle Decaulne, Etienne Cossart, Julien Coquin, et Denis Mercier analysent les glissements postglaciaires à l’échelle régionale pour l’ensemble des fjords du Nord-Ouest. Dans deux articles, celui d’Erwan Roussel, Jean-Pierre Toumazet, Philip Marren et Etienne Cossart et dans celui de Philip Marren, ce sont les vastes espaces de sandur du sud-est de l’île, sur les marges méridionales du Vatnajökull, qui sont privilégiées. Alors que Ronan Autret, Serge Suanez, Bernard Fichaut et Samuel Etienne ont sélectionné les côtes rocheuses de la péninsule de Reykjanes (au Sud-Ouest de l’Islande) pour étudier les dépôts de tempête. Enfin, l’article de synthèse d’Armelle Decaulne couvre l’ensemble de l’île, extrayant l’information obtenue depuis quatre décennies par plus de trente chercheurs sur différents sites de l’île.

Fig. 1 – Localisation des sites d’étude investis dans ce numéro spécial.

Fig. 1 – Localisation des sites d’étude investis dans ce numéro spécial.

1 : Nord Tröllaskagi dans Coquin et al. ; 2 : Westfjords dans Peras et al. ; 3 : Sud-est Vatnajökull dans Roussel et al. ; 4 : Skeiðará dans Marren ; 5 : Sud de la péninsule de Reykjanes dans Autret et al. ; 6 : Sites de lichénométrie dans Decaulne.

3Sur le plan thématique, cinq des six articles qui sont réunis dans ce volume traitent de trois des aspects de la cascade sédimentaire depuis la dynamique des versants, avec la question fondamentale de l’étalement gravitaire des massifs montagneux et de son impact sur les mouvements de masse (Coquin et al.), des glissements post-glaciaires (Peras et al.), à la dynamique littorale (Autret et al.), en passant par la dynamique fluviale (Marren ; Roussel et al.). Ce numéro spécial aborde également une question méthodologique sur un sujet devenu controversé : la lichénométrie et les limites de son utilisation comme marqueur chronologique (Decaulne).

4La géomorphologie paraglaciaire est une des thématiques privilégiées dans ce numéro puisque l’étude de l’impact de la déglaciation de l’Islande est au cœur des contributions de Coquin et al., Peras et al., Marren et Roussel et al. Mais, plus encore, ce sont les événements de basse fréquence mais de haute énergie qui sont analysés. En effet, que ce soient les glissements sur les versants (Coquin et al. ; Peras et al.), les ruptures de barrages glaciels (Roussel et al.) et les jökulhlaups sur les surfaces (Marren), ou les dépôts de blocs de haut de falaise sur les littoraux (Autret et al.), toutes ces dynamiques, et les formes qui en résultent, témoignent de l’importance dans la morphogenèse de ces événements rares.

5L’article de Julien Coquin, Denis Mercier, Olivier Bourgeois, Thierry Feuillet et Armelle Decaulne (fig. 2a) aborde une question peu traitée par la communauté internationale, celle des relations entre étalement gravitaire et mouvements de masse. Il démontre le relais de processus entre la déglaciation de la crête de Holtshyrna, son étalement gravitaire et son rôle dans la préparation des mouvements de masse consécutifs. Les conclusions sont fondées sur des observations de terrain et une cartographie géomorphologique des déformations à grande échelle. Cet article propose également des éléments de datation pour le glissement de Stífluhólar, fondés sur l’utilisation de la téphrochronologie et un modèle âge-profondeur, contribuant ainsi à l’établissement d’une chronologie post-glaciaire du Weichsélien tardif pour ces dynamiques paraglaciaires de versant en Islande septentrionale, conforme aux résultats obtenus dans des environnements ayant également été englacés comme l’Ecosse (Ballantyne et al., 2014) ou les Alpes (Crosta et al., 2013).

6L’analyse des glissements de terrain est menée par Aurore Peras, Armelle Decaulne, Etienne Cossart, Julien Coquin et Denis Mercier (fig. 2b) à l’échelle régionale, pour l’ensemble des fjords du Nord-Ouest de l’Islande. Une photo-interprétation systématique, couplée à une reconnaissance des formes sur le terrain, permet aux auteurs d’identifier 186 glissements de terrain dont la répartition spatiale montre une concentration sur les pentes à proximité du littoral avec les plus fortes densités se trouvant dans l’extrême Nord-Ouest (entre les fjords d’Ísafjarðardjúp et Arnarfjörður), dans une partie du Nord-Est (Strandir) et du Sud (au niveau de l’isthme) ainsi que dans les fjords du Nord de Breiðafjörður. A partir de cette nouvelle base de données, l’analyse spatiale montre que, même si des données topographiques (pentes) et structurales (contact roches basaltiques-roches intrusives et pendage) jouent un rôle important dans la localisation des glissements, comme attendu, c’est surtout la chronologie de la déglaciation de cette région de l’Islande qui contrôle leur répartition spatiale. Ainsi, les auteurs avancent que 73 % des glissements pourraient avoir eu lieu dès la période de déglaciation située entre le Bølling-Allerød et le Dryas récent, confirmant à cette échelle spatio-temporelle le rôle de la séquence paraglaciaire dans la mise en place des mouvements de masse.

7L’article d’Erwan Roussel, Jean-Pierre Toumazet, Philip Marren et Etienne Cossart (fig. 2c) décrit le processus de formation des barrages glaciels dans le sud de la calotte glaciaire du Vatnajökull à partir d’une analyse photo-interprétative et de mesures effectuées sur le terrain pour onze langues glaciaires. Ce processus méconnu joue pourtant un rôle considérable pour les transferts sédimentaires sur les marges proglaciaires en phase de déglaciation. Ce travail est également l’occasion de tester l’hypothèse selon laquelle les crues de barrage glaciel peuvent être assimilées à un système critique auto-organisé (Self-Organized Criticality ou SOC). En utilisant un modèle numérique simple, les auteurs montrent que les crues de barrage glaciel deviennent moins fréquentes et d’intensité similaire au cours du temps, cette tendance globale étant liée à la calibration progressive de la géométrie du chenal à l’exutoire du lac proglaciaire. Ils démontrent surtout que la criticalité auto-organisée, qui affecte les crues de barrage glaciel, contribue à renforcer le caractère sporadique du transit sédimentaire marginal et l’évolution morphologique des systèmes fluviaux proglaciaires.

8L’article de Philip Marren (fig. 2d) analyse la morphologie des bancs de la rivière glaciaire Skeiðará et son évolution après le jökulhlaup majeur de 1996. La morphologie de ces unités de dépôts est contrôlée par la géométrie du chenal de crue en accord avec la théorie d’échelle des bancs (bar scaling theory) qui montre que les dépôts de jökulhlaup enregistrent un remaniement partiel assuré par la mobilité latérale des cours d’eau en tresse. Ainsi, les bancs de jökulhlaup remobilisés présentent un rapport longueur/largeur plus élevé que les bancs de jökulhlaup primaires et conservent généralement en surface la topographie imprimée par la crue la plus morphogène. Cette analyse morphométrique permet l’identification des dépôts de crues de basse-fréquence mais haute-magnitude.

9Le travail de terrain de Ronan Autret, Serge Suanez, Bernard Fichaut et Samuel Etienne (fig. 2e) porte sur les dépôts de tempête de haut de falaise de la péninsule de Reykjanes et propose une typologie précise de ces mégablocs à partir de critères dynamiques en matière d’arrachement, de déplacement et de dépôt de ces blocs.

10Dans l’article d’Armelle Decaulne (fig. 2f) portant sur l’étude analytique et synthétique de plus de trente-cinq publications ayant utilisé la lichénométrie en Islande comme marqueur chronologique, le lecteur assiste à une remise en cause de cette méthode. Cette contribution confirme, à l’échelle de l’Islande, les critiques formulées dans l’article récent d’Osborn et al. (2015) sur la lichénométrie, méthode pourtant largement utilisée depuis les années 1950, notamment dans les environnements froids des hautes latitudes. Pour Armelle Decaulne, l’Islande se prête mal à l’utilisation de cette méthode comme mode de datation absolu du fait de la grande variabilité des conditions environnementales qui affectent la croissance des lichens et du manque de surfaces de référence anciennes ; aussi, les résultats numériques affichés par les chercheurs sont peu crédibles à cause de la méconnaissance quasi-généralisée des espèces lichéniques utilisées, offrant au final des décalages chronologiques majeurs entre la datation lichénométrique et la téphrochronologie. Si les précautions méthodologiques sont le plus souvent respectées (hormis l’identification du lichen, c’est-à-dire la donnée de base), la précision de la datation obtenue par lichénométrie peut être relativement fiable pour les premières décennies d’exposition des surfaces. Cependant, cet article démontre qu’il est bien souvent prématuré de l’utiliser comme mode de datation absolue, malgré ce que prétendent beaucoup d’études depuis quelques décennies.

Fig. 2 – Vues des différents sites d’étude/sujets de ce numéro spécial.

Fig. 2 – Vues des différents sites d’étude/sujets de ce numéro spécial.

a - le glissement de Stífluhólar barre la vallée dès le début de l’Holocène, en Islande septentrionale (photo A. Decaulne, juillet 2010) ; b - deux glissements de terrain contigus dans les fjords de l’Ouest (photo A. Decaulne, septembre 2015) ; c - accumulation d’icebergs à l’exutoire du lac Jökulsarlón, au sud du Vatnajökull (photo D. Mercier, août 2010) ; d - les étendues sableuses de Skeiðarársandur et la rivière en tresse Skeiðará, au sud du Vatnajökull (photo Þ. Sæmundsson, août 2009) ; e - vue des falaises de la côte sud de la péninsule de Reykjanes, au sud-ouest de l’Islande (photo D. Mercier, juillet 2013) ; f - couverture lichénique sur un bloc déposé par une avalanche dans la vallée de Fnjóskadalur, en Islande septentrionale (photo A. Decaulne, août 2008).

11Ce numéro spécial témoigne, s’il en était encore besoin, de l’intérêt des géomorphologues pour l’étude des espaces nordiques. Il illustre surtout le dynamisme de la recherche française, notamment de la jeune génération, au sein de la communauté internationale orientée vers la compréhension de l’évolution des milieux polaires et subpolaires, et à l’Islande en particulier. Il démontre sur le plan fondamental l’importance des événements de basse fréquence mais de haute magnitude dans l’évolution des formes, notamment dans les milieux froids en cours de déglaciation.

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Bibliographie

Ballantyne C.K., Sandeman G.F., Stone J.O., Wilson P. (2014) – Rock-slope failure following Late Pleistocene deglaciation on tectonically stable mountainous terrain. Quaternary Science Reviews, 86, 144-157.
DOI : 10.1016/j.quascirev.2013.12.021

Crosta G.B., Frattini P., Agliardi F. (2013) – Deep seated gravitational slope deformations in the European Alps. Tectonophysics, 605, 13-33.
DOI : 10.1016/j.tecto.2013.04.028

Decaulne A. (2002) – Coulées de débris et risques naturels en Islande du nord-ouest. Géomorphologie, 2, 151-164.
DOI : 10.3406/morfo.2002.1136

Étienne S., André M.-F. (2003) – La variabilité de la hiérarchie des processus de météorisation à travers les bilans météoriques de divers milieux périglaciaires nord-atlantiques (Islande, Labrador, Laponie, Spitsberg). Géomorphologie, 9, 177‑189.
DOI :
10.3406/morfo.2003.1178

Osborn G., McCarthy D., LaBrie A., Burke R. (2015) – Lichenometry dating: science or pseudo-science? Quaternary Research, 83, 1-12.
DOI : 10.1016/j.yqres.2014.09.006

Roussel E., Chenet M., Grancher D., Jomelli V. (2008) – Processus et rythmes de l’incision des sandar proximaux postérieure au petit âge glaciaire (sud de l’Islande). Géomorphologie, 4, 235-247.
DOI : 10.4000/geomorphologie.7416

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Localisation des sites d’étude investis dans ce numéro spécial.
Légende 1 : Nord Tröllaskagi dans Coquin et al. ; 2 : Westfjords dans Peras et al. ; 3 : Sud-est Vatnajökull dans Roussel et al. ; 4 : Skeiðará dans Marren ; 5 : Sud de la péninsule de Reykjanes dans Autret et al. ; 6 : Sites de lichénométrie dans Decaulne.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/11301/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 428k
Titre Fig. 2 – Vues des différents sites d’étude/sujets de ce numéro spécial.
Légende a - le glissement de Stífluhólar barre la vallée dès le début de l’Holocène, en Islande septentrionale (photo A. Decaulne, juillet 2010) ; b - deux glissements de terrain contigus dans les fjords de l’Ouest (photo A. Decaulne, septembre 2015) ; c - accumulation d’icebergs à l’exutoire du lac Jökulsarlón, au sud du Vatnajökull (photo D. Mercier, août 2010) ; d - les étendues sableuses de Skeiðarársandur et la rivière en tresse Skeiðará, au sud du Vatnajökull (photo Þ. Sæmundsson, août 2009) ; e - vue des falaises de la côte sud de la péninsule de Reykjanes, au sud-ouest de l’Islande (photo D. Mercier, juillet 2013) ; f - couverture lichénique sur un bloc déposé par une avalanche dans la vallée de Fnjóskadalur, en Islande septentrionale (photo A. Decaulne, août 2008).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/11301/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 304k
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Pour citer cet article

Référence papier

Denis Mercier et Armelle Decaulne, « Analyses géomorphologiques d’événements basse fréquence-haute énergie sur les versants, les dynamiques fluviales et les littoraux d’Islande et apports méthodologiques », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 22 – n° 1 | 2016, 3-7.

Référence électronique

Denis Mercier et Armelle Decaulne, « Analyses géomorphologiques d’événements basse fréquence-haute énergie sur les versants, les dynamiques fluviales et les littoraux d’Islande et apports méthodologiques », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 22 – n° 1 | 2016, mis en ligne le 16 mars 2016, consulté le 28 février 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/11301

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Auteurs

Denis Mercier

Université Paris-Sorbonne, CNRS UMR 8185 ENeC – 191, rue Saint-Jacques, 75005 Paris, France (denis.mercier@paris-sorbonne.fr).Tél : +33 1 44 32 14 36.

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Armelle Decaulne

CNRS UMR 6554 LETG-Nantes-Géolittomer – Campus du tertre, BP 81 223, 44312 Nantes cedex 3, France (armelle.decaulne@univ-nantes.fr).

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