Principales formes d'érosion
Soleil, eau, vent, variations de température, gel, réactions chimiques, gravité sont autant d’agents d’érosion et de destruction des roches pour faire naître des « morceaux » de taille différentes : blocs, galets et cailloux, grains, particules, substances dissoutes, sels minéraux, ions.
L’érosion démolit les reliefs et façonne les paysages qui nous entourent. Les matériaux qu’elle engendre sont ensuite transportés vers des zones plus basses en altitude, puis vers les mers et océans.
L’érosion, le transport et le dépôt sont à l’origine des roches sédimentaires.
C’est le soleil et la gravité qui commandent. Par sa chaleur rayonnante, le soleil provoque l’évaporation de l’eau et met en route son cycle. L’eau qui s’écoule à la surface des continents devient alors le principal acteur de l’érosion et du transport des matériaux. Le soleil fait varier les températures, le gel et le dégel.. En chauffant différemment les masses d’air, il est à l’origine des climats. Il fait naître les vents. La gravité donne leur poids aux choses. Elle entraîne la chute des matériaux vers le bas, mais aussi l’écoulement de l’eau.
L’érosion agit de trois façon principales : la désagrégation physique ou mécanique, l’altération et la dissolution.
- Les phénomènes physiques de désagrégation mécanique et d’abrasion cassent, usent, fragmentent, désolidarisent, éboulent… Ils font naître des morceaux de toutes tailles : blocs, galets, graviers, grains.
- L’altération attaque les roches dans l’intimité de leurs minéraux et provoque leur transformation chimique, ce qui favorise leur érosion. Les processus d’altération engendre des grains (sables), des particules (argiles) et des substances dissoutes (calcium).
- La dissolution libère des éléments chimiques sous forme d’ions dissous dans l’eau (calcium).
En fonction de leur nature, les minéraux et les roches sont plus ou moins sensibles à l’un ou l’autre de ces modes d’érosion et, dans la réalité, tous ces phénomènes sont intimement liés. L’eau, qui altère les minéraux, dissout certains éléments chimiques qui les constituent, ce qui fragilise les roches et favorise leur désagrégation physique. Glaciers, eaux de ruissellement, torrents, rivières et fleuves arrachent et transportent tous les produits d’érosion vers la mer. Parfois, faute de courant fort, les matériaux s’arrêtent en chemin : galets, bancs de sable ou de boue, repartiront lors d’une prochaine crue, à moins qu’ils ne soient piégés, pour un temps plus ou moins long, dans un lac ou une terrasse alluviale.
On estime l’érosion des continents à environ 2 cm d’épaisseur enlevée tous les 1000 ans sur l’ensemble des surfaces en région de plaine, et à dix fois plus en région de montagnes, ce qui représente plusieurs milliards de tonnes de matériaux partant chaque année vers les mers et océans.
L'érosion particulière des roches calcaires
Les roches calcaires se dissolvent au contact des eaux chargées en dioxyde de carbone (CO2), alors qu’elles ne sont quasiment pas solubles dans une eau pure.
Le calcaire, composé de carbonate de calcium (CaCO3) insoluble, se transforme, sous l’action de l’eau chargée en CO2, en bicarbonate soluble dans l’eau. Cette réaction chimique est réversible : une augmentation du taux de CO2 dans l’eau favorise la dissolution du calcaire, alors qu’une diminution du taux favorise sa précipitation et son dépôt. Dans la nature, les eaux sont toujours plus ou moins chargées en CO2 et possèdent donc la propriété de dissoudre le calcaire.
Tout massif calcaire est fissuré, aussi bien en surface qu’en profondeur, fissures microscopiques ou fractures béantes. Ces fissure résultent des contraintes naturelles subies par une roche rigide et cassante. En ruisselant à la surface d’un plateau calcaire, les eaux, chargées en CO2 et légèrement acides, pénètrent dans les fissures et dissolvent la roche. Elles agrandissent les fissures peu à peu et donnent naissance, en surface, à un réseau chaotique de sillons, de dissolution parallèles ou entrecroisés et parfois profonds, appelé lapiaz ou lapié.
Quelque soit la pluviométrie et le climat, un plateau calcaire reste, en général, aride, car toute l’eau pénètre en profondeur et continue son travail de dissolution, en agrandissant les fractures et en créant des cavités souterraines, grottes, gouffres, galeries, avens..Cela forme un ensemble appelé « karst » ou « réseau karstique ».
En région calcaire, les cours d’eau peuvent disparaître (« pertes ») pour aller former les réseaux d’eaux souterraines qui ressortent à l’air libre au pied des plateaux calcaires sous forme de sources ou de résurgence. (Garonne, Valserine)
L’érosion éolienne agit en déplaçant les grains et les particules et par abrasion (érosion mécanique) sur les surfaces rocheuses. Son pouvoir d’érosion dépend de sa force et de la nature de la roche sur laquelle il vient buter.
Les différences de températures, le gel/dégel vont fracturer les roches : c’est la gélifraction (érosion mécanique).
Cluses ou clues : une cluse est une entaille, ayant généralement l’aspect d’une gorge assez étroite sur une courte distance et qui recoupe transversalement une structure plissée. Elle permet à une rivière de passer d’une vallée à une autre par un itinéraire semblant défier les lois naturelles de la disposition géométrique et structurale des terrains. Ce type de morphologie s’observe en particulier dans le Jura, dans le Sud des Alpes et en Provence, où elle prend le nom de « clue ».
Une vallée en U est une vallée sculptée par un glacier. Une vallée en V est sculptée par une rivière.
Une falaise est une pente abrupte sur laquelle quasiment aucune végétation ne pousse en raison de son inclinaison.
Une faille est une cassure importante de l’écorce terrestre qui se traduit par le déplacement relatif et le frottement de deux compartiments rocheux l’un par rapport à l’autre. Cette rupture brutale est due aux contraintes tectoniques que subissent les roches.
Il existe 3 principaux types de failles :
- des failles normales qui correspondent à des contraintes d’extension
- des failles inverses qui correspondent à des contraintes de compression et de raccourcissement
- des failles décrochantes qui correspondent à des contraintes de cisaillement latéral.