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Comptes rendus d'ouvrages

Robert S. Anderson, Suzanne P. Anderson, Geomorphology. The mechanics and chemistry of landscapes

Cambridge University Press, Cambridge, 2010
Monique Fort
p. 427-428
Référence(s) :

Robert S. Anderson, Suzanne P. Anderson, Geomorphology. The mechanics and chemistry of landscapes, Cambridge University Press, Cambridge, 2010, 637 p.

Texte intégral

1Le manuel de géomorphologie de Robert et Suzanne Anderson est original à plus d’un titre. Réconciliant géomorphologie structurale et géomorphologie climatique, il s’inscrit délibérément dans le domaine des sciences de la terre et de la géophysique, comme l’indique bien le sous-titre de l’ouvrage. Les auteurs développent une approche fondée sur les processus et leur quantification d’une part, sur les bilans de masse sédimentaires et morphologiques d’autre part, ce qui requiert une complémentarité entre terrain, laboratoire et modélisation. Toutes les échelles sont abordées, de la méga-géomorphologie aux modelés de détail.

2L’ouvrage est composé de façon originale. Partant des formes aux petites échelles contrôlées par la géodynamique interne, et après deux chapitres consacrés l’un aux datations et l’autre au rôle du climat, les auteurs abordent les modelés et processus spécifiques agissant dans chaque compartiment d’un bassin-versant, avant de terminer sur deux études de cas : les crues catastrophiques et un exemple d’analyse morphologique holistique. Chaque chapitre se termine par un résumé, par des recommandations de lecture et par une série de petites questions ou problèmes permettant au lecteur de tester sa compréhension du texte.

3Les trois premiers chapitres sont courts. Après l’introduction (chapitre 1), qui définit les grandes orientations de l’ouvrage, le chapitre 2 rappelle quelques généralités sur la planète Terre, sa forme sphérique, ses mouvements et les interactions avec l’atmosphère, les phénomènes de gravité et d’isostasie. Le chapitre 3 est consacré aux interactions entre manteau, plaques lithosphériques et les formes majeures rencontrées à la surface de la planète ; très géophysique dans son approche, il donne des clefs de lecture de la méga-morphologie terrestre, montrant comment les zones de subsidence ou de surrection sont entretenues, ou activées, par les mouvements des plaques et les variations de leur viscosité et de celle du manteau d’une part, par les phénomènes de réajustements isostatiques d’autre part, du fait de l’érosion et/ou de phénomènes de surcharge comme ceux induits par les grandes calottes glaciaires. Le chapitre 4 s’attache à préciser spatialement quelles sont les déformations (flexures, failles) de la croûte continentale engendrées par la tectonique et leurs effets cumulés sur le long terme, qui se traduisent par l’apparition de formes de taille et d’espacement spécifiques. L’existence de marqueurs locaux (terrasses, profils en long des rivières, coraux, etc.) permet de remonter, selon des méthodes appropriées (paléosismologie par exemple), aux déformations elles-mêmes.

4Le chapitre 5 est consacré aux processus atmosphériques et à leurs interactions avec la géomorphologie. Peu différent de ce que l’on apprend en climatologie, le contenu présenté est une vision sélective des phénomènes climatiques et de leurs effets sur l’érosion et indirectement sur les reliefs. Le chapitre 6 est en revanche plus utile, car il dresse l’inventaire des différentes méthodes de datation, en particulier les avancées les plus récentes (cosmonucléides, thermochronométrie notamment), qui permettent de dater diverses formes et de calculer des vitesses d’évolution morphologique.

5Si l’ordre des chapitres suivants est plus attendu, leur présentation via le filtre de la géophysique leur confère une tonalité nouvelle. Le chapitre 7 consacré à la météorisation des roches en est un bon exemple. Le rôle de la décompression des roches portées à la surface apparaît comme le facteur premier de l’amenuisement des roches, et permet de définir une « zone critique » superficielle où les interactions entre roche, eau, air et organismes vivants favorisent la production de débris susceptibles d’être mobilisés par les agents de transport : le volume de cette zone critique contrôle donc les pertes de masse et les bilans de dénudation. Les processus physiques et chimiques sont ensuite exposés en détail dans un esprit systémique qui prend en compte les cycles comme celui du carbone. La mobilité du régolite permet enfin, par relais successifs, des transferts vers les zones « puits » où s’effectuera sur le temps long le recyclage du matériau terrestre.

6Les glaciers et « la géologie glaciaire » font l’objet du chapitre 8. L’évocation des bilans de masse précède la présentation des glaciers. Une large part est faite à la rhéologie de la glace et aux contraintes subies par les glaciers au contact de leur lit rocheux, déterminant les divers processus et modalités d’érosion, qui restent d’ailleurs débattus. L’approche géomorphologique, plus classique et très partielle quant aux formations superficielles engendrées, se termine par une discussion rapide sur les taux d’érosion glaciaire.

7Le chapitre 9 enchaîne sur les processus et formes périglaciaires, et reste fortement inspiré par les deux manuels de A.L. Washburn et H.M. French, même si les dernières pages évoquent l’évolution actuelle du permafrost arctique sous l’influence du réchauffement climatique.

8Le chapitre 10 consacré aux versants démarre lui aussi sur les notions de bilan de masse, de diffusion et des équations associées. Les processus élémentaires agissant sur les pentes sont ensuite passés en revue, avec quelque originalité : si le rôle de la gélifluxion et celui des animaux fouisseurs est bien évoqué, il n’en est pas de même pour les chutes de blocs et écroulements, à peine mentionnés. Les principaux types de mouvements de masse sont ensuite brièvement évoqués, parmi lesquels les laves torrentielles sont incluses. Mais les auteurs s’attachent surtout à détailler les forces en présence, le rôle de l’eau, les conditions à la base du versant, et posent le problème de la nature et de la redistribution des débris dans l’espace, surtout dans le cas des mouvements de masse catastrophiques.

9Dans le chapitre 11, intitulé « l’eau dans le paysage », les auteurs présentent brièvement les cheminements de l’eau au niveau des versants, appuyés par les équations classiques en hydrogéologie, toutes données qui seront utiles dans les deux chapitres suivants. Les conséquences sur les charges dissoutes et la morphologie de tête des bassins élémentaires sont également évoquées. Le chapitre 12 s’intitule sobrement « rivières ». Les modalités d’écoulement et des paramètres associés forment le cœur du propos ; les liens avec la géométrie hydraulique et les types de chenaux sont brièvement montrés, alors que la présentation de l’équation de Navier-Stokes et des nombres de Reynolds et de Froude est reléguée en fin de chapitre dans une annexe. Les lits rocheux font l’objet du chapitre 13. Les méthodes d’étude puis les processus d’érosion (abrasion, délogement, fragmentation et dissolution) sont présentés pour lesquels le rôle de la puissance spécifique des écoulements est évidemment déterminant. Les profils en long et en travers sont ensuite considérés, en faisant bien la part des différents paramètres, généraux et locaux, dans leur évolution.

10Le chapitre 14 est consacré aux mécanismes de transport des sédiments dans les différents milieux fluides, aériens et liquides. Les notions de compétence et de capacité de transport, les seuils de mise en mouvement et de passage d’un processus à l’autre (saltation et suspension) sont étudiés de façon théorique, sans toutefois perdre de vue les dimensions spatiales et temporelles et de conservation de masse. Les formes et dépôts d’origine éolienne (chapitre 15) sont une application directe du chapitre précédent. Le lien entre lois physiques et arrangements de formes (systèmes dunaires) ou de grains (fabrique sédimentaire) est bien montré. Les exemples s’appliquent aux grains minéraux et à la neige, et la planète Mars n’est pas non plus oubliée.

11Le chapitre 16 est dévolu à la géomorphologie côtière, où les actions du vent et des vagues se conjuguent pour faire des littoraux des milieux parmi les plus dynamiques du globe. La position verticale de l’interface mer/continent et ses facteurs de contrôle dans l’espace et dans le temps précèdent l’exposé sur l’action des vagues. Les différents types de côtes (côtes sableuses et deltas, côtes rocheuses et leurs cellules sédimentaires, côtes de glace) sont ensuite brièvement présentés, pour terminer sur la plateforme continentale et son évolution sur le long terme.

12Avec le chapitre 17, c’est un thème cher aux géomorphologues américains « la géomorphologie des crues catastrophiques » qui est traité. Après quelques rappels historiques (dont les travaux de Lyell), les conditions de formation de tels événements sont simples : un réservoir d’eau, une rupture de barrage (que celui-ci soit de glace ou de matériaux glissés), qui modifient de façon brutale les paramètres hydrauliques de l’écoulement et les traces au sol qui en résultent. Plusieurs exemples bien connus sont ensuite évoqués (lacs de Bonneville, Missoula, Agassiz et Ojibway), avant de présenter les interprétations récentes sur l’origine de La Manche et du déluge biblique.

13Le dernier chapitre 18 illustre, à partir de l’exemple des montagnes de Santa Cruz (en Californie), la façon d’appréhender de façon globale un paysage, en tenant compte des différentes échelles spatiales et temporelles de l’évolution des formes. La démarche prend en compte les différents aspects présentés dans cet ouvrage ; de fait, on a là un bel exemple de monographie géomorphologique qui intègre tous les progrès récents de la discipline et des sciences voisines.

14Au terme de la lecture de ce manuel, plusieurs remarques peuvent être faites. Sur le fond d’abord : plus que de géomorphologie, au sens classique du terme, il s’agit d’un ouvrage qui aborde essentiellement les lois mathématiques et physiques qui régissent les processus à l’origine de l’apparition des formes de relief. Bien conscients de cela, les auteurs ont complété leur ouvrage par deux annexes physiques et mathématiques (notions de rhéologie, fonctions, notions de trigonométrie et géométrie, calculs de base et intégrales, équations différentielles), bienvenues pour les géomorphologues formés dans des filières de sciences humaines. Il est cependant curieux que dans une telle optique l’approche quantitative et morphométrique de notre discipline ait été quasiment éludée. De même, ceux qui s’intéressent concrètement aux dynamiques superficielles et à leurs impacts potentiels sur les sociétés humaines seront déçus car cet aspect n’est qu’à peine effleuré, tout comme la nature et l’influence des formations superficielles sur les activités humaines. Cela n’entrait pas dans le propos des auteurs dont la vision de la genèse des formes reste avant tout théorique et modélisatrice plus que pragmatique.

15Quoiqu’il en soit, on ne peut que suggérer à tous les lecteurs de la revue de prendre connaissance de l’ensemble de l’ouvrage, dont ils tireront profit et inspiration. Sur la forme, les figures sont claires, les exemples variés même s’ils reflètent avant tout la recherche américaine, tout comme les références bibliographiques. Celles-ci sont abondantes et intègrent des travaux récents qui élargissent le champ des sujets possibles, susceptibles de renouveler la discipline. Au total, on recommandera cet ouvrage, à consulter ponctuellement ou comme livre de chevet, selon les capacités et orientations des uns et des autres, mais il s’agit d’un livre utile qui fait clairement le point sur la géomorphologie mathématique et modélisatrice que certains de nos collègues, géographes, géologues et géophysiciens, pratiquent déjà.

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Pour citer cet article

Référence papier

Monique Fort, « Robert S. Anderson, Suzanne P. Anderson, Geomorphology. The mechanics and chemistry of landscapes », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 17 - n° 4 | 2011, 427-428.

Référence électronique

Monique Fort, « Robert S. Anderson, Suzanne P. Anderson, Geomorphology. The mechanics and chemistry of landscapes », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 17 - n° 4 | 2011, mis en ligne le 21 janvier 2012, consulté le 19 août 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/9655

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Auteur

Monique Fort

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