E8 Géomorphologie et processus de surface

Topique

La géomorphologie étudie l'évolution de la surface terrestre sous l'action combinée du soulèvement tectonique et de l'érosion qu'il engendre. Une loi bien établie relie directement le taux d'érosion fluviale à deux facteurs : la superficie du bassin versant en chaque point du lit de la rivière, qui indique le débit, et la pente du lit lui-même en ce point. Lorsque l'érosion et le soulèvement tectonique sont en parfait équilibre, le paysage atteint un état stable et conserve sa forme tant que les taux tectoniques restent constants.

Lorsque le taux de soulèvement tectonique change brusquement, cette perturbation génère une onde d'incision qui remonte le courant depuis l'embouchure à une vitesse caractéristique. Dans le cas d'un grand système fluvial, le paysage peut mettre des millions d'années à s'adapter pleinement à cette perturbation.

Un critère bien établi détermine également à partir de quel moment le débit d'une rivière est suffisant pour transporter un grain de sédiment d'une taille donnée : en deçà de ce seuil, le sédiment reste immobile sur le lit ; au-delà de ce même seuil, le courant le transporte. L'érosion chimique des silicates, induite par la température, consomme du dioxyde de carbone atmosphérique. Selon une hypothèse bien établie, cette érosion agit comme un thermostat climatique à long terme : plus le climat est chaud, plus cette érosion est rapide, et plus elle est rapide, plus elle consomme de dioxyde de carbone, atténuant ainsi le réchauffement même qui l'a déclenchée.

L'interaction entre la tectonique, le climat et l'érosion est bidirectionnelle : le soulèvement tectonique accroît l'érosion du terrain soulevé, mais cette même érosion, ainsi que l'exhumation de roches qu'elle engendre, modifie à son tour le champ de contraintes au sein de la croûte terrestre. Ce champ de contraintes modifié peut accélérer ou ralentir le soulèvement tectonique à l'origine de l'érosion, bouclant ainsi le cycle entre soulèvement et érosion qui a initié cette description de la géomorphologie.

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